51氨基酸代谢

氨基酸分解代谢蛋白质的营养作用一、蛋白质的生理功能（一）维持组织细胞的生长、更新和修复（二）参与体内各种的生理活动（三）氧化供能：10%~15%（很少）氮平衡与蛋白质需要量人体每日摄入食物的含氮量（摄入氮）与排泄物中的含氮量（排出氮）的比例关系。总氮平衡：摄入氮=排出氮正氮平衡：摄入氮排出氮负氮平衡：摄入氮排出氮正常人婴幼儿，孕妇，康复期病人慢性消耗性疾病（肺结核）（一）氮平衡：（二）需要量：营养学要求80g/天蛋白质的营养价值人体不能自身合成，必须依赖食物供应的氨基酸。种类：8种缬、异亮、亮、苯丙、甲硫、色、苏、赖营养必需氨基酸：蛋白质的营养价值•食物蛋白质中含有的必需氨基酸的种类、数量、比例与人体的组织蛋白越接近越容易被吸收利用，营养价值就高•动物蛋白质的营养价值高于植物蛋白•食物中的必需氨基酸和非必需氨基酸保持一定比例蛋白营养价值的高低，取决于其所含必需氨基酸的种类和数量。氨基酸的一般代谢蛋白质的消化①胃中的消化：胃蛋白酶水解食物蛋白质为多肽、寡肽及少量氨基酸。②肠中的消化：蛋白质在肠中完全水解为氨基酸肽链外切酶：如羧肽酶、氨肽酶等；肽链内切酶：如胰蛋白酶、糜蛋白酶、等。蛋白质的水解水解胞外酶氨基酸吸收作为氮源和能源进行代谢。蛋白质不能储备。外源蛋白质血液循环氨基酸代谢概况氨基酸代谢库：——体内所有氨基酸的统称。氨基酸的来源与去路氨基酸代谢库组织蛋白质食物蛋白质体内自身合成的AA合成组织蛋白氧化分解(脱氨、脱羧)转化为含氮其他化合物氨基酸的脱氨基作用氧化脱氨基转氨基作用联合脱氨基方式脱氨基作用是指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。转氨基作用在转氨酶的作用下，某一氨基酸脱掉α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一种α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。氨基酸并未脱去转氨酶*丙氨酸氨基转移酶（ALT）又称谷丙转氨酶（GPT）临床意义：急性肝炎患者血清ALT升高*天冬氨酸氨基转移酶（AST）又称谷草转氨酶(GOT)临床意义：心肌梗患者血清AST升高ALT谷氨酸+丙酮酸-酮戊二酸+丙氨酸AST谷氨酸+草酰乙酸-酮戊二酸+天冬氨酸返回•提示：肝细胞中转氨酶活力比其他组织高出许多，是血液的100倍•抽血化验若转氨酶比正常水平偏高则有可能肝组织受损破裂，肝细胞的转氨酶进入血液。查肝功为什么要抽血化验转氨酶指数呢？活性最高活性最低临床意义：肝脏疾病血清肝脏酶ALTAST心肌血清心肌梗塞转氨酶的分布及临床意义•血清转氨酶活性，临床上疾病诊断和预后的重要指标。氨基酸的氧化脱氨基作用•-AA在酶的作用下，氧化生成-酮酸，同时消耗氧并产生氨的过程。•酶—L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶•体内有L-氨基酸，几乎无D-氨基酸•L-氨基酸氧化酶不需氧氨基酸的氧化脱氨基作用氨基酸氧化酶–2H-酮酸+H2O+NH3CCOOHR2O氨基酸CHCOOHRNH21氧化脱氨基作用亚氨基酸RCCOOHNH（特点：有氨生成）活性强，分布于肝、肾及脑组织为变构酶，受ATP、ADP等调节，辅酶为NAD+或NADP+专一性强，只作用于谷氨酸，催化的反应可逆L-谷氨酸脱氢酶+H2O_H2O+NH3-酮戊二酸(CH2)2COOHC=OCOOHL-谷氨酸脱氢酶L-谷氨酸(CH2)2COOHCHNH2COOHL-谷氨酸脱氢酶NAD+NADH+H+(CH2)2COOHC=NHCOOH呼吸链3ATP有毒联合脱氨基•除了L-谷氨酸外，其余的氨基酸不能直接进行氧化脱氨基•转氨基作用未能实现脱氨基的目的•L-谷氨酸脱氢酶和转氨酶联合催化•联合脱氨基作用是是多数氨基酸脱氨基的方式，也是合成非必需氨基酸的途径联合脱氨由于两种酶活性强，分布广，动物体内大部分氨基酸联合脱氨。由于转氨并不能最后脱掉氨基，氧化脱氨中只有谷氨酸脱氢酶活力高，转氨基和氧化脱氨联合在一起才能迅速脱氨。