1、,生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,生物化學(xué),Biochemistry,Department of Biochemistry 即蛋白質(zhì)濃度降至其原濃度一半時(shí)所需要的時(shí)間。,一、組織蛋白降解的溶酶體途徑-非ATP依賴性蛋白質(zhì)降解途徑 組織蛋白酶類:膜結(jié)合蛋白、胞內(nèi)長半壽期蛋白質(zhì)及細(xì)胞外的蛋白。 二、組織蛋白降解的胞液途徑- ATP依賴性蛋白質(zhì)降解途徑 堿性蛋白酶類:異常蛋白質(zhì)及損傷蛋白質(zhì)，短半壽期的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)泛素化是易被降解的標(biāo)志。,以色列科學(xué)家A.Ciechanover、A.Hershko 和美國I.Rose獲2004年Nobel化學(xué)獎(jiǎng)。,酶1：泛素活化酶 酶2：泛素結(jié)合酶 酶3：泛素蛋白質(zhì)連接

2、酶,第四節(jié) 氨基酸的一般代謝 General Metabolism of Amino Acids,游離氨基酸,氨基酸的代謝概況,圖82 氨基酸的來源與去路,一、氨基酸的脫氨基作用（deamination）,氨基酸分解代謝最首要的反應(yīng)是脫氨基作用,（一）轉(zhuǎn)氨基作用,在轉(zhuǎn)氨酶的作用下，-氨基酸的氨基 轉(zhuǎn)移到-酮酸的位置上，生成相應(yīng)的氨基 酸，原來的氨基酸則轉(zhuǎn)變?yōu)?酮酸。 該反應(yīng)為一可逆反應(yīng)，是體內(nèi)合成非 必需氨基酸的重要途徑。,體內(nèi)有多種轉(zhuǎn)氨酶，具有特異性。 谷氨酸與-酮酸的轉(zhuǎn)氨酶最為重要。 谷丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶，丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（GPT或ALT） 谷草轉(zhuǎn)氨酶， 天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（GOT或AST） 轉(zhuǎn)氨酶的輔

3、酶為磷酸吡哆醛 可逆反應(yīng),轉(zhuǎn)氨酶,表81ALT和AST在某些組織的含量,ALT/GPT： -酮戊二酸+Ala Glu+丙酮酸 肝細(xì)胞內(nèi)，肝損傷時(shí)血清ALT升高,AST/GOT： AST 酮戊二酸+ASP Glu+草酰乙酸 心肌細(xì)胞內(nèi),心肌損傷時(shí)血清AST升高,2.,意義：,只有氨基的轉(zhuǎn)移，沒有產(chǎn)生游離的氨。,（二）氧化脫氨基,（三）聯(lián)合脫氨基作用,轉(zhuǎn)氨基作用和谷氨酸的氧化脫氨基 作用偶聯(lián)的過程，是體內(nèi)主要的脫氨基 方式，反應(yīng)可逆，是體內(nèi)合成非必需氨基 酸的重要途徑。,L-氨基酸,-酮酸,-酮戊二酸,L-谷氨酸,L-谷氨酸脫氫酶,轉(zhuǎn)氨酶,轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合脫氨基作用,此種方式主要在肌組織

4、中進(jìn)行，骨骼肌和心肌中L谷氨酸脫氫酶的活性低。,圖8-5 嘌呤核苷酸循環(huán),（一）血氨的來源,二、氨的代謝,1,2,3,（二）血氨的轉(zhuǎn)運(yùn),谷氨酸,谷氨酰胺酶合成酶,谷氨酰胺,肝,腎,谷氨酰胺酶,氨,尿素,銨鹽,谷氨酰胺酶,氨,血循環(huán),嘌呤/嘧啶的合成,NH3,2.,（三）尿素的生成,合成尿素是氨的主要去路。 80%-90的氨以尿素形式排出。 肝是合成尿素的重要器官。 1932年Hans Krebs等根據(jù)一系列實(shí)驗(yàn)，首先提出了尿素合成的鳥氨酸循環(huán)(ornithine cycle)又稱尿素循環(huán)（urea cycle）。,1. 鳥氨酸循環(huán),實(shí)驗(yàn)依據(jù) 1）大鼠肝切片和代謝物及NH4+共同保溫，銨鹽減少而

