执业医师氨基酸代谢.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,银成医考论坛,贺银成执业医师交流群：191923577,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,概 述,水解,胞外酶,氨基酸,吸收入,作为,氮,源和能源进行代谢,。,不同蛋白酶（蛋白水解酶）,NH,3,+,NH,3,+,COO,-,COO,-,外切,酶,氨肽酶,随机,内切,酶,特定氨基酸间,外切,酶,羧肽酶,最终产物,氨基酸,动物蛋白酶,Stomach：,胃蛋白酶,Small Intestine：,肠肽酶,胰液：胰蛋白酶，糜蛋白酶，弹性蛋白酶，羧肽酶,小肠粘膜：氨肽酶，二肽酶,胰蛋白酶原,肠激酶,胰蛋白酶,糜蛋白酶原,糜蛋白酶,弹性蛋白酶原,弹性蛋白酶,羧基肽酶原,A,及,B,羧基肽酶,A,及,B,胃蛋白酶,胃蛋白酶原,胃酸,胰蛋白酶：,R,1,=Lys、Arg,（专一性较强，快）,糜蛋白酶：,R,1,=Phe、Trp、Tyr（,快）；,Leu、Met、His（,稍慢）；,R,2,=Pro（,抑制水解）,胃蛋白酶：,R,1,/,R,2,=Phe、Leu、Trp、Tyr,等疏水性,Aa（,快）；,R,1,=Pro（,抑制水解）,嗜热菌蛋白酶：,R,2,=Phe、Trp、Tyr、Leu、Ile,等疏水性强的,Aa（,快）；,R,2,=Gly、Pro（,不水解）；,R,1,/,R,3,=Pro（,抑制水解）,三、植物蛋白酶,种类：木瓜、菠萝、,无花果,分布：高等植物的种子及幼苗,用途：消化不良；啤酒澄清；嫩肉粉,氨基酸,？,分解,NH,3,、,尿素、尿酸,CO,2,、H,2,O、ATP,合成其他,合成,是不是只有蛋白质？,四大物质、激素等,氨基酸代谢概况,氨基酸代谢库,(,metabolic pool),食物蛋白质,消化吸收,组织蛋白质,分解,合成,合成,脱氨基作用,NH,3,-,酮酸,尿素,糖,氧化供能,酮体,脱羧基作用,CO,2,胺类,其他含氮化合物,转变,第一节 氨基酸的降解,O,+,NH,3,R-CH,2,NH,2,+CO,2,脱氨基,脱羧基,氨基酸,酮酸,胺,L-,谷氨酸脱氢酶,（专一催化谷氨酸脱氢分解及逆过程）,一、脱氨基作用,酶,L-,氨基酸氧化酶、,D-,氨基酸氧化酶,酶,2,H,+,H,+,亚氨基酸不稳定,H,2,O,+,H,+,水解加氧,脱氢,NH,4,+,-,酮酸,本应是,L-,氧化酶（大多数氨基酸都是,L,型），但该酶分布不普遍，活力低（,pH=7)，,作用小。,D-,氨基酸在体内不多。,！,？,提问：,哪种酶作用最重要？,2,（一）、氧化脱氨基作用：（定义）,有毒！,L-,谷氨酸脱氢酶,NAD,+,+H,2,O,NADH+H,+,+,NH,4,+,-,谷氨酸,-,酮戊二酸,谷氨酸,氧化脱氨,（二）、转氨基作用:(定义),特点,：,a.,可逆，受平衡影响,b.,氨基大多转给了,-,酮戊二酸,转氨酶,-,氨基酸,-,酮酸,-,氨基酸,-,酮酸,逆过程,交换,三羧酸循环,丙酮酸,酮戊二酸,谷氨酸,氧化脱氨,L-,谷氨酸脱氢酶,NAD,+,+H,2,O,NADH+H,+,+,NH,4,+,-,谷氨酸,-,酮戊二酸,氧化脱氨,转氨基,谷某转氨酶,O（,酮酸,）,NH,4,+,(,A,),转氨基制,谷氨酸,1、辅酶：磷酸吡哆醛氨基酸与酮 酸之间-,NH,2,的传递者,2、是连接糖代谢与氨基酸代谢的桥梁。,特别注意三种氨基酸的转化：,丙氨酸 丙酮酸,天冬氨酸 草酰乙酸,谷氨酸,-酮戊二酸,3、两种重要的转氨酶：,谷草转氨酶,GOT,（催化谷氨酸与,草酰乙酸转化）,谷丙转氨酶,GPT,（,催化谷氨酸与丙酮酸的转化）,提示：肝细胞中转氨酶活力比其他组织高出许多，是血液的100倍,抽血化验若转氨酶比正常水平偏高则有可能肝组织受损破裂，肝细胞的转氨酶进入血液,。