蛋白質降解和氨基酸的分解代謝1第1頁，課件共46頁，創作于2023年2月蛋白質的降解氨基酸的分解代謝尿素的形成氨基酸碳骨架的氧化途徑生糖氨基酸和生酮氨基酸氨基酸的衍生物氨基酸代謝缺陷癥2第2頁，課件共46頁，創作于2023年2月體內氨基酸代謝概況3第3頁，課件共46頁，創作于2023年2月真核細胞中蛋白質降解的兩條途徑不依賴ATP的途徑，在溶酶體中進行，主要降解外源蛋白、膜蛋白及長壽命的細胞內蛋白。依賴ATP和泛肽的途徑，在胞質中進行，主要降解異常蛋白和短壽命蛋白，此途徑在不含溶酶體的紅細胞中尤為重要。泛肽是一種8.5KD的小分子蛋白質，普遍存在于真核細胞內。一級結構高度保守，能與被降解的蛋白質共價結合，使后者活化，然后被蛋白酶降解。蛋白質的降解4第4頁，課件共46頁，創作于2023年2月蛋白質的消化吸收5第5頁，課件共46頁，創作于2023年2月蛋白水解酶作用示意圖氨基酸二肽酶氨基肽酶內肽酶氨基酸+CNH羧基肽酶566第6頁，課件共46頁，創作于2023年2月氨基酸的分解代謝脫氨基作用脫羧基作用氨的代謝碳骨架的去向7第7頁，課件共46頁，創作于2023年2月氨基酸的脫氨基作用體內主要有3種脫氨基方式

1）轉氨基作用：氨基轉移酶

α-氨基酸

+

α-酮酸

→

α-酮酸

+

α-氨基酸

2）氧化脫氨基作用：氨基酸氧化酶

α-氨基酸+NAD(P)++H2O→α-酮酸+NAD(P)H++H++氨

3）聯合脫氨基

a.轉氨酶與谷氨酸脫氫酶的聯合脫氨基作用：肝腎腦等器官

b.嘌呤核苷酸循環：肌肉8第8頁，課件共46頁，創作于2023年2月

轉氨基作用：在轉氨酶的催化下，某一氨基酸的-氨基轉移到另一種-酮酸的酮基上，生成相應的氨基酸；原來的氨基酸則轉變成-酮酸。轉氨基作用轉氨基作用由轉氨酶催化完成9第9頁，課件共46頁，創作于2023年2月谷丙轉氨酶（glutamicpyruvictransaminase,GPT，又稱ALT)谷草轉氨酶（glutamicoxaloacetictransminase,GOT，又稱AST）10第10頁，課件共46頁，創作于2023年2月轉氨基作用的機制轉氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛，起傳遞氨基的作用。11第11頁，課件共46頁，創作于2023年2月正常人各組織GOT及GPT活性(單位/克濕組織)血清轉氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預后的指標之一。12第12頁，課件共46頁，創作于2023年2月L-谷氨酸脫氫酶：肝、腎、腦組織廣泛存在，是一種不需氧脫氫酶。L-谷氨酸氧化脫氨基作用亞谷氨酸氧化脫氨基作用13第13頁，課件共46頁，創作于2023年2月聯合脫氨基作用

兩種脫氨基方式的聯合作用，使氨基酸脫下α-氨基生成α-酮酸的過程。類型①轉氨基作用偶聯氧化脫氨基作用②轉氨基作用偶聯嘌呤核苷酸循環14第14頁，課件共46頁，創作于2023年2月*轉氨基作用偶聯谷氨酸氧化脫氨基的途徑主要在肝、腎等組織內進行。聯合脫氨基作用的主要反應途徑。體內合成非必需氨基酸的主要途徑。15第15頁，課件共46頁，創作于2023年2月malate蘋果酸腺苷酸代琥珀酸次黃嘌呤核苷酸

(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶Α-ketoglutarateα-酮戊二酸AA

Gluα-ketoacidsα-酮酸transaminaseoxaloacetate草酰乙酸AspGOT腺苷酸脫氫酶H2ONH3fumarate延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)轉氨基偶聯嘌呤核苷酸循環muscle16第16頁，課件共46頁，創作于2023年2月氨基酸的脫羧基作用由氨基酸脫羧酶催化，輔酶：磷酸吡多醛（組氨酸不需要此酶）。胺過量將對機體造成傷害，故產生的胺還要進行生物轉化。胺→醛→酸→CO2+H2O17第17頁，課件共46頁，創作于2023年2月-氨基丁酸（-aminobutyricacid,GABA）功能：抑制性神經遞質18第18頁，課件共46頁，創作于2023年2月組胺（histamine）功能：平滑肌收縮，毛細血管擴張，與過敏反應有關。還可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。存在于肥大細胞19第19頁，課件共46頁，創作于2023年2月兒茶酚胺（Catecholamines）鄰苯二酚帕金森氏病(Parkinsondisease)患者多巴胺生成減少20第20頁，課件共46頁，創作于2023年2月血氨的來源與去路氨的命運21第21頁，課件共46頁，創作于2023年2月氨的轉運丙氨酸-葡萄糖循環谷氨酰胺的運氨作用氨在血液中主要以兩種形式運輸：22第22頁，課件共46頁，創作于2023年2月丙氨酸-葡萄糖循環肌肉中的氨以無毒的丙氨酸形式運輸到肝；肝臟為肌肉提供了葡萄糖。23第23頁，課件共46頁，創作于2023年2月谷氨酰胺的運氨作用主要從腦、肌肉等組織向肝、腎運氨腦中解氨毒的一種重要方式是氨的運輸形式，也是氨的貯存、利用形式谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶+

