文档介绍：第十章氨基酸代谢
植物、微生物从环境中吸收氨、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐等无机氮,合成各种氨基酸、蛋白质、含氮化合物。
人和动物消化吸收动、植物蛋白质,得到氨基酸,合成蛋白质及含氮物质。
有些微生物能把空气中的N2转变成氨态氮,合成氨基酸。
蛋白质消化、降解及氮平衡
蛋白质消化吸收
哺乳动物的胃、小肠中含有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶、弹性蛋白酶。经上述酶的作用,蛋白质水解成游离氨基酸,在小肠被吸收。
被吸收的氨基酸(与糖、脂一样)一般不能直接排出体外,需经历各种代谢途径。
肠粘膜细胞还可吸收二肽或三肽,吸收作用在小肠的近端较强,因此肽的吸收先于游离氨基酸。
蛋白质的降解
人及动物体内蛋白质处于不断降解和合成的动态平衡。成人每天有总体蛋白的1%~2%被降解、更新。
不同蛋白的半寿期差异很大,人血浆蛋白质的t1/2约10天,肝脏的t1/2约1~8天,结缔组织蛋白的t1/2约180天,许多关键性的调节酶的t1/2 均很短。
真核细胞中蛋白质的降解有两条途径:
一条是不依赖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。
另一条是依赖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,此途径在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。
()的小分子蛋白质,普遍存在于真核细胞内。一级结构高度保守,,它能与被降解的蛋白质共价结合,使后者活化,然后被蛋白酶降解。
氨基酸代谢库
食物蛋白中,经消化而被吸收的氨基酸()与体内组织蛋白降解产生的氨基酸()混在一起,分布于体内各处,参与代谢,称为氨基酸代谢库。
。
%以上。
%。
%。
~6%。
肝、肾体积小,,。
氨基酸代谢库
图
氮平衡
食物中的含氮物质,绝大部分是蛋白质,非蛋白质的含氮物质含量很少,可以忽略不计。
氮平衡:机体摄入的氮量和排出量,在正常情况下处于平衡状态。即,摄入氮=排出氮。
氮正平衡:摄入氮>排出氮,部分摄入的氮用于合成体内蛋白质,儿童、孕妇。
氮负平衡:摄入氮<排出氮。饥锇、疾病。
氨基酸分解代谢
氨基酸的分解代谢主要在肝脏中进行。
氨基酸的分解代谢一般是先脱去氨基,形成的碳骨架可以被氧化成CO2和H2O,产生ATP ,也可以为糖、脂肪酸的合成提供碳架。
脱氨基作用
主要在肝脏中进行
氧化脱氨基
第一步,脱氢,生成亚胺。第二步,水解。
P219 反应式:
生成的H2O2有毒,在过氧化氢酶催化下,生成H2O+O2↑,解除对细胞的毒害。
催化氧化脱氨基反应的酶(氨基酸氧化酶)
L—氨基酸氧化酶
有两类辅酶,E—FMN
E—FAD(人和动物)
:
Gly、β-羟氨酸(Ser、 Thr)、( Glu、 Asp)、 (Lys、 Arg)
真核生物中,真正起作用的不是L-,而是谷氨酸脱氢酶。
D-氨基酸氧化酶 E-FAD
有些细菌、霉菌和动物肝、肾细胞中有此酶,可催化D-。
Gly氧化酶 E-FAD
使Gly脱氨生成乙醛酸。
D-Asp氧化酶 E-FAD
E-FAD 兔肾中有D-Asp氧化酶,D-Asp脱氨,生成草酰乙酸。
L-Glu脱氢酶 E-NAD+ E-NADP+
P220 反应式:
真核细胞的Glu脱氢酶,大部分存在于线粒体基质中,是一种不需O2的脱氢酶。
,是一个结构很复杂的别构酶。在动、植、微生物体内都有。
ATP、GTP、NADH可抑制此酶活性。
ADP、。
因此当ATP、GTP不足时,Glu的氧化脱氨会加速进行,(动物体内有10%)。
非氧化脱氨基作用(大多数在微生物的中进行)
P 221
①还原脱氨基(严格无氧条件下)
图
②水解脱氨基
图
③脱水脱氨基
图
④脱巯基脱氨基
⑤氧化-还原脱氨基
两个氨基酸互相发生氧化还原反应,生成有机酸、酮酸、氨。
⑥脱酰胺基作用
谷胺酰胺酶:谷胺酰胺+ H2O →谷氨酸+ NH3
天冬酰胺酶:天冬酰胺+ H2O →天冬氨酸+ NH3
谷胺酰胺酶、天冬酰胺酶广泛存在于动植物和微生物中
转氨基作用
,除Gly、Lys、Thr、Pro外,