蛋白质降解和氨基酸代谢 教学PPT课件.ppt

蛋白质降解和氨基酸代谢 生物体内的各种蛋白质经常处于动态更新之中，蛋白质的更新包括蛋白质的分解代谢和蛋白质的合成代谢；前者是指蛋白质分解为氨基酸及氨基酸继续分解为含氮的代谢产物、二氧化碳和水并释放出能量的过程。 第一节 蛋白质的生理功能 一、蛋白质和氨基酸的主要生理功能 维持组织的生长、更新和修补，此功能为蛋白质所特有。产生一些生理活性物质。某些蛋白质具有特殊的生理功能，如血红蛋白运输氧。 二、氮平衡和蛋白质的需要量 氮的总平衡：摄入氮 = 排出氮，见于正常成人。 氮的正平衡：摄入氮 排出氮，表示体内蛋白质的合成大于蛋白质的分解，见于儿童、孕妇及病后恢复期。 氮的负平衡：摄入氮 排出氮，常见于蛋白质摄入量不能满足需要时，如长期饥饿、消耗性疾病等。 三、必需氨基酸与蛋白质的生理价值 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫(蛋)氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸。组氨酸和精氨酸为半必需氨基酸。 衡量某种蛋白质的营养价值的高低，或者说在体内的利用率的高低，最常用的一个指标是“生理价值”。 蛋白质的生理价值 = (氮的吸收量 = 食入氮 - 粪中氮， 氮的保留量 = 食入氮 - 粪中氮 - 尿中氮) 氮的保留量 氮的吸收量 × 100 四、蛋白质的互补作用 若将几种生理价值较低的蛋白质混合食用，可使其所含必需氨基酸成分相互补充，于是生理价值得以提高。 第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败 一、消化 蛋白质的消化部位是胃和小肠(主要在小肠)，受多种蛋白水解酶的催化而水解成氨基酸和少量小肽，然后再吸收。胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶都是内肽酶，亦即水解肽链内部的肽键；而羧基肽酶A、B和氨基肽酶是外肽酶，其作用是从肽链的最外端开始，前者从C端开始，后者从N端开始。 二、吸收 蛋白质消化的终产物为氨基酸和小肽(主要为二肽、三肽)，可被小肠粘膜所吸收。氨基酸的吸收机制： 1．通过耗能需Na+的主动转运吸收 2．通过?-谷氨酰基循环吸收 三、腐败 未被吸收的氨基酸和小肽及未被消化的蛋白质，在大肠下部受大肠杆菌的作用，发生一些化学变化的过程称腐败。 第三节 氨基酸的一般代谢 从氨基酸的结构上看，除了侧链R基团不同外，均有α-氨基和α羧基。氨基酸在体内的分解代谢实际上就是氨基、羧基和R基团的代谢。氨基酸分解代谢的主要途径是脱氨基生成氨和相应的α酮酸；氨基酸的另一条分解途径是脱羧基生成CO2和胺。 一、氨基酸的脱氨基作用 脱氨基作用是指氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成α酮酸的过程。这是氨基酸在体内分解的主要方式。主要有氧化脱氨、转氨、联合脱氨和非氧化脱氨等，以联合脱氨基最为重要。 1.氧化脱氨基作用 氧化脱氨基作用是指在酶的催化下氨基酸在氧化脱氢的同时脱去氨基的过程。 2.转氨基作用 转氨基作用(Transamination)指在转氨酶催化下将α-氨基酸的氨基转给另一个α－是酮酸，生成相应的α酮酸和一种新的α-氨基酸的过程。 转氨基作用的生理意义： 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。 转氨基作用还是联合脱氨基作用的重要组成部分，从而加速了体内氨的转变和运输，勾通了机体的糖代谢、脂代谢和氨基酸代谢的互相联系。 3.联合脱氨基作用 联合脱氨基作用是体内主要的脱氨方式。主要有两种反应途径： 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 ②嘌呤核苷酸循环 4.非氧化脱氨基作用 某些氨基酸还可以通过非氧化脱氨基作用将氨基脱掉。 二、氨的代谢 (一)氨的来源 1.组织中氨基酸分解生成的氨 2.肾脏来源的氨 3.肠道来源的氨 (二).氨的去路  (三).氨的转运 1.葡萄糖－丙氨酸循环 2.氨与谷氨酸在谷氨酰胺合成酶的催化下生成谷氨酰胺，并由血液运输至肝或肾，再经谷氨酰酶水解成谷氨酸和氨。 (四)尿素合成 肝脏是尿素合成的主要器官，肾脏是尿素排泄的主要器官。1932年Krebs等人利用大鼠肝切片作体外实验，发现在供能的条件下，可由CO2和氨合成尿素。若在反应体系中加入少量的精氨酸、鸟氨酸或瓜氨酸可加速尿素的合成，而这种氨基酸的含量并不减少。为此，Krebs等人提出了鸟氨酸循环学说。  1.氨基甲酰磷酸的合成 2.瓜氨酸(citrulline)的生成 鸟氨酸氨基甲酰转移酶催化氨基甲酰磷酸转甲酰基给鸟氨酸生成瓜氨酸。