[农学]蛋白质代谢.ppt

蛋白质代谢 一、 蛋白质营养的重要性 二、蛋白质需要量和营养价值 一、 蛋白质的消化 肽酶(Peptidase) 末端 蛋白酶（肽链内切酶） 肽链内部 消化道内几种蛋白酶的专一性 二、氨基酸的吸收 三、 蛋白质的腐败作用 一、概 述 ?细胞内蛋白质降解的机制 （1）不依赖ATP的溶酶体途径，没有选择性，主要降解细胞通过胞吞作用摄取的外源蛋白、膜蛋白及长寿命的细胞内蛋白。（蛋白酶的pH偏低，5左右） （2）依赖ATP的泛素途径，在胞质中进行，主要降解异常蛋白和短寿命蛋白（调节蛋白），此途径在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。（选择性降解） 泛素是一种8.5KD（76a.a.残基）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，酵母与人只相差3个aa残基，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。 蛋白质是否被泛素结合而选择性降解与该蛋白N端的AA有关，N端为Asp Arg Leu Lys Phe时，蛋白质的半寿期为2-3分钟。泛素化的蛋白质在ATP参与下被蛋白酶水解。 2004年6日瑞典皇家科学院宣布，2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解。 二、 氨基酸的脱氨基作用 二、α-酮酸的代谢 抗生酮作用：由于葡萄糖在体内氧化可生成草酰乙酸，脂肪在体内代谢生成乙酰基必须要同草酰乙酸结合，进入三羧酸循环才能被完全氧化，食物中碳水化合物不足，机体要用储存的脂肪来提供能量。但机体对脂肪酸的氧化能力有一定的限度。动用脂肪过多，其分解代谢的中间产物（酮体）不能完全氧化，即产生酮体，酮体是一种酸性物质，如在体内积存太多，即引起酮血症，膳食中的碳水化合物可保证这种情况不会发生，即抗生酮作用。 抗生酮氨基酸 三、脱 羧 基 作 用 （一）、一碳单位的代谢 （二）、含硫氨基酸的代谢 甲硫氨酸的代谢 半胱氨酸与胱氨酸的代谢 （三）苯丙氨酸和酪氨酸的代谢 血氨的来源与去路 氨的去路： 氨的转运 尿素的生成 （五）高氨血症和氨中毒 氨基酸的合成主要通过转氨基作用 氨基酸的合成 丙氨酸族（丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸）碳架为丙酮酸，来自于糖酵解； 天冬氨酸族（天冬氨酸、天冬酰胺、赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸）碳架为草酰乙酸，来自于TCA循环； 谷氨酸族（谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、脯氨酸）碳架为α－酮戊二酸，来自于TCA循环； 丝氨酸族（丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸）碳架为3－磷酸甘油，来自于糖酵解； 芳香族（苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸）碳架为4－磷酸赤藓糖，来自于磷酸戊糖途径； 组氨酸碳架为5－磷酸核糖，来自于磷酸戊糖途径。 氨基酸代谢概况 小结 蛋白质具有维持细胞和组织的生长更新、参与重要的生理活动和氧化供能的作用。 蛋白质在体内通过一系列酶促降解此外氨基酸。 氨基酸的降解反应包括脱氨基作用、脱羧基作用、羟基化作用等。 氨基酸的合成主要通过转氨基实现。 名词： 必需氨基酸、一碳单位、尿素循环、转氨基作用、脱氨基作用、联合脱氨基作用、蛋白质的腐败作用 思考题： 1、请写出生物体合成氨基酸的前体物质有哪些，它们来自于何种代谢途径。 2、什么叫一碳单位？一碳单位的种类、载体、生理意义？ 3、说明苯丙酮尿症和白化病的机理。 食物蛋白质 氨基酸 特殊途径 ?-酮酸 糖及其代谢中间产物 脂肪及其代谢中间产物 TCA 鸟氨酸循环 NH4+ NH4+ NH3 CO2 H2O 体内蛋白 尿素 尿酸 激素 卟啉 尼克酰氨衍生物 肌酸胺 嘧啶 嘌呤 SO4 2 - 生物固氮硝酸还原 （次生物质代谢） CO2 胺 2. 硫酸根的代谢 含硫氨基酸分解可产生硫酸根，半胱氨酸是主要来源。 SO42- + ATP AMP - SO3- (腺苷-5′-磷酸硫酸) 3-PO3H2-AMP-SO3- （3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸，PAPS） PAPS为活性硫酸， 是体内硫酸基的供体 苯丙氨酸 + O2 酪氨酸 + H2O 苯丙氨酸羟化酶 四氢生物蝶呤 二氢生物蝶呤 NADPH+H+ NADP+ 此反应为苯丙氨酸的主要代谢途径。 氨基酸的羟基化作用 1. 儿茶酚胺(catecholamine)与黑色素(melanin)的合成 帕金森病(Parkinson disease)患者多巴胺生成减少。 在黑色素细胞中，酪氨酸可经酪氨酸酶等催化合成黑色素。 人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病(albinism)。 2. 酪氨酸的分解代谢