第十章蛋白質分解代謝第一節營養素的概念和蛋白質的營養

一、營養素的概念和生理功能

二、食物蛋白的生理功能

三、氮平衡

四、蛋白質的營養價值營養素（nutrient)

概念：食物中具有促進人體生長、發育、更新和修補組織、維持各器官組織細胞或整體正常結構與功能的物質，成為營養素。種類：糖類、脂類、蛋白質、核酸、維生素、水、空氣、無機鹽食物蛋白的生理功能

維持組織器官的生長、發育和修補作用參與合成重要的含氮化合物氧化供能

氮平衡（nitrogenbalance)（條件：攝足量的蛋白質酮石英鐘是蛋白質質量）蛋白質的營養價值

1、必需氨基酸（essentialaminoacid)

概念：是指機體需要，但機體不能合成或合成量少，不能滿足需要，必需由食物供給的氨基酸。種類：賴氨酸（lys）、色氨酸（Tyr）、纈氨酸（Val）亮氨酸（leu）、異亮氨酸（Ile）、蘇氨酸（Thr）甲硫氨酸（Met）、苯丙氨酸（Phe）。非必需氨基酸（non-essentialaminoacid）：是指機體也需要，但機體能合成，可不必由食物供給的氨基酸。2、蛋白質營養的評價

3、蛋白質的需要量

4、蛋白質的互補作用（complementary

action)

概念：

幾種營養價值較低的蛋白質混合食用，互相補充必需氨基酸的種類和數量，從而提高蛋白質在體內的利用率，這稱為蛋白質的互補作用。第二節蛋白質消化、吸收和腐敗

一、消化重要蛋白水解酶的特異性二、肽和氨基酸的吸收兩種吸收方式：

主動轉運——需Na+、運載蛋白、ATP和酶等

γ-谷氨酰基循環——在結合在細胞膜上的γ-谷氨酰轉移酶催化下，通過與GSH作用而轉入細胞的γ-谷氨酰基循環機制蛋白質及其消化產物在腸道中的腐敗作用定義：常到細菌可使部分蛋白質或其未吸收的消化產物分解方式：脫氨、脫所、氧化、還原、水解產物：營養物質——脂肪、維生素等有毒物質——胺、NH3、酚、H2S、吲哚等

組胺His尸胺Lys腐胺鳥氨酸第三節氨基酸的一般代謝氨基酸的來源：（1）食物蛋白質經消化而被吸收的氨基酸；（2）細胞合成的非必需氨基酸；（3）組織蛋白分解產生的氨基酸。氨基酸的去路：（1）合成生物體的組織蛋白質；（2）轉變為重要含氮化合物，如嘌呤、嘧啶、酶、激素等；（3）氨基酸氧化分解釋放能量；（4）有些氨基酸轉變為糖或脂肪等。一、氨基酸代謝概況二、氨基酸的脫氨基作用脫氨方式：轉氨作用氧化脫氨基作用聯合脫氨基作用非氧化脫氨基作用（一）轉氨作用（transamination）概念：氨基酸的α-氨基與α-酮酸的酮基，在轉氨酶的作用下相互交換，生成相應的新的氨基酸和α-酮酸。轉氨酶（transaminase）：亦稱氨基轉移酶

輔酶——磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺，系維生素B6的磷酸酯

重要的轉氨酶——谷丙轉氨酶（GPT）谷草轉氨酶（GOT）轉氨作用機制：

轉氨作用的意義：1、氨基酸分解代謝的起始步驟2、機體合成非必需氨基酸的主要途徑（二）氧化脫氨作用（oxidativedeamination）

概念：在酶的催化下，氨基酸脫氨的同時伴有氧化的反應過程酶類：

1、氨基酸氧化酶——黃素蛋白，輔酶FAD，由氧參與，產物H2O22、L-谷氨酸脫氫酶

特點：NAD+或NADP+為輔酶，分布廣，在肝、腎和腦中活性較強，肌肉中活性低些，可逆，特異性強。（三）聯合脫氨基作用(體內一種重要的脫氨方式)

定義：轉氨作用與氧化脫氨基作用相偶聯進行的反應方式：1、轉氨偶聯谷氨酸氧化脫氨作用

部位：肝、腎和腦2、轉氨偶聯AMP循環脫氨作用

部位：骨骼肌和心臟轉氨作用與谷氨酸氧化脫氨基作用聯合轉氨-AMP循環脫氨（四）非氧化脫氨基作用（主要存在于微生物）2、脫硫化氫脫氨1、脫水脫氨3、直接脫氨三、氨的代謝（一）氨的來源內源性氨：氨基酸脫氨基作用產生的氨（體內氨的主要來源）胺類物質的氧化產生氨嘌呤或嘧啶的分解產生氨酰胺化合物的水解等也可產生氨外源性氨：腸道食物蛋白質的腐敗尿素腸肝循環服用氨類藥物等產生的氨（二）氨的去路尿素的合成谷氨酰胺的生成參與合成一些重要的含氮化合物（如嘌呤、嘧啶、非必需氨基酸等）以銨鹽的形式由尿排出。1．尿素的合成

