蛋白質和氨基酸的代謝目錄第一節蛋白質的營養作用第二節蛋白質的消化、吸收和腐敗第三節氨基酸的一般代謝第四節氨的代謝第五節一碳單位的代謝2蛋白質和氨基酸的代謝蛋白質的營養作用

trophismofProtein

第一節3蛋白質和氨基酸的代謝一、蛋白質營養的重要性1.維持細胞、組織的生長、更新和修補2.參與多種重要的生理活動催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運動（肌肉）、物質轉運（載體）、凝血（凝血系統）等。3.氧化供能人體每日18%能量由蛋白質提供。

4蛋白質和氨基酸的代謝二、蛋白質需要量和營養價值1.氮平衡(nitrogenbalance)攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中含氮量之間的關系。總氮平衡：攝入氮=排出氮（正常成人）正氮平衡：攝入氮>排出氮（兒童、孕婦等）負氮平衡：攝入氮<排出氮（饑餓、消耗性疾病患者）氮平衡的意義：可以反映體內蛋白質代謝的慨況。5蛋白質和氨基酸的代謝2.生理需要量

成人每日最低蛋白質需要量為30～50g，我國營養學會推薦成人每日蛋白質需要量為80g。3.蛋白質的營養價值蛋白質的營養價值取決于必需氨基酸的數量、種類及其比例。6蛋白質和氨基酸的代謝4.食物蛋白質的營養評價（蛋白質的質與量）（1）完全蛋白質（稱優質蛋白質）：這類蛋白質所含必需氨基酸種類齊全、數量充足，相互間的比例適合人體的需要，如肉、禽、魚、蛋、乳等。7蛋白質和氨基酸的代謝（2）半完全蛋白質：所含各種必需氨基酸種類較齊全，但相互比例不合適，若作為唯一蛋白來源，能維持人體的生命，但不能促進生長發育。如米、面、土豆等（3）不完全蛋白質：所含必需氨基酸種類不齊全，若作為唯一蛋白來源，既不能促進生長發育也不能維持生命，如玉米、豌豆、肉皮等。8蛋白質和氨基酸的代謝5.蛋白質的互補作用1).指營養價值較低的蛋白質混合食用，其必需氨基酸可以互相補充而提高營養價值。其本質即為食物蛋白質之間在AA組成上的取長補短，互相補充。

2).互補措施：（1）搭配食物的種類越多越好；（2）食物的種屬越遠越好；（3）最好集中食物同時吃（先后吃時，時間不超過5小時）。9蛋白質和氨基酸的代謝第二節

蛋白質的消化、吸收和腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins10蛋白質和氨基酸的代謝細胞內蛋白質降解溶酶體途徑:—無選擇地降解蛋白質泛素（ubiguitin)途徑

—給選擇降解的蛋白質加以標記(泛素：是一種參與蛋白質降解的小分子蛋白質)11蛋白質和氨基酸的代謝一、蛋白質的消化（外源蛋白質）生理意義:由大分子轉變為小分子，便于吸收。消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應。12蛋白質和氨基酸的代謝13蛋白質和氨基酸的代謝（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶彈性蛋白酶羧肽酶胰蛋白酶氨肽酶羧肽酶（Phe.Trp）幾種常見的蛋白水解酶消化部位：主要在胃、小腸進行。

胃內消化：蛋白質的消化：14蛋白質和氨基酸的代謝二、氨基酸的吸收吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、二肽、三肽吸收機制：耗能的主動吸收過程15蛋白質和氨基酸的代謝食物蛋白經消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內組織蛋白降解產生的氨基酸（內源性氨基酸）合在一起，分布于體內各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫。三、氨基酸的轉化16蛋白質和氨基酸的代謝氨基酸代謝庫食物蛋白質消化吸收組織蛋白質分解體內合成氨基酸(非必需氨基酸)氨基酸代謝概況α-酮酸脫氨基作用酮體氧化供能糖胺類脫羧基作用氨尿素代謝轉變其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等)合成17蛋白質和氨基酸的代謝四、蛋白質的腐敗作用腐敗作用的產物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產生少量的脂肪酸及維生素等可被機體利用的物質。蛋白質的腐敗作用(putrefaction)：腸道細菌對未被消化和吸收的蛋白質及其消化產物所起的作用酪氨酸苯酚半胱氨酸

