蛋白质及氨基酸代谢

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1、本章着重讨论蛋白质在机体内的降解，以及氨基酸的分解和合成的共同代谢途径。第一节蛋白质的酶促降解第二节氨基酸的分解与转化第三节氨的同化及氨基酸的生物合成第十一章蛋白质及氨基酸代谢第一节蛋白质的降解一、蛋白质降解的特性细胞可以有选择的降解蛋白质，蛋白质的存活期与其对细胞的代谢需求、营养状态和激素的作用相关。二、蛋白质降解的反应机制真核细胞降解蛋白质有两种体系，溶酶体无选择的降解蛋白质，而泛肽给选择降解蛋白质加以标记，这一过程需要消耗ATP,有关的机制将在蛋白质生物合成一章介绍。蛋白质降解的泛肽途径E1-S-E1-SHE2-S-E1-SHE2-S

2、HE2-SHATPAMP+PPiE3多泛肽化蛋白ATP26S蛋白酶体20S蛋白酶体ATP19S调节亚基去折叠水解E1：泛肽激活酶E2：泛肽载体蛋白E3：泛肽-蛋白质连接酶（ubiquitin）三、机体对外源蛋白质的需要及消化作用外源蛋白质在哺乳动物的消化道被分解为氨基酸才能吸收，一个70kg的人每天大约有400g的蛋白质周转，其中约1/4被降解或转变为葡萄糖，需要外源蛋白质补充，其余3/4在体内再循环。细胞内不同的蛋白质周转速度差别很大。酶水解位置对键的要求肽链内切酶胃蛋白酶芳香族氨基酸和其它氨基酸形成的肽键胰凝乳蛋白酶COOH端芳香族氨基

3、酸的羧基形成的肽键弹性蛋白酶COOH端丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸等短脂肪链的氨基酸形成肽键胰蛋白酶COOH端碱性氨基酸羧基形成的肽键肽链外切酶羧肽酶ACOOH端中性氨基酸形成的肽键羧肽酶BCOOH端碱性氨基酸形成的肽键氨肽酶NH2端二肽酶要求相邻两个氨基酸上的α-氨基和α-羧基同时存在消化道内几种蛋白酶的专一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶胰蛋白酶氨肽酶羧肽酶（Phe.Trp）氨基酸代谢库第二节氨基酸的分解代谢一、脱氨基作用1、氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成

4、相应的α-酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型：α-氨基酸氨基酸氧化酶（FAD、FMN）α-酮酸R-CH-COO-NH+3

5、R-C-COO-+NH3O

6、

7、H2O+O2H2O2L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸+H2O-酮戊二酸+NH3NAD（P）+NAD（P）H酶L-氨基酸氧化酶D-氨基酸氧化酶氧化专一氨基酸的酶：如L-谷氨酸脱氢酶2、转氨基作用转氨基作用α-氨基酸1R1-CH-COO-NH+3

8、α-酮酸1R1-C-COO-O

9、

10、R2-C-COO-O

11、

12、α-酮酸2R2-CH-COO-NH+3

13、α-氨基酸2转氨酶（辅酶：磷酸吡哆醛）在转氨酶

14、的催化下，α-氨基酸的氨基转移到α-酮酸的酮基碳原子上，结果原来的α-氨基酸生成相应的α-酮酸，而原来的α-酮酸则形成了相应的α-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。转氨酶谷丙转氨酶（GPT）谷草转氨酶（GOP）*转氨酶的辅酶只有一种：磷酸吡哆醛3、联合脱氨基作用（1）概念（2）举例转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联转氨基作用和氧化脱氨基作用联合进行的脱氨基作用方式。转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联转氨酶L-谷氨酸脱氢酶H20+NAD+NH3+NADHα-酮酸α-氨基酸α-酮戊二酸L-谷氨酸二、氨基酸的脱羧基作用概念氨基酸在脱羧

15、酶的作用下脱掉羧基生成相应的一级胺类化合物的作用。脱羧酶的辅酶为磷酸吡哆醛。氨基酸脱羧酶伯胺+CO2氨基酸脱羧基生成的胺类有不少是生理活性物质，如γ-氨基丁酸是重要的神经递质，组胺有降血压作用，酪胺有升血压作用。过多的胺类有毒，可以被氧化成醛类和氨，醛类氧化成脂肪酸，氨生成尿素。三、氨基酸分解产物的排泄氨基酸脱羧基作用胺：随尿排除或转变为其它物质CO2：脱氨基作用α-酮酸：？氨：？由肺呼出血氨氨基酸脱氨肠道吸收肾小管分泌合成尿素合成合成氨基酸等含氮化合物铵盐生成排出合成谷氨酰胺高血氨症与肝昏迷氨中毒氨的代谢转变（一）、氨的排泄方式水生动物直

16、接排出鸟类、爬行类尿酸人、哺乳类尿素（二）、氨的转运A）丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucosecycle)：肌肉中的氨基酸将氨基转给丙酮酸生成丙氨酸，后者经血液循环转运至肝脏再脱氨基，生成的丙酮酸经糖异生合成葡萄糖后再经血液循环转运至肌肉重新分解产生丙酮酸，通过这一循环反应过程即可将肌肉中氨基酸的氨基转移到肝脏进行处理。这一循环反应过程就称为丙氨酸-葡萄糖循环。B）谷氨酰胺(glutamine)的运氨作用：肝外组织，如脑、骨骼肌、心肌在谷氨酰胺合成酶（glutaminesynthetase)的催化下，合成谷氨酰胺，以谷氨酰胺的形

17、式将氨基经血液循环带到肝脏，再由谷氨酰胺酶将其分解，产生的氨即可用于合成尿素。因此，谷氨酰胺对氨具有运输、贮存和解毒作用。（三）、尿素的生成1、尿素循环的发现1932年德国学者H