5、尿素增多。分別 加入鳥氨酸、瓜氨酸及精氨酸, 都有催化NH4+合成尿素。鳥氨酸與NH4+ 保溫可觀察到瓜氨酸積存。 2）肝含有精氨酸酶，能催化精氨酸水解生成鳥氨酸和尿素。以尿素為 主要氮代謝最終產(chǎn)物的哺乳動(dòng)物肝細(xì)胞精氨酸酶活性高，而鳥類氮代 謝最終產(chǎn)物是尿酸，它們肝中精氨酸酶活力不到哺乳動(dòng)物的1。 3）以15N的NH4+鹽飼養(yǎng)動(dòng)物，食入的15N大部分以15N尿素排出。并在 該動(dòng)物肝內(nèi)提取出含15N的精氨酸，而鳥氨酸不含15N。 4）用3、4、5位上含重氫的鳥氨酸飼養(yǎng)小鼠，自動(dòng)物肝中提出的精氨 酸含重氫，且重氫的位置與量都與鳥氨酸的相同。 5）用14C標(biāo)記的碳酸鹽飼養(yǎng)犬，排出尿素中含14C，證明

6、尿素由NH3與 CO2合成。,2. 鳥氨酸循環(huán)的過程,（1）氨甲酰磷酸的合成,部位：肝細(xì)胞線粒體,尿素合成的限速酶： CPS-I,CPS-I是變構(gòu)酶，N-乙酰谷氨酸（AGA）是其變構(gòu)激活劑。 CPS-I和AGA均存在于肝細(xì)胞線粒體內(nèi)。,（2）瓜氨酸的合成,部位：肝細(xì)胞線粒體,鳥氨酸氨甲酰基轉(zhuǎn)移酶,鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶（ ornithine carbamoyl transferase， OCT）。在線粒體與CPS-I結(jié)合成酶的復(fù)合體。此反應(yīng)不可逆。能量來自氨甲酰磷酸的高能鍵的裂解。,（3）精氨酸的合成,部位：肝細(xì)胞胞液,尿素合成的限速酶,ASS,（4）精氨酸水解生成尿素,部位：肝細(xì)胞胞液,8-8,

7、鳥氨酸循環(huán)的特點(diǎn),關(guān)鍵酶： 精氨酸代琥珀酸合成酶（ASS） 總反應(yīng)式：,NH3+CO2+天冬氨酸+3ATP+H2O NH2-CO-NH2+延胡索酸+2ADP+AMP+4Pi,3. 尿素合成的調(diào)節(jié),ASS,（四）氨的其他代謝去路,1、銨鹽的生成與排泄 氨的主要去路是合成尿素，也有一部分氨以谷氨酰胺的形式運(yùn)至腎臟，水解放出的氨結(jié)合H+以銨鹽形式由尿排出。腎臟排出NH4+有調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡的作用。 2、合成新的氨基酸 氨可通過聯(lián)合脫氨基的逆過程及轉(zhuǎn)氨基作用合成非必需氨基酸。 3、參與核酸中嘧啶堿的合成 一部分氨在胞液中氨甲酰磷酸合成酶（CPS-）催化下生成氨酰磷酸參與核酸中嘧啶環(huán)合成。,三、酮酸的代

8、謝,14種,蘇氨酸,20種氨基酸脫氨基生成酮酸，經(jīng)轉(zhuǎn)變形成七種主要代謝中間物質(zhì)：丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA 、酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸和草酰乙酸。 生糖氨基酸（glucogenic amino acids） 能轉(zhuǎn)變?yōu)槿人嵫h(huán)的中間產(chǎn)物和丙酮酸的氨基酸可經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵Q為生糖氨基酸。 生酮氨基酸（ketogenic amino acids） 能降解生成乙酰CoA或乙酰乙酰CoA的氨基酸，能生成酮體和脂肪酸稱為生酮氨基酸。 生糖和生酮兼性氨基酸 生糖和生酮。,氨基酸、糖、脂肪代謝的聯(lián)系生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸未標(biāo)記為生糖氨基酸,圖8-9,氨基酸、糖和脂肪代謝密切聯(lián)系 氨

