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第九章氨基酸代谢第一节：蛋白质的生理功能和营养代谢蛋白质重要作用1.维持细胞、组织的生长、更新和修补2.参与多种重要的生理活动（免疫，酶，运动，凝血，转运）3.氧化供能氮平衡1.氮总平衡：摄入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：摄入氮排出氮（儿童、孕妇等）氮负平衡：摄入氮排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）2.意义：反映体内蛋白质代谢的慨况。蛋白质营养价值1.蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比2.必需氨基酸-----甲来写一本亮色书、假设梁借一本书来3.蛋白质的互补作用，指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值。第二节：蛋白质的消化、吸收与腐败外源性蛋白消化1.胃：壁细胞分泌的胃蛋白酶原被盐酸激活，水解蛋白为多肽和氨基酸，主要水解芳香族氨基酸2.小肠：胰液分泌的内、外肽酶原被肠激酶激活，水解蛋白为小肽和氨基酸；生成的寡肽继续在小肠细胞内由寡肽酶水解成氨基酸氨基酸和寡肽的主动吸收1.吸收部位：小肠，吸收作用在小肠近端较强2.吸收机制：耗能的主动吸收过程○1通过转运蛋白（氨基酸+小肽）：载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，由ATP供能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞。○2通过r-谷氨酰基循环（氨基酸）：关键酶----r--谷氨酰基转移酶，具体过程参P199图大肠下段的腐败作用1.产生胺：肠道细菌脱羧基作用生成胺，其中假神经递质：酪胺和苯乙胺未能及时在肝转化，入脑羟基化成β-羟酪胺，苯乙醇胺，其结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生异常抑制。2.产生氨：3.产生其他物质：有害（多），如胺、氨、苯酚、吲哚；可利用物质（少），如脂肪酸、维生素第三节：氨基酸的一般代谢体内氨基酸分解1.蛋白质降解速率---半衰期2.真核细胞内蛋白降解两大途径：○1溶酶体内ATP非依赖途径+○2蛋白酶体内ATP依赖途径（泛素化过程参课本P201）：①溶酶体内ATP非依赖途径•不依赖ATP•利用溶酶体内组织蛋白酶(cathepsin)•降解外源性蛋白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白○2蛋白酶体内ATP依赖途径（依赖泛素的降解过程）•依赖ATP•降解异常蛋白和短寿命蛋白泛素介导的蛋白质降解过程.E1：泛素活化酶,E2：泛素结合酶,E3：泛素蛋白连接酶氨基酸代谢库1.代谢“三进四出”：进---食物消化吸收，组织蛋白分解，非必需氨基酸转化出---脱氨基作用，脱羧基作用，代谢转变，组织蛋白合成氨基酸分解第一步：脱氨基脱氨基方式:1.转氨基作用2.氧化脱氨基3.联合脱氨基转氨基和氧化脱氨基偶联转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联转氨基作用：1.定义在转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉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。2.反应式：大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。3.转氨酶组成和分布：谷丙转氨酶（或称丙氨酸转氨酶，ALT,GPT），主要分布在肝；谷草转氨酶(或称天冬氨酸转氨酶，AST,GOT)，主要分布在心脏.血清转氨酶活性，临床上可作为疾病诊断和预后的指标之一4.作用机制:转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛5.转氨基作用的生理意义:转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。通过此种方式并未产生游离的氨.氧化脱氨基(L-谷氨酸氧化脱氨基作用):不需氧的L-谷氨酸脱氢酶催化，主要分布在肝，脑，肾联合脱氨基：两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下α-氨基生成α-酮酸的过程。○1转氨基和氧化脱氨基偶联（脱氨基，合成非必需氨基酸主要方式，存在于肝，肾）○2转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联（存在于肌肉组织）氨基酸分解第二步：a-酮戊二酸转化或分解①经氨基化生成非必需氨基酸②转变成糖及脂类（记少不记多：生酮要来亮盏灯，生糖生酮落一本色书）甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、羟脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、半胱氨酸类别氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸氨基酸生糖及生酮性质的分类甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、羟脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、半胱氨酸类别氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、羟脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、半胱氨酸类别氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸类别氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸氨基酸生糖及生酮性质的分类③氧化供能：α-酮酸在体内可通过TAC和氧化磷酸化彻底氧化为H2O和CO2，同时生成ATP氨基酸、糖及脂肪代谢的联系第四节：氨的代谢血氨性质体内的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。