《生物化学》第十二章.pptxVIP

第十二章氨基酸代谢掌握氨基酸代谢概况。掌握氨基酸的脱氨基作用、体内氨的转运和去路；熟悉高氨血症与肝性脑病；了解体内氨的来源和 α- 酮酸的代谢。掌握由氨基酸的脱羧基作用产生的重要胺类物质、一碳单位的代谢；了解含硫氨基酸的代谢和芳香族氨基酸的代谢。第一节氨基酸的代谢概况蛋白质不仅是身体的重要组成成分，还能够调节生理功能，在极端情况下还能够为人体的生命活动提供能量。食物中的蛋白质进入体内后，在胃、小肠和肠黏膜细胞中经一系列酶的催化，分解成氨基酸和小分子肽，这个过程称为蛋白质的消化。在肠内被消化吸收的蛋白质，不仅来自于食物，也来自于肠黏膜细胞脱落和消化液的分泌等。通过消化吸收食物得到的氨基酸称为外源性基酸，由机体通过自身分解或合成产生的氨基酸称为内源性氨基酸，外源性氨基酸和内源性氨基酸共同构成了机体的氨基酸代谢库。由于结构相似，不同氨基酸的代谢特点基本相同。氨基酸代谢概况嘌呤核苷酸的合成代谢2．AMP 和 GMP 的合成 上述反应生成的 IMP 并不堆积在细胞内，而是迅速转变为 AMP 和 GMP 。IMP 上的 6 位酮基被氨基取代即为 AMP。此反应分为两步：由腺苷酸代琥珀酸合成酶催化，GTP（三磷酸鸟苷）水解供能，天冬氨酸的氨基与IMP相连生成腺苷酸代琥珀酸。腺苷酸代琥珀酸在腺苷酸代琥珀酸裂解酶作用下脱去延胡索酸生成 AMP。嘌呤核苷酸的合成代谢3．嘌呤核苷酸的从头合成的调节从头合成是体内合成嘌呤核苷酸的主要途径。但此过程要消耗氨基酸及 ATP。机体对合成速度有着精细的调节。IMP 途径的调节主要在合成的前两步反应，即催化 PRPP 和 PRA 的生成。第二水平的调节发生于 IMP 向 AMP 和 GMP 的转变过程。第二节氨基酸的一般代谢氨基酸的脱氨基作用氨的代谢α- 酮酸的代谢一、氨基酸的脱氨基作用（一）氧化脱氨基作用L-谷氨酸脱氢酶广泛存在于哺乳动物的肝、肾和脑等组织中。该酶为变构酶，GDP 和 ADP 为其变构激活剂，ATP 和 GTP 为其变构抑制剂。在体内，L-谷氨酸脱氢酶催化可逆反应。一般情况下偏向于谷氨酸的合成，因为高浓度氨对机体有害，此反应平衡点有助于保持较低的氨浓度。但当谷氨酸浓度高而 NH3 浓度低时，则有利于脱氨和 α- 酮戊二酸的生成。一、氨基酸的脱氨基作用（二）转氨基作用转氨基作用是可逆的，它既是体内氨基酸的分解途径，也是某些氨基酸（非必需氨基酸）的合成途径。通过转氨作用可以调节体内非必需氨基酸的种类和数量，以满足体内蛋白质合成时对非必需氨基酸的需求。转氨基作用最重要的氨基受体是 α- 酮戊二酸。一、氨基酸的脱氨基作用转氨基作用过程可分为两个阶段： 一个氨基酸的氨基转到酶分子上，产生相应的酮酸和氨基化酶；—NH2转给另一种酮酸，生成氨基酸，并释放出酶分子。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺相互转变过程一、氨基酸的脱氨基作用 体内转氨酶的种类繁多，分布广泛，其中以丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）最为重要。它们在体内主要分布于肝、肾、心肌和骨骼肌等组织细胞中。催化的反应如下： 转氨酶属于细胞内酶，通常情况下它主要在细胞内活动，极少进入血液，因此血液中的转氨酶活性一般较低。但是，当组织细胞受损时，细胞膜通透性增加、细胞破裂，大量转氨酶有可能进入血液中，从而导致血液中的转氨酶活性升高。临床上，血清中的转氨酶活性可作为疾病诊断和预后的参考指标。如急性肝炎患者的血清中ALT的活性显著增高，心肌梗死患者的血清中 AST的活性显著增高。一、氨基酸的脱氨基作用（三）联合脱氨基作用1．由 L- 谷氨酸脱氢酶和转氨酶联合催化的联合脱氨基作用L-谷氨酸脱氢酶主要分布于肝、肾、脑等组织中，而α-酮戊二酸参加的转氨基作用普遍存在于各组织中，所以此种联合脱氨主要在肝、肾、脑等组织中进行。联合脱氨反应是可逆的，也可称为联合加氨。此反应过程是体内合成营养非必需氨基酸的主要途径。转氨酶与谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用一、氨基酸的脱氨基作用2．嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环这种形式的联合脱氨是不可逆的，因而不能通过其逆过程合成非必需氨基酸。这一代谢途径不仅把氨基酸代谢与糖代谢、脂代谢联系起来，而且也把氨基酸代谢与核苷酸代谢联系起来。二、氨的代谢（一）体内氨的来源组织中氨基酸的脱氨基作用体内各组织中的氨基酸经过脱氨基作用脱下的氨是组织中氨的主要来源。组织中氨基酸经脱羧基反应生成胺，再经单胺氧化酶或二胺氧化酶作用生成游离氨和相应的醛，这是组织中氨的次要来源。膳食中蛋白质过多时，这一部分氨的生成量也增多。1肠道吸收肠道中氨的来源主要有两个：一是食物蛋白质经肠道腐败作用产生的氨；二是血液中尿素渗入肠道后水解产生的氨。肠道中的氨可被吸收进入血液，这是血氨的主要来源。2二、氨的代谢肾小管上皮细胞分泌血液中的谷氨酰胺流经肾脏时，可被肾小管上皮