（结合乙肝抗原等指标进一步确定是什么原因引起的）,查肝功为什么要抽血化验转氨酶指数呢？,转氨基本质上没有真正脱氨。,产物,反应物,（三）、联合脱氨转氨与氧化脱氨的联合,谷氨酸,L-,谷氨酸脱氢酶,-,酮戊二酸,转氨酶,NH,4,+,-,氨基酸,NAD,+,+H,2,O,-,酮酸,NH,3,2,H,由于两种酶活性强，分布广，动物体内大部分氨基酸,联合脱氨。,骨骼肌、心肌、肝脏和脑组织主要以,嘌呤核苷酸脱氨基,为主。实质上也是转氨和脱氨联合进行。,NADH+H,+,产物,腺苷酸琥珀酸,草酰乙酸,嘌呤核苷酸联合脱氨基,谷氨酸,-,酮戊二酸,转氨酶,-,氨基酸,-,酮酸,NH,3,NH,3,天冬氨酸,次黄苷酸,H,2,O,NH,3,H,2,O,NAD,+,NADH+H,+,腺苷酸,延胡索酸,苹果酸,谷,-,草,转氨酶,H,2,O,反应物,二、脱羧作用,氨基酸 胺+,CO,2,脱羧酶,由肺呼出,随尿排出，或转为其他物质,不是氨基酸代谢的主要方式,(1)直接脱羧,-,氨基丁酸,组胺,Glu,-,氨基丁酸,(对中枢神经系统传导有抑制作用),Asp-Ala(,泛酸组分),Trp,(,脱,氨、脱羧、氧化)吲哚乙酸,(植物生长素),His,组胺(降血压作用,),Tyr,酪胺(升血压作用),Ser(,脱羧)乙醇胺甲基化成胆碱二者分别合成脑磷脂和卵磷脂，可作为生物膜的成分。,Lys,尸胺,Met,亚精胺，精胺 多胺,Arg,鲱精胺，腐胺,植物适量吸收，刺激细胞分裂，生长和防止衰老等作用植物生长调节剂,(2)羟化脱羧,Tyr,多巴多巴胺,多巴聚合黑色素，它是土豆、梨、苹果,切开后切口变黑的原因，人体毛囊和表皮,细胞也可形成黑色素，使毛发和皮肤变 黑。,多巴与多巴胺还可合成生物碱(植物)及动,物中去甲肾上腺素和肾上腺素。,三、氨基酸分解产物的代谢,氨基酸,CO,2,+,胺,NH,3,+,-,酮酸,?,?,（一）、氨的代谢,若外环境,NH,3,大量进入细胞，或细胞内,NH,3,大量积累,酮戊二酸大量转化,三羧酸循环中断，能量供应受阻，某些敏感器官（如神经、大脑）功能障碍。,表现：语言障碍、视力模糊、昏迷、死亡。,三羧酸循环,丙酮酸,酮戊二酸,氨中毒原理,L-,谷氨酸脱氢酶,NAD,+,+H,2,O,NADH+H,+,+,NH,4,+,-,谷氨酸,-,酮戊二酸,？,水生生物直接扩散脱氨,（,NH,3,）,哺乳、两栖动物排尿素,各种生物根据安全、价廉的原则排氨。,直接排氨，毒性大，不消耗能量。转化为排氨形式越复杂，越安全，但越耗能。,体内水循环迅速，,NH,3,浓度低，扩散流失快，毒性小。,体内水循环较慢，,NH,3,浓度较高，需要消耗能量使其转化为较简单，低毒的尿素形式。,1、尿素的形成鸟氨酸循环,2、酰胺的生成储存氨的形式,高等植物，以谷氨酰胺或天冬酰胺形式储存和运载氨，不排氨。,谷氨酰胺,谷氨酸,NH,3,+ATP ADP+Pi,Mg,2+,（二）、,酮酸,的代谢,1、合成氨基酸（合成代谢占优势时）,酮酸+,NH,3,氨基酸,氨基化,酮戊二酸+,NH,3,谷氨酸,氨基化,其余的氨基酸合成通过谷氨酸与相应的,酮酸,的转氨作用合成。,酮酸,的氨基化生成氨基酸是合成非必需氨基酸的途径之一。,2、进入三羧酸循环分解成,CO,2,+H,2,O,碳骨架的氧化（肝脏中）,异柠檬酸,柠檬酸,延胡索酸,苹果酸,草酰乙酸,CoASH,三羧酸循环,乙酰,CoA,-,酮戊二酸,琥珀酰,CoA,乙酰乙酰,CoA,苯丙氨酸,酪氨酸,亮氨酸,赖氨酸,色氨酸,丙氨酸,苏氨酸,甘氨酸,丝氨酸,半胱氨酸,丙酮酸,精氨酸,组氨酸,谷氨酰胺,脯氨酸,谷氨酸,异亮氨酸,甲硫氨酸,缬氨酸,苯丙氨酸,酪氨酸,天冬酰胺,谷氨酰胺,3、转变成糖及脂肪,生糖氨基酸：大多数 生成糖,生酮氨基酸,：,亮氨酸 生成脂肪,生糖兼生酮氨基酸：异亮氨酸、苯丙氨酸、,酪氨酸、色氨酸,第二节 