正常人体生理血氨浓度47-65μmol/L血氨的“三来四去”来源：①氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源,胺类的分解也可以产生氨②肠道吸收的氨○3肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺去路：①在肝内合成尿素，主要的去路②合成非必需氨基酸及其它含氮化合物③合成谷氨酰胺④肾小管泌氨：肾小管上皮细胞分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出氨的转运1.转运形式：丙氨酸、谷氨酰胺骨骼肌丙酮酸-葡萄糖循环肝生成尿素丙氨酸-葡萄糖循环谷氨酰胺的运氨作用骨骼肌，脑谷氨酰胺合成肝或肾谷氨酰胺酶水解谷氨酸+氨氨基酸代谢中几大重要循环：1.r-谷氨酰基循环（见前文书P199）2.丙酮酸-葡萄糖循环（P207）3.尿素生成鸟氨酸循环（P211）4.甲硫氨酸循环（P215）尿素合成1.关键酶：精氨酸代琥珀酸合成酶2.定位：肝，胞液+线粒体3.原料：2分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自天冬氨酸4.耗能：3个ATP，4个高能磷酸键（其中一个ATP生成AMP）5.反应结果：鸟氨酸催化氨生成二氧化碳和尿素6.主要步骤：○1CO2+NH3+H2O+2ATP缩合生成氨基甲酰磷酸○2氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反生成瓜氨酸○3瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸○4精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸与延胡索酸○5精氨酸水解释放尿素并再生成鸟氨酸6.合成调节：高蛋白质膳食促进尿素合成AGA激活CPS-I启动尿素合成精氨酸代琥珀酸合成酶活性促进尿素合成7.合成障碍疾病：高血氨症，氨中毒血氨浓度升高称高氨血症，高氨血症脑功能障碍，称氨中毒。起因：肝功能严重损伤或尿素合成酶的遗传缺陷肝性脑病（详细内容参人代黄色教材）定义：肝性脑病是继发于严重肝炎，以代谢絮乱为基础的中枢神经系统功能失调综合征，其主要临床表现是意识障碍、行为失常和昏迷。发病机制：1.氨中毒学说2.假性神经递质学说3.氨基酸代谢失衡学说4.GABA学说5.神经毒物协同学说治疗：1.消除病因2.减少肠内毒物的生成和吸收3.促进有毒物质的代谢，纠正氨基酸代谢的絮乱4.肝移植5.其他对症治疗第五节：个别氨基酸的代谢脱羧基作用1.普遍反应步骤：氨基酸脱羧酶胺醛羧酸2.生成各种胺：GABA,组胺，5-羟色胺，多胺，牛黄酸○1谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化生成γ-氨基丁酸：GABA（γ-氨基丁酸）是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用○2牛磺酸：○3组胺：生理作用：强烈的血管舒张剂增加毛细血管的通透性刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌○45-羟色胺：○5多胺：调节细胞生长在生长旺盛的组织（如胚胎、再生肝、肿瘤组织）含量较高，其限速酶鸟氨酸脱羧酶活性较强一碳单位生成1.定义：某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团，称为一碳单位2.载体：四氢叶酸做为一碳单位运载体，在N5，N10位结合3.形式：一碳单位主要来源于氨基酸代谢4.转变：5.生理功能：作为合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来含硫氨基酸代谢：含硫氨基酸：甲硫氨酸，半胱氨酸，胱氨酸（一）甲硫氨酸的代谢1.甲硫氨酸与转甲基作用产生SAM（S—腺苷甲硫氨酸），SAM为体内甲基的直接供体2.甲硫氨酸循环甲硫氨酸循环生理意义：为机体甲基化反应提供甲基，N5—CH3—FH4为甲基的间接供体。3.肌酸的合成：甘氨酸为骨架，精氨酸提供脒基，SAM提供甲基，终产物为肌酸酐（二）半胱氨酸与胱氨酸的代谢1.半胱氨酸与胱氨酸的互变2.硫酸根的代谢含硫氨基酸氧化分解均可产生硫酸根，但半胱氨酸是体内硫酸根的主要来源体内硫酸根代谢重要产物之一PAPS作用：参与硫酸软骨素、硫酸角质素等物质的合成，参与肝脏的生物转化3.半胱氨酸转变为牛磺酸芳香族氨基酸代谢芳香族氨基酸：苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸（一）苯丙氨酸和酪氨酸的代谢生成：苯乙酸，多巴胺，黑色素，尿黑酸代谢流程图：参书本P219图相关疾病：帕金森病，白化病，尿黑酸症，苯酮酸尿症（二）色氨酸代谢苯酮酸尿症（更多信息参人代黄色P63）1.定义：体内苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸，苯丙氨酸经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并从尿中排出的一种遗传代谢病。2.临床表现：智力缺陷,毛发和皮肤较正常人略浅，尿液和汗液伴鼠臭味治疗：低苯丙氨酸膳食3.大概机制：支链氨基酸代谢（略）