转氨酶与谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用肝和肾发生疾病与氨基酸代谢障碍苯丙氨酸酪氨酸苯丙aa羟化酶激素色素：黑色素黑色素酪氨酸酪aa羟化酶该酶遗传性缺乏白化病苯丙酮酸（随尿排出）苯丙酮酸尿症（PKU）转氨基：多巴胺、肾上腺素、甲状腺素等尿黑酸尿黑酸氧化酶尿黑酸症NH3的代谢血氨0.06mmol/L氨基酸脱氨基肠内腐败产氨尿素的肠肝循环合成谷氨酰胺参与其他含氮化合物合成(AA、嘌呤和嘧啶)一、氨的来源和去路在肝内合成尿素NH3神经毒物2.9mmol/L昏迷或死亡临床上用谷氨酸盐降低血氨定义：肠道细菌对未被消化的蛋白质及未被吸收的消化产物进行的代谢过程胺的生成–CO2胺RCH2NH2氨基酸CHCOOHRNH2三、蛋白质的腐败作用肠道氨的生成（肠道氨的两种主要来源）血氨扩散入血肠菌+NH3CH2COOHR*氨基酸脱氨氨基酸CHCOOHRNH2氨的吸收主要在结肠，其受肠腔pH的影响，升高结肠的pH，可增加肠道氨的吸收NH3的吸收•pH降低，NH3+H+=NH4，NH4随粪便或尿液排出体外•pH升高，NH3的吸收增加•高血氨患者用弱酸性透析液做结肠透析，禁止用肥皂水灌肠，减少NH3的吸收，NH3加速的排泄•肝硬化患者不宜使用碱性利尿药，避免血氨升高肌肉蛋白质氨基酸NH3糖酵解丙氨酸谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循环葡萄糖糖异生丙氨酸丙氨酸肝葡萄糖-丙氨酸循环葡萄糖葡萄糖肌肉血液NH3的转运谷氨酰胺的运氨作用CHNH2(CH2)2CHNH2COOHCOOH(CH2)2CHNH2COOHL-谷氨酸谷氨酰胺NH3+ATPADP+Pi谷氨酰胺合成酶(脑、肌肉)H2ONH3谷氨酰酶(肝、肾)尿素、铵盐等临床上用谷氨酸盐降低血氨谷氨酰胺谷氨酸COOHCH2CHNH2COOHAspCONH2CH2CHNH2COOHAsnH2ONH3天冬酰胺酶白血病细胞不能临床上用此酶分解血的Asn治疗白血病生理意义：体内氨的解毒产物，及运输、储存形式；为含氮化合物的合成提供原料。谷氨酰胺的运氨作用氨的去路•合成尿素（肝）•合成谷氨酰胺•合成非必需氨基酸•合成其他含氮化合物•以铵盐形式排出尿素循环•机体解毒的主要方式•步骤：合成氨基甲酰磷酸合成瓜氨酸合成精氨酸生成尿素尿素的合成2、原料及总反应式CO2+2NH3+3ATP尿素鸟氨酸循环（肝）尿素合成的主要器官：肝脏氨甲酰磷酸的合成线粒体中的氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ（CPS-Ⅰ）：变构酶，变构激活剂：N-乙酰谷氨酸（AGA），用氨做氮的供体，参与尿素的合成。细胞质内还有两外一类氨甲酰磷酸合成酶，即氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ（CPS-Ⅱ），用谷氨酸做氮的供给体，参与嘧啶生物合成。瓜氨酸的合成线粒体精氨酸的合成（细胞质）线粒体进胞液草酰乙酸加水、脱氢生成尿素（细胞质）鸟氨酸循环2ADP+PiCO2+NH3+H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸苹果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鸟氨酸尿素线粒体胞液高血氨症与肝昏迷*血氨正常参考值：5.54~65mol/L*引起高血氨症主要原因：肝功能严重损伤，尿素合成障碍*机制：脑中氨升高，消耗-酮戊二酸（转变为谷氨酸），使三羧酸循环减弱，ATP合成减少，引起大脑功能障碍，严重时昏迷。*降低血氨的措施：限制蛋白进食量，给肠道抑菌药物，给谷氨酸使其与氨结合为谷氨酰胺若外环境NH3大量进入细胞，或细胞内NH3大量积累•α酮戊二酸大量转化•NADPH大量消耗•三羧酸循环中断，能量供应受阻，某些敏感器官（如神经、大脑）功能障碍。•表现：语言障碍、视力模糊、昏迷、死亡。三羧酸循环丙酮酸α酮戊二酸氨中毒原理L-谷氨酸脱氢酶NAD++H2OCOO(CH2)2OCCOONADH+H++NH4+α-谷氨酸α-酮戊二酸COO(CH2)2CHNH3COO+*尿素水解肠菌尿素酶CO2+2NH3扩散入血血氨血中尿素C=ONH2NH2尿素扩散入肠腔氨的吸收主要在结肠，其受肠腔pH的影响，降低结肠的pH，可减少肠道氨的吸收肠道氨的生成氨基酸、糖及脂肪代谢的联系草酰乙酸三羧酸循环琥珀酰CoA-酮戊二酸延胡索酸苯丙、酪蛋、苏、丝、缬、异亮天冬亮、色、异亮丙、甘、丝、半胱、苏、色糖丙酮酸乙酰CoA磷酸丙糖脂肪酸脂肪甘油亮、赖、苯丙、酪、色谷精、组、脯乙酰乙酰CoA酮体生酮氨基酸(只能转化为脂肪）α-酮酸代谢•(1)合成氨基酸（合成代谢占优势时）•(2)进入三羧酸循环彻底氧化分解!（10%~15%）•(3)转化为糖及脂肪异柠檬酸柠檬酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循环三羧酸循环乙酰CoAα-酮戊二酸琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸赖氨酸色氨酸丙氨酸苏氨酸甘氨酸丝氨酸半胱氨酸丙酮酸精氨酸组氨酸谷氨酰胺脯氨酸谷氨酸异亮氨酸甲硫氨酸缬氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬酰胺谷氨酰胺除亮氨酸、赖氨酸外的氨基酸可由？转化为糖。糖异生