第七章氨基酸代谢

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1、第七章氨基酸代谢--第一节氨基酸的一般代谢来源：生物化学与分子生物学作者：2006-1-13摘要:第七章氨基酸代谢氨基酸是构成蛋白质分子的基本单位。体内的大多数蛋白质均不断地进行分解与合成代谢，细胞中不停地利用氨基酸合成蛋白质和分解蛋白质成为氨基酸。另一方面使酶或调节蛋白的活性由合成和分解得到调节，进而调节细胞代谢。实际上酶的水平取绝于其合成同样也由酶的分解来决定。...·专题推荐：·临床快报·药市动态·违法广告·医保动态·药品价格·流感疫情·保健常识·妇科课堂·医改动态第七章　氨基酸代谢　　氨基酸是构成蛋白质分子的基本单位蛋白质是生命活动的基础。体内的蛋白质均不断地进行

2、分解与合成代谢，细胞中不停地利用氨基酸合成蛋白质和分解蛋白质成氨基酸。体内的转换过程方面可清除异常蛋白质，这些异常蛋白质的积聚会损伤细胞。另一方面使酶或调节蛋白的活性由合成和分解得到调节，进而调节细胞代谢。实际上酶的水平取绝于其合成同样也由酶的分解来决定。所以，对细胞来说，蛋白质的分解与合成同样重要。　　蛋白质分解代谢首先在酶的催化下水解为氨基酸，而后各氨基酸进行分解代谢，或转变为其它物质、或参与新的蛋白质的合成。因此氨基酸代谢是蛋白质分解代谢的中心内容。第一节　氨基酸的一般代谢　　食物蛋白经过消化吸收后，以氨基酸的形式通过血液循环运到全身的各组织。这种来源的氨基酸称为

3、外源性基酸。机体各组织的蛋白质在组织酶的作用下，也不断地分解成为氨基酸；机体还能合成部分氨基酸(非必需氨基酸)；这两种来源的氨基酸称为内源性氨基酸。外源性氨基酸和内源性氨基酸彼此之间没有区别，共同构成了机体的氨基酸代谢库(metabolicpool)。氨基酸代谢库通常以游离氨基酸总量计算，机体没有专一的组织器官储存氨基酸，氨基酸代谢库实际上包括细胞内液、细胞间液和血液中的氨基酸。　　氨基酸的主要功能是合成蛋白质，也合成多肽及其他含氮的生理活性物质。除了维生素之外(维生素PP是例外)体内的各种含氮物质几种都可由氨基酸转变而成，包括蛋白质、肽类激素、氨基酸衍生物、黑色素、嘌呤

4、碱、嘧啶碱、肌酸、胺类、辅酶或辅基等。　　从氨基酸的结构上看，除了侧链R基团不同外，均有α-氨基和α羧基。氨基酸在体内的分解代谢实际上就是氨基、羧基和R基团的代谢。氨基酸分解代谢的主要途径是脱氨基生成氨ammonia)和相应的α酮酸；氨基酸的另一条分解途径是脱羧基生成CO2和胺。胺在体内可经胺氧化酶作用，进一步分解生成氨和相应的醛和酸。氨对人体来说是有毒的物质，氨在体内主要合成尿素排出体外，还可以合成其它含氮物质(包括非必需氨基酸、谷氨酰胺等)，少量的氨可直接经尿排出。R基团部分生成的酮酸可进一步氧化分解生成CO2和水，并提供能量，也可经一定的代谢反应转变生成糖或

5、脂在体内贮存。由于不同的氨基酸结构不同，因此它们的代谢也有各自的特点。　　各组织器官在氨基酸代谢上的作用有所不同，其中以肝脏最为重要。肝脏蛋白质的新速度比较快，氨基酸代谢活跃，大部分氨基酸在肝脏进行分解代谢，同时氨的解毒过程主要也在肝脏进行。分枝氨基酸的分解代谢则主要在肌肉组织中进行。　　食物中蛋白质的含量也影响氨基酸的代谢速率。高蛋白饮食可诱导合成与氨基酸代谢有关的酶系，从而使代谢加快(图7-1)。图7-1　氨基酸代谢的基本概况　　一、氨基酸的脱氨基作用图7－2　谷氨酸脱氢酶催化的氧化脱氢反应　　脱氨基作用是指氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成α酮酸的过程。这是氨基酸在体

6、内分解的主要方式。参与人体蛋白质合成的氨基酸共有20种，它们的结构不同，脱氨基的方式也不同，主要有氧化脱氨、转氨、联合脱氨和非氧化脱氨等，以联合脱氨基最为重要。　　(一)氧化脱氨基作用(OxidativeDeamination)　　氧化脱氨基作用是指在酶的催化下氨基酸在氧化脱氢的同时脱去氨基的过程。　　不需氧脱氢酶催化的氧化脱氨基作用　　谷氨酸在线粒体中由谷氨酸脱氢酶(glutamatedehydrogonase)催化氧化脱氨。谷氨酸脱氢酶系不需氧脱氢酶，以NAD+或NADP+作为辅酶。氧化反应通过谷氨酸Cα脱氢转给NAD(P)+形成α亚氨基戊二酸，再水解生成α酮戊二

7、酸和氨(图7－2)。　　谷氨酸脱氢酶为变构酶。GDP和ADP为变构激活剂，ATP和GTP为变构抑制剂。　　在体内，谷氨酸脱氢酶催化可逆反应。一般情况下偏向于谷氨酸的合成(△G°′≈30kJ·mal1)，因为高浓度氨对机体有害，此反应平衡点有助于保持较低的氨浓度。但当谷氨酸浓度高而NH3浓度低时，则有利于脱氨和α酮戊二酸的生成。　　(二)转氨基作用　　转氨基作用(Transamination)指在转氨酶催化下将α-氨基酸的氨基转给另一个α－是酮酸，生成相应的α酮酸和一种新的α-氨基酸的过程。　　体内绝大多数氨基酸通过转氨基作