硫化氫色氨酸

吲哚18蛋白質和氨基酸的代謝第三節

氨基酸的共同代謝途徑GeneralMetabolismofAminoAcids19蛋白質和氨基酸的代謝一、氨基酸的脫氨基作用（重點）定義：指氨基酸脫去氨基生成相應α-酮酸的過程。脫氨基方式：氧化脫氨基轉氨基作用聯合脫氨基非氧化脫氨基

20蛋白質和氨基酸的代謝（一）氧化脫氨基作用

氨基酸在酶的催化下氧化脫氫，同時釋放出游離氨的過程。反應過程：（1）氨基酸脫氫生成亞氨基酸（2）亞氨基酸自發水解生成α-酮酸21蛋白質和氨基酸的代謝α-酮戊二酸NH3H2OL-谷氨酸NAD(P)+NAD(P)H+H+L-谷氨酸脫氫酶主要有以下兩種類型：廣泛存在是一種不需O2的脫氫酶，輔酶為

NAD+或NADP+GTP、ATP為其抑制劑GDP、ADP為其激活劑22蛋白質和氨基酸的代謝α-酮酸

R-C-COO-+NH3O||

α-氨基酸

氨基酸氧化酶（FAD、FMN）

R-CH-COO-

NH+3

|H2O+O2H2O2另一類型：氨基酸氧化酶有兩種，（1）L-氨基酸氧化酶，它在體內分布不廣，活性不高；（2）D-氨基酸氧化酶；由于體內D-氨基酸不多，故意義不大。23蛋白質和氨基酸的代謝（二）轉氨基作用(transamination)1.定義：在轉氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相應的α-酮酸，而另一種α-酮酸得到此氨基生成相應的氨基酸的過程。最常見活性最高的兩種轉氨酶為谷丙轉氨酶（ALT)和谷草轉氨酶(AST)。24蛋白質和氨基酸的代謝谷丙轉氨酶(ALT)谷草轉氨酶(AST)25蛋白質和氨基酸的代謝2.轉氨基作用的機制轉氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛氨基酸磷酸吡哆醛α-酮酸磷酸吡哆胺谷氨酸α-酮戊二酸轉氨酶26蛋白質和氨基酸的代謝27蛋白質和氨基酸的代謝提示：肝細胞中轉氨酶活力比其他組織高出許多，是血液的100倍抽血化驗若轉氨酶比正常水平偏高則有可能肝組織有炎癥,受損破裂,細胞膜通透性改變,使肝細胞內的轉氨酶進入血液。（結合乙肝抗原等指標進一步確定是什么原因引起的）查肝功能為什么要抽血化驗轉氨酶指數呢？28蛋白質和氨基酸的代謝轉氨基作用不僅是體內多數氨基酸脫氨基的重要方式，也是機體合成非必需氨基酸的重要途徑。3.轉氨基作用的生理意義通過此種方式并未產生游離的氨。轉氨基作用方式本質上沒有真正脫氨。29蛋白質和氨基酸的代謝（三）聯合脫氨基作用（重點）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。2.類型①轉氨基偶聯氧化脫氨基作用1.定義②嘌呤核苷酸循環30蛋白質和氨基酸的代謝①轉氨基偶聯氧化脫氨基作用由于兩種酶活性強,分布廣,是動物體內大部分氨基酸的聯合脫氨途徑。H2O+NAD+NH3+NADH轉氨酶L-谷氨酸脫氫酶31蛋白質和氨基酸的代謝②嘌呤核苷酸循環主要存在于骨骼肌、心肌等組織C中α-氨基酸α-酮酸α-酮戊二酸谷氨酸草酰乙酸天冬氨酸腺苷酰琥珀酸蘋果酸延胡索酸腺苷酸次黃苷酸32蛋白質和氨基酸的代謝（四）非氧化脫氨基作用（P356—自學）大多在微生物C內進行33蛋白質和氨基酸的代謝

二、氨基酸脫羧基作用脫羧基作用(decarboxylation)氨基酸脫羧酶氨基酸胺類RCH2NH2+

CO2磷酸吡哆醛34蛋白質和氨基酸的代謝幾種氨基酸脫羧基產物的生理功能CO2

1.His組胺可血壓，胃液分泌

His脫羧酶（可不需輔酶）酪胺（血壓）2.TyrTyr脫羧酶CO2

3.L—Gluγ-氨基丁酸（抑制性神經遞質）Glu脫羧酶

CO2

35蛋白質和氨基酸的代謝第四節

氨基酸脫氨產物的代謝MetabolismofAmmonia36蛋白質和氨基酸的代謝氨是機體正常代謝產物，具有毒性。體內的氨主要在肝合成尿素(urea)而解毒。正常人血氨濃度一般不超過0.6μmol/L。

