生物化学教学课件-氨基酸代谢

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1、第七章氨基酸代谢MetabolismofAminoAcids氨基酸（aminoacids)是蛋白质(protein)的基本组成单位。氨基酸代谢包括合成代谢和分解代谢。本章主要讨论氨基酸的分解代谢。第一节蛋白质的营养作用一、蛋白质营养的重要性1.是构成组织细胞的重要成分。2.参与组织细胞的更新和修补。3.参与物质代谢及生理功能的调控。4.氧化供能。5.其他功能：如转运、凝血、免疫、记忆、识别等均与蛋白质有关。食物蛋白分解的氨基酸参与体内蛋白质合成，这一作用是糖、脂类营养物不能代替的。体内蛋白质降解成氨基酸后，经脱氨基作用产生的碳链可直接或间接进入三羧酸循环而氧化分解供能。每克蛋白质在体

2、内氧化分解可产生17．19kJ(4．1kcal)能量。一般来说，成人每日约18％的能量来自蛋白质的分解代谢，但这一作用可由糖和脂肪代替。因此，供能是蛋白质的次要生理功能。二、蛋白质的需要量和营养价值（一）氮平衡(nitrogenbalance)人体每日须分解一定量的组织蛋白质，并以含氮终产物的形式排出体外。同时，须从食物中摄取一定量的蛋白质，以维持正常生理活动之需。由于食物中的含氮物主要是蛋白质，故可用氮的摄入量来代表蛋白质的摄入量。体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡中，故每日氮的摄入量与排出量也维持着动态平衡，这种动态平衡就称为氮平衡(nitrogenbalance)。氮平衡有以下

3、几种情况：1．氮总平衡：每日摄入氮量与排出氮量大致相等，表示体内蛋白质的合成量与分解量大致相等，称为氮总平衡。此种情况见于正常成人。2．氮正平衡：每日摄入氮量大于排出氮量，表明体内蛋白质的合成量大于分解量，称为氮正平衡。此种情况见于儿童、孕妇、病后恢复期。3．氮负平衡：每日摄入氮量小于排出氮量，表明体内蛋白质的合成量小于分解量，称为氮负平衡。此种情况见于消耗性疾病患者（结核、肿瘤），饥饿者。成人每日最低需要量30~50g推荐量为80g（三）、蛋白质的营养价值体内不能合成，必须由食物蛋白质供给的氨基酸称为必需氨基酸(essentialaminoacid)。体内能够自行合成，不必由食物供

4、给的氨基酸就称为非必需氨基酸。必需氨基酸一共有八种：赖氨酸（Lys）、色氨酸（Trp）、苯丙氨酸（Phe）、蛋氨酸（Met）、苏氨酸（Thr）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、缬氨酸（Val）。由于酪氨酸在体内需由苯丙氨酸为原料来合成，半胱氨酸必需以蛋氨酸为原料来合成，故这两种氨基酸被称为半必需氨基酸。（四）、食物蛋白质的互补作用决定蛋白质营养价值高低的因素有：①必需氨基酸的含量；②必需氨基酸的种类；③必需氨基酸的比例，即具有与人体需求相符的氨基酸组成。将几种营养价值较低的食物蛋白质混合后食用，以提高其营养价值的作用称为食物蛋白质的互补作用。第二节蛋白质的消化、吸收与腐败（自

5、学）第三节氨基酸的一般代谢特殊分解代谢→特殊侧链的分解代谢氨基酸的分解代谢脱羧基作用→CO2+胺一般分解代谢→脱氨基作用→NH3+α-酮酸一、氨基酸的脱氨基作用氨基酸主要脱氨基方式：氧化脱氨基，转氨基，联合脱氨基，飘呤核甘酸循环和非氧化脱氨基。（一）氧化脱氨基：反应过程包括脱氢和水解两步。-2H+H2OR-CH（NH2）COOH→R-C（=NH）COOH→R-COCOOH+NH3氨基酸的氧化脱氨基反应主要由L-氨基酸氧化酶（L-aminoacidoxidase)和L-谷氨酸脱氢酶(L-glutamatedehydrogenase)所催化。L-氨基酸氧化酶（L-aminoacidoxi

6、dase)是一种需氧脱氢酶，以FAD或FMN为辅基，脱下的氢原子交给O2，生成H2O2。该酶活性不高，在各组织器官中分布局限，因此作用不大。L-谷氨酸脱氢酶(L-glutamatedehydro-genase)是一种不需氧脱氢酶，以NAD+或NADP+为辅酶，生成的NADH或NADPH可进入呼吸链进行氧化磷酸化。该酶活性高，分布广泛，因而作用较大。该酶属于变构酶，其活性受ATP，GTP的抑制，受ADP，GDP的激活。（二）转氨基作用：转氨基作用由转氨酶(transaminase)催化，将α-氨基酸的氨基转移到α-酮酸酮基的位置上，生成相应的α-氨基酸，而原来的α-氨基酸则转变为相应的

7、α-酮酸。R’-CH(NH2)COOHR”-COCOOHR’-COCOOHR”-CH(NH2)COOH转氨酶(transaminase)以磷酸吡哆醛(胺)为辅酶。转氨基作用(transamination)可以在各种氨基酸与α-酮酸之间普遍进行。除Gly，Lys，Thr，Pro外，均可参加转氨基作用。较为重要的转氨酶有：⑴丙氨酸氨基转移酶（alaninetrans-aminase,ALT），又称为谷丙转氨酶（GPT）。催化丙氨酸与α-酮戊二酸之间的氨基移换反