生物化学与分子生物氨基酸的分解代谢.ppt

体内过多的氨会使身神经系统中毒，可能的原因是氨会与α-酮戊二酸反应生成谷氨酸，同时消耗NADPH, 使柠檬酸循环不能正常进行。  水生生物可以将氨直接排出体外；鸟类和爬行类将氨转化为尿酸排出体外；多数陆生生物将氨转化为尿素排出体外。 * 第30章 氨基酸的分解代谢 一、氨基酸的来源和分解 (一) 氨基酸的来源 细胞可以有选择的降解蛋白质，蛋白质的存活期与其对细胞的代谢需求、营养状态和激素的作用相关。 真核细胞降解蛋白质有两种体系，溶酶体无选择的降解蛋白质，二是泛肽给选择降解蛋白质加以标记，这一过程需要消耗ATP,有关的机制参考蛋白质生物合成一章介绍。 外源蛋白质在哺乳动物的消化道被分解为氨基酸才能吸收，一个70kg的人每天大约有400g的蛋白质周转，其中约1/4被降解或转变为葡萄糖，需要外源蛋白质补充，其余3/4在体内再循环。 细胞内不同的蛋白质周转速度差别很大。 氨基酸的代谢有多条途径，可以再合成蛋白质，氧化分解或转化为糖类和脂类。 植物和多数细菌氨基酸的合成占主导地位，动物只能合成部分氨基酸，不能合成的氨基酸称作必需氨基酸,包括Val,Ile,Leu,Thr,Met,Lys,Phe, Trp,His。 氨甲酰磷酸 (二) 转氨基作用、脱氨基作用和脱羧基作用 转氨酶辅酶 脱氨基作用 脱氨基作用 转氨基作用 脱氨基作用 大多数以其为受体 Asp 氨基转移反应: 氨基酸1+α-酮酸２－α-酮酸1+氨基酸2 谷氨酸脱氢酶的氧化脱氨基作用 氨基酸的脱羧基作用 　　脱羧生成胺、辅酶、 氨基酸脱羧基生成的胺类有不少是生理活性物质，如γ-氨基丁酸是重要的神经递质，组胺有降血压作用，酪胺有升血压作用。过多的胺类有毒，可以被氧化成醛类和氨，醛类氧化成脂肪酸，氨生成尿素。 联合脱氨基作用 主要内容：一、二、参见教材P307 －－－嘌呤核苷酸循环 腺苷酸代琥珀酸 腺嘌呤核苷酸 氨的命运 (1) 氨通常要与谷氨酸反应生成谷氨酰胺(中性，易通过细胞膜)，经血液运输到肝脏。在肝脏再生成谷氨酸和氨，氨用于合成尿素。 (2)在肌肉中，谷氨酸和丙酮酸生成丙氨酸和α-酮戊二酸，丙氨酸经血液运输到肝脏。在肝脏中，丙氨酸和α-酮戊二酸又生成谷氨酸和丙酮酸，丙酮酸转化为葡萄糖，谷氨酸氧化脱氨基，氨用于合成尿素。 氨的转运 葡萄糖－丙氨酸循环 P343 二、尿素的形成 鸟氨酸 瓜氨酸 两步反应 2a +2b P311 精氨琥珀酸 鸟氨酸 柠檬酸与尿素循环的联系 葡萄糖－丙氨酸循环 尿素循环全貌 尿素循环的调节（自学） 尿素循环的第一步反应由氨甲酰磷酸合成酶?催化，该酶是调控尿素循环的关键酶，其别构效应剂是N-乙酰谷氨酸。 N-乙酰谷氨酸是在N-乙酰谷氨酸合酶的催化下，由谷氨酸和乙酰-CoA合成的，体内氨的浓度增高时，谷氨酸的浓度会增高，引起N-乙酰谷氨酸合成的增加， N-乙酰谷氨酸激活氨甲酰磷酸合成酶?，使尿素循环加速。 尿素循环的其他酶由他们的底物控制，除精氨酸酶外，其他酶的不足使底物增加，引起反应速度的增加，因此，尿素的生成量不会有很大的降低，但底物浓度过高，会使尿素循环逆行，血氨浓度增高，引起高血氨症。 高血氨症可能是α-酮戊二酸含量过低，影响了柠檬酸循环，另外，谷氨酸被转化为谷氨酰胺，使其含量下降，会影响神经传导(谷氨酸和γ-氨基丁酸是重要的神经递质)。 尿素循环的任何一种酶完全丧失，会使新生儿死亡。 三、氨基酸碳骨架的氧化途径 5种氨基酸进入柠檬酸循环 (一) 形成乙酰-CoA的途径 1. 经丙酮酸形成乙酰-CoA 2. 经乙酰乙酰-CoA到乙酰-CoA的途径 Α-酮异己酸 异戊酰辅酶A β -羟基β-甲基戊酰辅酶A 戊酰辅酶A 苯酮尿症 酪氨酸血症 尿黑酸 尿黑酸症 (二) α-酮戊二酸途径 吡咯烷-5-羧酸 (三) 形成琥珀酰-CoA的途径 (四) 形成延胡索酸途径 (五) 形成草酰乙酸途径 * * *