蛋白质的降解和氨基酸代谢.ppt

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1、第十一章蛋白质的降解和氨基酸代谢一、蛋白质的消化胃和小肠中有各种酶，消化后被小肠吸收:内切酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶外切酶：羧肽酶A、羧肽酶B二、蛋白质的降解真核细胞中蛋白质的降解有两条途径：不依赖ATP的途径：在溶酶体中进行，主要降解外源蛋白、膜蛋白及长寿命的细胞内蛋白。依赖ATP和泛素的途径：在胞质中进行，主要降解异常蛋白和短寿命蛋白。泛素是一种8.5KD（76a.a.残基）的小分子蛋白质，普遍存在于真核细胞内，能与被降解的蛋白质共价结合，使蛋白质活化，被蛋白酶降解。三、氨基酸的分解代谢氨基酸的分解代谢主

2、要在肝脏中进行一般是先脱去氨基，形成碳骨架：⑴被氧化成CO2和H2O，产生ATP⑵为糖、脂肪酸的合成提供碳架氨基酸代谢库（Metabolicpool）：外源性氨基酸：蛋白质消化吸收产生的氨基酸内源性氨基酸：体内蛋白质降解生成以及其它物质经代谢转变而来的氨基酸（一）脱氨基作用氧化脱氨基转氨脱氨基联合脱氨基（主要形式）脱酰胺作用嘌呤核苷酸循环氧化脱氨基L-谷氨酸氧化脱氨基转氨脱氨基在转氨酶的作用下，辅酶是维生素B6（磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺）脱酰胺作用天冬氨酸转氨酶（二）脱羧基作用生成的胺在肝脏中灭活：（三）氨基酸降解产物的去向氨基酸

3、降解的产物：NH3α-酮酸胺类氨的毒性：特别是对高等动物的脑，血中1%的氨会引起中枢神经中毒。中毒的机理：脑细胞的线粒体可将氨与α-酮戊二酸作用生成Glu，大量消耗α-酮戊二酸，影响TCA，同时大量消耗NADPH，产生肝昏迷。1.氨的代谢转变NH3的去向：重新利用：与α-酮酸形成新的氨基酸；生成铵盐：与柠檬酸、苹果酸、草酰乙酸形成铵盐；贮存：高等植物将氨基氮以Gln，Asn的形式储存在体内。排出体外排氨动物：水生、海洋动物；排尿酸动物：鸟类、爬虫类；排尿动物：经鸟氨酸循环（尿素循环），形成尿素。肝细胞液中的氨基酸经转氨作用，与α

4、-酮戊二酸生成Glu，Glu进入线粒体基质，经Glu脱氢酶作用脱下氨基，游离的氨（NH4+）与TCA循环产生的CO2反应生成氨甲酰磷酸。氨甲酰磷酸是高能化合物，可作为氨甲酰基的供体。氨甲酰磷酸的生成（氨甲酰磷酸合酶I）NH4++CO2+2ATP+H2O氨甲酰磷酸合酶氨甲酰磷酸+2ADP+Pi+3H+鸟氨酸循环（尿素循环）尿素分子中的氮，一个来自NH3，另一个来自ASP，NH3的活化发生在肝脏的线粒体中；要消耗2个ATP；每合成1分子尿素需消耗4个～P；但产生1分子NADH+H+，故总效果相当于消耗1.5分子ATP还原氨基化－－合

5、成新氨基酸转变为糖和脂肪进入TCA循环，氧化成CO2和H2O20种氨基酸的碳架可转化成7种物质：丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、α-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。它们最后集中为5种物质进入TCA：乙酰CoA、α-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸2.氨基酸碳架的去向生酮氨基酸：Phe、Tyr、Leu、Trp、Lys，在分解过程中变为乙酰乙酰CoA，在动物肝脏中又可变为乙酰乙酸和β-羟丁酸，故称作生酮氨基酸。生糖氨基酸：形成丙酮酸、α-酮戊二酸、琥珀酸和草酰乙酸，这些物质都能导致生成葡萄糖和糖原。生糖生酮

6、氨基酸：如Phe、Tyr。草酰乙酸柠檬酸-酮戊二酸延胡索酸琥珀酰CoA乙酰CoATCA丙酮酸丙氨酸丝氨酸苏氨酸甘氨酸半胱氨酸乙酰乙酰CoA苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸赖氨酸色氨酸精氨酸组氨酸谷氨酰胺脯氨酸谷氨酸甲硫氨酸异亮氨酸缬氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬氨酸天冬酰胺（四）由氨基酸衍生的其它重要物质一碳单位（Onecarbonunit）：某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团。一碳单位不能游离存在，常与FH4结合，进行转运和参加代谢类型：-CH3、-CH2-、=CH-、-CHO、-CH=NH、-CH2OH生理功能：是合成嘌呤和

7、嘧啶的原料为体内的甲基化反应提供甲基一碳单位与四氢叶酸FH4是一碳单位的载体（辅酶），功能部位是N5和N10。TCA三、氨基酸的生物合成氮源碳源氨基酸的生物合成（一）氨基酸合成的氮源1.生物固氮2.硝酸盐和亚硝酸盐3.各种氨基酸脱氨基生成的NH31.生物固氮N2+8e-+16ATP+16H2O+8H+→2NH3+H2+16ADP+16Pi2.硝酸盐和亚硝酸盐铁氧还蛋白－－硝酸还原酶NAD(P)H－－硝酸还原酶亚硝酸还原酶3.各种氨基酸脱氨基生成的NH3（二）氨基酸合成的碳源直接碳源：相应的α-酮酸植物能合成20种氨基酸相应的全部

8、碳架或前体。人和动物只能直接合成部分氨基酸相应的α-酮酸。主要来源：糖酵解、TCA、磷酸已糖支路。必需氨基酸：Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、Val、（Arg、His）（三）氨基酸的生物合成1.α-酮戊二酸衍生类型（Glu、Gln、Pro