9、基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樘?、脂肪?糖可以轉(zhuǎn)變成脂肪及多數(shù)非必需氨基酸的碳架部分。 脂肪酸既不能轉(zhuǎn)變成糖，也不能轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?。脂肪的甘油部分可以轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?氨基酸和糖、脂肪通過三羧酸循環(huán)中間代謝物互相聯(lián)系并完全氧化。,氨基酸、糖和脂肪的代謝聯(lián)系,第五節(jié) 一些氨基酸的特殊代謝 Metabolism of Individual Amino Acids,氨基酸的脫羧基作用： 產(chǎn)物是具有生理活性的胺類 一碳單位的代謝： 絲氨酸、甘氨酸、組氨酸、色氨酸 含硫氨基酸代謝： 半胱氨酸、蛋氨酸 芳香族氨基酸代謝： 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸 支鏈氨基酸的代謝： 亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸,內(nèi)容：,組胺是一種強(qiáng)血管擴(kuò)張劑，可引

10、起血管擴(kuò)張，毛細(xì) 血管通透性增加，造成血壓下降，甚至休克。 組胺可使平滑肌收縮，引起支氣管痙攣而發(fā)生哮喘。 組胺還能促進(jìn)胃黏膜細(xì)胞分泌胃蛋白酶及胃酸，用于 研究胃分泌功能。,多胺的作用： 亞精胺、精胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、增殖。,一碳單位不能游離單獨(dú)存在，必須和FH4結(jié)合。,（一）蛋氨酸的代謝 1蛋氨酸的轉(zhuǎn)甲基作用與蛋氨酸循環(huán),SAM,B12是合成蛋氨酸的N5CH3FH4轉(zhuǎn)甲基酶即蛋氨酸合成酶的輔酶。,8-11,（一）蛋氨酸的代謝 1蛋氨酸的轉(zhuǎn)甲基作用與蛋氨酸循環(huán),蛋氨酸,蛋氨酸,SAM是體內(nèi)甲基的直接供體, 或稱活性供體。 50多種需甲基化分子。,蛋氨酸循環(huán)的意義,2.,由尿排出,半胱氨酸經(jīng)磺酸丙

11、氨酸脫羧生成?；撬?牛磺酸是結(jié)合膽汁酸的組成成分,2. ?；撬岬纳?3. 谷胱甘肽的生成,4. 活性硫酸根的生成,PAPS,PAPS參與硫酸角質(zhì)素及硫酸軟骨素等化合物中硫酸化氨基糖的合成,苯丙氨酸與色氨酸為必需氨基酸,酪氨酸酶,苯丙酮尿癥（PKU）,苯丙酮尿癥型：智力低下，60%患兒有腦電圖異常。頭發(fā)細(xì)黃， 皮膚色淺和虹膜淡黃色，驚厥，尿有“發(fā)霉”臭 味或鼠尿味。,2. 酪氨酸的分解和兒茶酚胺的生成,兒茶酚胺,神經(jīng)組織、腎上腺髓質(zhì),（神經(jīng)遞質(zhì)）,假神經(jīng)遞質(zhì)與兒茶酚胺結(jié)構(gòu)相似，能夠取代正常神經(jīng)遞質(zhì)使后者不能傳遞神經(jīng)沖動(dòng)，大腦發(fā)生異常抑制，與肝昏迷的癥狀有關(guān)。,假性神經(jīng)遞質(zhì),假性神經(jīng)遞質(zhì),在黑色素細(xì)胞中酪氨酸的代謝途徑,甲狀腺素 甲狀腺球蛋白中酪氨酸殘基碘化,必需氨基酸,圖8-