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第五章蛋白质的分解代谢 氨基酸在营养上可分为“必需氨基酸”和“非必需氨基酸”两类。 必需氨基酸：是指人体需要，但自己不能合成，或合成的速度不能满足机体需要必须由食物蛋白质供给的氨基酸。 非必需氨基酸：是指体内可以合成，或可由其它氨基酸转变而来，可以不必由食物供给的氨基酸。 人体的必需氨基酸有9种，即：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和组氨酸。有时也把半胱氨酸和酪氨酸称为半必需氨基酸。 （1）纸色谱法 第五章蛋白质的分解代谢 细胞中的蛋白质不断降解和重新合成是所有生命形式中的一个重要的生理过程。人体每日周转蛋白质的1%~2%，其中主要是肌肉蛋白质。蛋白质降解生成的氨基酸有75%~80%被利用重新合成蛋白质，其余转变成其它物质或分解供能。人体从外界摄入的氮量与蛋白质分解排除的氮量相等称为氮平衡，健康的成人一般处于氮平衡状态。为了保持健康，成人在正常情况下每日需要蛋白质30至60克才能保持氮平衡状态。 组成蛋白质的氨基酸有20种，其中有一些氨基酸人和动物体内不能合成，必须由食物供给称为必须氨基酸。 对于人体必须氨基酸有9种，即：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸。此外精氨酸在儿童体内合成不足，称为半必须氨基酸。 蛋白质的营养价值与其所含氨基酸的比例有关，必须氨基酸组成比例越接近人体蛋白质的组成，食物的营养价值越高。由于不同食物蛋白质氨基酸的比例不同，所以将多种蛋白质食物一起食用，可以保证各种氨基酸的适当比例，保持营养均衡。 例如谷类蛋白质含赖氨酸较少而含色氨酸较多，豆类蛋白质与之相反，两者混合食用可提高营养价值。 （一）蛋白质的降解作用 各种蛋白质降解速率有很大的不同，它随生理需要而发生改变。细胞中蛋白质的降解速率也随营养状况和激素水平而异。在营养缺乏的情况下，细胞提高蛋白质的降解速率，以维持必须的代谢过程的进行。细胞不断的从氨基酸合成蛋白质，同时又将一些蛋白质分解成氨基酸。 蛋白质的这种周转过程主要有三个功能： 第一，以蛋白质形式贮存养分，并在代谢需要时将其分解，这一过程主要发生在肌肉组织； 第二，去除对人体有害的异蛋白质； 第三，通过去除多余的酶及调节蛋白质调节细胞的代谢。 因此，调控一种蛋白质的降解速度与调控其合成速度对细胞同样重要。 鼠肝中某些酶的半衰期 （二）溶酶体降解 细胞内蛋白质可在溶酶体内降解。溶酶体中含50多种水解酶类，包括多种蛋白质水解酶。溶酶体中酶的最适pH为5，在细胞溶胶的pH下溶酶体中的酶是无活性的，这可避免溶酶体中的酶偶然泄漏对细胞造成的破坏。溶酶体通过胞吞作用摄取细胞内的物质。这些物质被包裹在液泡中，并与溶酶体融合而被降解。在营养充分的细胞中，溶酶体对蛋白质的降解是无选择性的。 许多正常和病理过程都伴有溶酶体活性的增加，由于不被使用、神经切除或者外伤引起的肌肉损耗都是溶酶体活性增高引起的。例如：在分娩后出现的子宫回缩，这个肌肉器官的重量在9天内从2kg减少到50g。风湿性关节炎就涉及溶酶体的细胞外释放，从而降解周围组织。 （三）泛素 真核细胞蛋白质可以不通过溶酶体降解，而通过与泛素连接被降解。泛素是一个由76个氨基酸组成的蛋白质，因存在广泛且含量丰富而得名。泛素经三步反应与被降解的蛋白质共价键相连接，使蛋白质携带了降解标记。泛素连接的蛋白质通过一个依赖ATP的过程被水解。 天然蛋白质被选择为降解蛋白质与其N端末端有关。N末端为天冬氨酸、精氨酸、亮氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸残基的蛋白质，半衰期只有2~3分钟；N末端为丙氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、丝氨酸和缬氨酸的蛋白质，半衰期超过10小时。这一规律称为N末端规则。 三、蛋白质的消化吸收 （一）胃的消化作用 食物中的蛋白质必须经过消化水解成氨基酸才能被人体吸收。蛋白质的消化从胃中开始，食物进入胃后，胃黏膜分泌胃泌素，在胃泌素的刺激下，胃壁细胞分泌盐酸，胃腺主细胞分泌胃蛋白酶原。盐酸使胃的pH约为1，在胃酸的作用下，蛋白质变性，多肽链伸展，使其更易水解。胃蛋白酶原在自身催化作用下，从肽链氨基端去掉42个氨基酸残基变成有活性的胃蛋白酶。在胃蛋白酶的催化下蛋白质被水解成各种多肽的混合物。 （二）小肠中的消化 蛋白质在胃中消化后，同胃液一起进入小肠，多肽的继续消化在小肠中进行。胰腺分泌的碳酸氢