H2O24第24頁，課件共46頁，創作于2023年2月氨的排泄形式氨(銨離子)

大部分水生脊椎動物。釋放NH4+到水環境。尿素

大部分陸生脊椎動物，鯊魚。通過尿液排泄尿素。尿酸

鳥類和爬行類。氨基N轉化為嘌呤，嘌呤分解產生尿酸。25第25頁，課件共46頁，創作于2023年2月主要器官：肝臟反應部位：肝細胞線粒體及胞液2NH3+CO2H2N-C-NH2+H2OO尿素循環尿素的形成NH3+CO2+3ATP+天冬氨酸+2H2O

NH2-CO-NH2+

2ADP+2Pi+

AMP+PPi+延胡索酸26第26頁，課件共46頁，創作于2023年2月1932年HansAKrebs及其同事提出了尿素循環鳥氨酸循環Krebs循環27第27頁，課件共46頁，創作于2023年2月鳥氨酸瓜氨酸精氨酸(ornithine)

(citrulline)(arginine)氨甲酰基脒基28第28頁，課件共46頁，創作于2023年2月尿素循環場所：肝細胞原料：CO2，NH3產物：尿素1.氨甲酰磷酸合成酶I2.鳥氨酸轉氨甲酰酶3.精氨酸代琥珀酸合成酶4.精氨酸代琥珀酸酶5.精氨酸酶29第29頁，課件共46頁，創作于2023年2月尿素循環和檸檬酸循環的關系30第30頁，課件共46頁，創作于2023年2月*要點

部位：肝細胞線粒體、胞液原料：NH3

、

CO2、ATP、

天冬氨酸2個氮原子，1個來自氨，1個來自天冬氨酸涉及的氨基酸及其衍生物：6種鳥氨酸、精氨酸、瓜氨酸、天冬氨酸、精氨酸代琥珀酸、N-乙酰谷氨酸限速酶：精氨酸代琥珀酸合成酶、氨甲酰磷酸合成酶I耗能：3個ATP；4個高能磷酸鍵與三羧酸循環的聯系物質：延胡索酸*意義

解除氨毒以保持血氨的低濃度水平31第31頁，課件共46頁，創作于2023年2月高血氨癥：肝功能嚴重損傷，尿素合成障礙氨中毒：降血氨的常用方法：給予谷氨酸、精氨酸；腸道抑菌藥；酸性鹽水灌腸；限制蛋白質進食量。尿素循環受膳食蛋白質和兩種限速酶活性的調節；尿素合成障礙可引起高血氨癥與氨中毒。32第32頁，課件共46頁，創作于2023年2月TAC↓腦供能不足α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3NH3腦內α-酮戊二酸↓氨中毒的可能機制(腦)33第33頁，課件共46頁，創作于2023年2月1-乙酰CoA途徑2-α-酮戊二酸途徑3-琥珀酰CoA途徑4-延胡索酸途徑5-草酰乙酸途徑氨基酸碳骨架進入TCA循環氧化34第34頁，課件共46頁，創作于2023年2月生糖氨基酸：凡能分解產生TCA循環中間產物的氨基酸Gly、Ser、Val、His、Arg、Cys、Pro、Ala、Glu、Gln、Asp、Asn生酮氨基酸：凡能分解產生乙酰CoA的氨基酸Leu、Lys生糖兼生酮氨基酸：既能產生乙酰CoA又能產生TCA循環中間產物的氨基酸Ile、Phe、Tyr、Trp、Thr生糖氨基酸和生酮氨基酸35第35頁，課件共46頁，創作于2023年2月一碳單位定義：某些氨基酸在分解代謝過程中可以產生含有一個碳原子的基團，稱為一碳單位（onecarbonunit）體內的一碳單位：甲基（–CH3）、甲烯基（–CH2–）、甲炔基（–CH=）、甲酰基（–CHO）、亞胺甲基（–CH=NH）CO2不是一碳單位一碳單位不能游離存在，常與四氫葉酸結合氨基酸的衍生物36第36頁，課件共46頁，創作于2023年2月NNNNH2NOHCH2NHCO谷氨酸1蝶呤啶2345678109對氨基苯甲酸四氫葉酸*四氫葉酸是一碳單位的載體一碳單位通常結合在四氫葉酸分子的N5、N10上一碳單位與四氫葉酸HHHHH37第37頁，課件共46頁，創作于2023年2月38第38頁，課件共46頁，創作于2023年2月一碳單位主要來源于氨基酸代謝絲氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4組氨酸

N5—CH=NH—FH4色氨酸

N10—CHO—FH439第39頁，課件共46頁，創作于2023年2月一碳單位的互相轉變N10—CHO—FH4N5,N10=CH—FH4N5,N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3甲硫氨酸循環40第40頁，課件共46頁，創作于2023年2月一碳單位的生理功能合成嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的原料。一碳單位代謝將氨基酸代謝與核苷酸代謝聯系起來。葉酸缺乏，產生巨幼紅細胞性貧血。41第41頁，課件共46頁，創作于2023年2月腺苷轉移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS—腺苷甲硫氨酸(SAM)*SAM中的甲基是高度活化的，稱活性甲基，SAM稱為活性甲硫氨酸。S—腺苷甲硫氨酸(SAM)42第42頁，課件共46頁，創作于2023年2月

SAM提供甲基可參與體內多種物質合成。例如肌酸、腎上腺素、膽堿等。43第43頁，課件共46頁，創作于2023年2月甲硫氨酸循環(methioninecycle)甲硫氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷甲硫氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

轉甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiR-CH344第44頁，課件共46頁，創作于2023年2月

N5－CH3－FH4轉