氨基酸的生物合成,无机态,N NH3,氨基酸,+,酮酸,在植物体内，合成氨基酸所利用的,碳源,主要来自糖、脂肪产生的,酮酸,，而直接利用的,氮源,则是,NH,3,一、,NH,3,的合成,（一）微生物固氮作用合成,NH,3,N,2,+3H,2,2,NH,3,固氮酶,ATP,酶：固氮酶,体系：,ATP、,强还原剂和厌氧条件,反应式：,N,2,+8H,+,+8e,-,+16ATP 2NH,3,+H,+,+16ADP+Pi,种类：共生型固氮、自生型固氮,（二）,NO,3,-,、NO,2,-,还原成,NH,3,硝酸还原酶,NO,3,-,NO,2,-,NH,3,亚硝酸还原酶,硝酸还原酶是诱导酶,二、,NH,3,的同化,无机态的,N,合成氨基酸主要通过下面两条途径：,1、谷氨酸的形成途径,2、氨甲酰磷酸形成,其他氨基酸则是通过,转氨作用,L-,谷氨酸脱氢酶,NAD,+,+H,2,O,NADH+H,+,-,谷氨酸,-,酮戊二酸,1、谷氨酸的形成,+,NH,4,+,以高等植物为主,谷氨酸合成酶循环,氨基甲酰磷酸,CPS-,AGA,2、,氨基甲酰磷酸的合成：氨基甲酰磷酸合成酶,CPS-,三、氨基酸的合成,原料,NH,3,：,主要由谷氨酸提供通过转氨作用,碳架：,-,酮酸，,来源于糖代谢中间产物,根据氨基酸合成的碳架来源不同，可将氨基酸分为若干族。,1、丙氨酸族：领头氨基酸？2、丝氨酸族：？3、谷氨酸族：4、天冬氨酸族：5、组氨酸和芳香族氨基酸（莽草酸途径）,(1),Ala,族,Ala,Val Leu,共同碳架：,丙酮酸(,EMP),Ala,丙酮酸,Val,-,酮异戊酸,-,酮异己酸,Leu,(2),Ser,族,Ser,Gly Cys,共同碳架：,3-,P-,甘油酸(,EMP),乙醛酸,Gly,CO,2,NH,3,3-P-,甘油,酸,Ser,Cys,(3),Glu,族,Glu,Gln Pro,羟脯氨酸,Arg,共同碳架：,-,酮戊二酸(,TCA),Gln,-,酮戊二酸,Glu,Pro,羟脯氨酸,鸟氨酸,瓜氨酸,Arg,(4),Asp,族,Asp,Asn Thr Met Ile Lys,共同碳架：,OAA(TCA),Asn,OAA Asp,Lys,Met,Thr Ile,(5),His,碳架：,5,P-,核糖(,HMP),、ATP、Glu、Gln,(6)芳香族,Aa(,莽草酸途径),4-,P-,赤藓,糖,(,HMS),莽草酸,分枝酸,Trp,PEP,(EMP),预苯酸,Tyr,Phe,意义：,CO,2,+H,2,O,戊糖磷酸途径,葡萄糖,葡糖-6-磷酸,3磷酸-甘油酸,丙酮酸,三羧酸循环,乙醛酸循环,核糖-5-磷酸,酵解,组氨酸,色氨酸 苯丙氨酸酪氨酸,丝氨酸,半胱氨酸甘氨酸,亮氨酸 异亮氨酸缬氨酸,丙氨酸,草酰乙酸,-,酮戊二酸,天冬氨酸,天冬酰胺甲硫氨酸苏氨酸,微生物和植物可以合成所有类型氨基酸。,谷氨酸,谷氨酰胺赖氨酸 精氨酸 脯氨酸,总结：,1、无论,N,素来源如何，生物体最先合成的氨基酸都是谷氨酸或谷氨酰胺,2、大多数氨基酸的合成需要转氨作用。转氨作用的,NH,3,来源于谷氨酸，碳架来源于糖代谢中间产生的,酮酸,，但由糖代谢中,酮酸,直接转氨合成的氨基酸只有丙氨酸和天冬氨酸，其他氨基酸的合成还需要别的步骤。,第三节 氨基酸代谢与糖代谢和脂肪代谢的关系,一、氨基酸代谢与糖代谢的关系,1、生物体中氨基酸基本上可转变为糖,氨基酸,酮酸 糖,2、糖代谢中间产物提供氨基酸合成的,C,架,如：,丙酮酸 丙氨酸族,脱氨基,糖异生,二、氨基酸代谢与脂肪代谢的关系,1、在动植物体内氨基酸可以转为脂肪,生糖氨基酸 丙酮酸,3,-磷酸甘油,生酮氨基酸 乙酰辅酶,A,脂酰辅酶,A,脂肪,-,NH,2,2、脂肪转化为氨基酸（植物可以，动物不易）,脂肪,甘油 3-,P-,甘油酸 丙酮酸,OAA,酮戊二酸,脂肪酸 乙酰辅酶,A,拧檬酸,酮戊二酸,