生物化学第五章 蛋白质降解及氨基酸分解代谢.ppt

第五章?????蛋白质降解及氨基酸分解代谢 第五章?? ?蛋白质降解及氨基酸分解代谢 一、蛋白质的酶促降解 食物蛋白质经人体各种蛋白酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等）作用降解成氨基酸混合物，再由肠粘膜上皮细胞吸收进入机体。游离氨基酸进入血液循环送到肝脏。 动物组织中也有各种蛋白酶，也能将细胞自身蛋白质水解成氨基酸。 就高等动物来讲，外界食物蛋白质经消化吸收的氨基酸和体内合成及组织蛋白质经降解的氨基酸，共同构成体内氨基酸代谢库(metabolic pool) 。 二、氨基酸的一般代谢（共同途径） 天然氨基酸分子都含有α-氨基和羧基，因此各种氨基酸都具有共同的代谢途径。 但是由于不同氨基酸的侧链基团不同，所以个别氨基酸还有其特殊的代谢途径。 氨基酸的共同代谢包括脱氨基作用和脱羧基作用两方面。 （一）氨基酸的脱氨基作用 转氨基作用、 氧化脱氨基作用、联合脱氨基作用。 1、转氨基作用（氨基移换作用） 一种α-氨基酸的氨基可以转移到α-酮酸上，从而生成相应的一分子α-酮酸和一分子α-氨基酸。 催化转氨基反应的酶叫做转氨酶。 特点：没有游离的氨产生，但改变了氨基酸代谢库中各种氨基酸的比例。 大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。 其中，α-氨基酸可以看作是氨基的供体，α-酮酸是氨基的受体。 由糖代谢所产生的丙酮酸、草酰乙酸及α-酮戊二酸可分别转变成丙氨酸、天冬氨酸及谷氨酸； 另外，蛋白质分解所产生的丙氨酸、天冬氨酸及谷氨酸也可转变为丙酮酸、草酰乙酸和α-酮戊二酸。 （1）谷丙转氨酶（GPT） 催化谷氨酸与丙酮酸之间的转氨作用。 （2）谷草转氨酶（GOT） 催化谷氨酸与草酰乙酸的转氨作用。 GOT以心脏中活力最大，其次是肝脏。 临床上常以此作为心肌梗塞、心肌炎的辅助判断指标。 2、氧化脱氨基作用 α-氨基酸在酶催化下氧化脱氢生成α-酮酸，同时释放出游离氨。 氧化脱氨基作用包含脱氨与水解两个步骤。 L-谷氨酸脱氢酶 其辅酶是NAD+或NADP+ ，能催化L-谷氨酸氧化脱氨基，生成α-酮戊二酸及氨。 （1）有很强的特异性，只催化L-谷氨酸氧化脱氨； （2）别构酶：ATP、NADH是其别构抑制剂，ADP是其别构激活剂。 （3）存在：动植物、微生物中。 特别是肝及肾组织中活力更强。 联系糖代谢与氨基酸代谢： L-谷氨酸脱氢脱氨后所产生的α-酮戊二酸可进入TCA循环彻底氧化产生能量； 另外，在糖代谢中所产生的α-酮戊二酸也可转变为L-谷氨酸（氨基化作用）。 3、联合脱氨基作用 转氨基作用和氧化脱氨基作用配合进行。 生物体内存在两种联合脱氨基作用： （1）转氨基作用与谷氨酸氧化脱氨基作用的联合 体内某些组织如肝脏、肾脏中的L-谷氨酸脱氢酶活性高，主要以该种方式进行。 该反应可逆，其逆反应是生成非必需氨基酸的途径。 （2）转氨基作用与嘌呤核苷酸循环的联合 体内某些组织如骨骼肌、心肌中的L-谷氨酸脱氢酶活性低，这些部位以“嘌呤核苷酸循环”脱氨基作用为主。 4、非氧化脱氨基作用 微生物体内进行 直接脱氨基作用、 脱水脱氨基作用、 脱硫化氢脱氨基作用、 水解脱氨基作用、 还原脱氨基作用等。 （二）氨基酸的脱羧基作用(decarboxylation) 氨基酸在氨基酸脱羧酶作用下进行脱羧作用，生成二氧化碳和胺类。 1、重要