一、氨的代謝轉變37蛋白質和氨基酸的代謝（一）血氨的來源與去路1.來源①

氨基酸脫氨基作用產生氨----血氨的主要來源,胺類的分解也可以產生氨②

腸道吸收的氨氨基酸在腸道細菌作用下產生的氨尿素經腸道細菌尿素酶水解產生的氨③腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶38蛋白質和氨基酸的代謝2.血氨的去路①在肝內合成尿素---最主要的去路②合成非必需氨基酸及其它含氮化合物③合成谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺

谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi④腎小管泌氨分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。39蛋白質和氨基酸的代謝（二）氨的轉運1.丙氨酸-葡萄糖循環(alanine-glucosecycle)生理意義①肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運輸到肝。②肝為肌肉提供葡萄糖。血液中的氨不是以游離形式存在，主要通過丙氨酸和谷氨酰胺兩種形式運輸。40蛋白質和氨基酸的代謝丙氨酸葡萄糖肌肉蛋白質氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途徑肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循環糖異生肝丙氨酸-葡萄糖循環葡萄糖41蛋白質和氨基酸的代謝2.谷氨酰胺的運氨作用

主要是從腦、肌肉等組織向肝或腎運氨。生理意義:谷氨酰胺是氨的解毒產物，也是氨的儲存及運輸形式。42蛋白質和氨基酸的代謝（三）氨的排泄43蛋白質和氨基酸的代謝（四）尿素的生成（重點）1.生成部位主要在肝細胞的線粒體及胞液中。2.生成過程尿素生成的過程由HansKrebs和KurtHenseleit提出，稱為鳥氨酸循環，又稱尿素循環44蛋白質和氨基酸的代謝①氨甲酰磷酸的合成此反應在線粒體中進行，由氨甲酰磷酸合成酶（carbamoylphosphatesynthetase,CPS）催化，反應不可逆。45蛋白質和氨基酸的代謝在線粒體內進行，由鳥氨酸氨基甲酰轉移酶（ornithinecarbamoyltrans-ferase,OCT）催化，將氨甲酰基轉移到鳥氨酸的-氨基上，生成瓜氨酸。②瓜氨酸的合成46蛋白質和氨基酸的代謝

轉運至胞液的瓜氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶(argininosuccinatesynthetase)催化下，消耗能量合成精氨酸代琥珀酸。③精氨酸代琥珀酸的合成47蛋白質和氨基酸的代謝在胞液中由精氨酸酶催化，精氨酸水解生成尿素(urea)和鳥氨酸(ornithine)。鳥氨酸可再轉運入線粒體繼續進行循環反應。⑤精氨酸的水解49蛋白質和氨基酸的代謝鳥氨酸循環2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨基甲酰磷酸2ATPPi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鳥氨酸尿素線粒體胞液50蛋白質和氨基酸的代謝3.反應小結原料：尿素分子中的2個N原子，一個來自于游離NH3，另一個來自天冬氨酸。過程：合成主要在肝細胞的線粒體和胞液中進行；耗能：3分子ATP供能，消耗4個高能磷酸鍵（相當于4個ATP）。51蛋白質和氨基酸的代謝

二、α-酮酸的代謝（P360）52蛋白質和氨基酸的代謝-酮戊二酸琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸丙酮酸乙酰CoA乙酰乙酰CoA三羧酸循環中間產物PEP葡萄糖脂肪酸酮體脫掉氨基后的-酮酸可轉變成：53蛋白質和氨基酸的代謝琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-酮戊二酸檸檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖α-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸異亮氨酸蛋氨酸絲氨酸蘇氨酸纈氨酸酮體亮氨酸賴氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺組氨酸纈氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯系TCA54蛋白質和氨基酸的代謝生糖氨基酸：凡是能生成丙酮酸、α—酮戊二酸、草酰乙酸、琥珀酸的都能生成糖。如Ala、Arg、Glu、Asn等。（所有非必須氨基酸都為生糖氨基酸）生酮氨基酸：能轉化為酮體的氨基酸。如Leu。生糖兼生酮氨基酸：既能轉化為糖又能轉化為