合成部位：肝臟（細胞液、線粒體）合成途徑：鳥氨酸循環（尿素循環）步驟氨基甲酰磷酸的合成瓜氨酸的合成精氨酸的合成尿素的生成線粒體細胞液總結：尿素中-NH2的來源游離的NH3Asp中的NH3鳥氨酸循環：以鳥氨酸為起點，通過瓜氨酸與精氨酸把NH3和CO2合成尿素的循環過程（也叫尿素循環）

生理意義：把有毒NH3轉變成無毒尿素排出體外，解氨毒2．丙氨酸-葡萄糖循環意義：肌組織中的氨以無毒的丙氨酸形式運輸到肝肝又為肌組織提供了生成丙氨酸的葡萄糖3．合成谷胺酰胺

解氨毒氨的運輸和貯存形式調節酸堿平衡參與體內嘌呤、嘧啶和非必需氨基酸的合成意義谷氨酰胺合成酶：主要分布在腦、心和肌肉等組織

四α-酮酸的代謝

（一）合成非必需氨基酸

（二）轉變為糖和脂肪

氨基酸分為：

生糖氨基酸：可沿糖異生作用轉化為糖。

生酮氨基酸：可沿脂肪酸分解和合成途徑生成酮體和脂肪酸生糖兼生酮氨基酸：既能轉變成糖又能轉變成酮體生糖氨基酸甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、纈氨酸、組氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸、精氨酸、生酮氨基酸亮氨酸、賴氨酸生糖兼生酮氨基酸異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸、色氨酸（三）氧化供能第四節個別氨基酸的代謝一、氨基酸脫羧基作用

（一）脫羧基作用氨基酸脫羧產物：胺和二氧化碳氨基酸脫羧酶：輔酶是含維生素B6的磷酸吡哆醛。（二）重要氨基酸脫羧基反應1.谷氨酸脫羧作用г-氨基丁酸（г-aminobutyricacid，GABA）生理功能：對中樞神經系統有普遍的抑制作用，是一種神經系統的主要抑制性遞質2.組氨酸脫羧作用組胺生理功能：是一種強烈的血管舒張劑，具有擴張血管降低血壓、促進平滑肌收縮及胃液分泌等作用3.鳥氨酸脫羧作用腐胺、亞精胺、精胺等多胺類化合物能促進細胞生長和分裂。（三）胺的分解代謝

二、氨基酸與“一碳基團”的代謝（一）“一碳基團”及其載體

“一碳基團”概念：某些氨基酸在代謝過程中分解生成含一個碳原子的基團，稱為“一碳基團”（onecarbongroup）

或“一碳單位”（onecarbonunit）

重要的“一碳基團”：“一碳基團”的載體：

四氫葉酸（tetrahydrofolicacid，FH4）——主要載體S-腺幻燈片40苷蛋氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）（二）生成“一碳基團”的氨基酸1．甘氨酸與“一碳基團”的生成2．組氨酸與“一碳基團”的生成3．絲氨酸與“一碳基團”的生成4．蛋氨酸與“一碳基團”的生成5．“一碳基團”的互變(三）“一碳基團”代謝的生理意義1．四氫葉酸“一碳基團”參與體內嘌呤和嘧啶堿生物合成2．滿足多種重要物質生物和成對甲基的需要

3．“一碳基團”代謝與新藥設計

三、芳香氨基酸的代謝（一）苯丙氨酸和酪氨酸的代謝1．生成酪氨酸苯丙氨酸是必需AA，在苯丙氨酸羥化酶作用下可轉變為酪氨酸。2．合成激素酪氨酸是合成甲狀腺素、腎上腺素和去甲腎上腺素等激素的原料3.代謝缺陷癥

苯丙酮酸尿癥:

苯丙氨酸羥化酶缺乏使苯丙氨酸不能轉變為酪氨酸，導致正常時的次要代謝產物苯丙酮酸生成顯著增加。白化病：酪氨酸酶缺乏不僅影響腎上腺素、甲狀腺素等有關激素合成，也使酪氨酸氧化生成黑色素障礙，使患者皮膚及毛發成白色4.生成酪胺

(二)、色氨酸的代謝1．生成5-羥色胺

生成尼克酸

生成黃尿酸

生成褪黑激素

三、含硫氨基酸的代謝

1．蛋氨酸主要生化作用包括：蛋白質生物合成時作為起始的氨基酸；生成的SAM是體內甲基化反應的活性甲基的供體，可轉變為半胱氨酸。2．半胱氨酸和胱氨酸