生物化學(xué)王鏡巖第三版第30章 蛋白質(zhì)降解和氨基酸的分解代謝課件

1、第第30章章 蛋白質(zhì)降解和氨基蛋白質(zhì)降解和氨基 酸的分解代謝酸的分解代謝蛋白質(zhì)的降解氨基酸分解代謝尿素的形成氨基酸碳骨架的代謝途徑氨基酸衍生的重要物質(zhì)氨基酸代謝缺陷癥 學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的與要求 通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握 1.1.蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用 2.2.氨基酸分解代謝的氨基酸分解代謝的一般方式一般方式 3.3.氨基酸分解產(chǎn)物在生物體的氨基酸分解產(chǎn)物在生物體的去路去路 4.4.三大物質(zhì)三大物質(zhì)的代謝關(guān)系的代謝關(guān)系 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用1.1.氮平衡氮平衡氮平衡氮平衡: : 攝入氮量與排出氮量的關(guān)系攝入氮量與排出氮量的關(guān)系總氮平衡總氮平衡:

2、: 攝入氮量攝入氮量 = = 排出氮量排出氮量正氮平衡正氮平衡: : 攝入氮量攝入氮量 排出氮量排出氮量負(fù)氮平衡負(fù)氮平衡: : 攝入氮量攝入氮量 IleIle ValVal PhePhe TrpTrp ThrThr. .堿性氨基酸載體堿性氨基酸載體此類載體可轉(zhuǎn)運此類載體可轉(zhuǎn)運Lys,ArgLys,Arg，轉(zhuǎn)運速率為中性氨基酸，轉(zhuǎn)運速率為中性氨基酸轉(zhuǎn)運速率的轉(zhuǎn)運速率的10%10%。. .酸性氨基酸載體酸性氨基酸載體此類載體可轉(zhuǎn)運此類載體可轉(zhuǎn)運Asp,Glu,Asp,Glu,轉(zhuǎn)運速率與堿性氨基轉(zhuǎn)運速率與堿性氨基酸載體差不多。酸載體差不多。. .亞氨基酸及甘氨酸載體亞氨基酸及甘氨酸載體此類載體可轉(zhuǎn)運

3、此類載體可轉(zhuǎn)運Pro,Hyp,GlyPro,Hyp,Gly，轉(zhuǎn)運速率，轉(zhuǎn)運速率最低最低。（Acute pancteatitis） 胰液分泌到腸內(nèi)的分泌途徑胰液分泌到腸內(nèi)的分泌途徑障礙，障礙，蛋白水解酶蛋白水解酶酶原預(yù)先酶原預(yù)先成熟轉(zhuǎn)變?yōu)榇呋幕钚孕问?，成熟轉(zhuǎn)變?yōu)榇呋幕钚孕问?，這些這些活性活性水解酶在胰腺細(xì)胞水解酶在胰腺細(xì)胞內(nèi)攻擊內(nèi)攻擊自身組織自身組織，損傷器官，損傷器官，嚴(yán)重時可致命。嚴(yán)重者死亡嚴(yán)重時可致命。嚴(yán)重者死亡率為率為20%20%，有并發(fā)癥者可達(dá)，有并發(fā)癥者可達(dá)50%50%。急性胰腺炎是多種病因?qū)е乱让冈谝认賰?nèi)被激活后引起胰腺組織自身消化、水腫、出血甚至壞死的炎癥反應(yīng)。 人體在正常情

4、況下，對食物蛋白分解的蛋白人體在正常情況下，對食物蛋白分解的蛋白胨胨容易消化而不被或很少吸入血液，但如果一次容易消化而不被或很少吸入血液，但如果一次食量過多（過食豬肉和海鮮），同時精神激動食量過多（過食豬肉和海鮮），同時精神激動和大量飲酒時，蛋白胨可以通過和大量飲酒時，蛋白胨可以通過腸粘膜腸粘膜吸收入吸收入血而致病，出現(xiàn)皮膚充血發(fā)紅、風(fēng)團(tuán)，伴頭痛血而致病，出現(xiàn)皮膚充血發(fā)紅、風(fēng)團(tuán)，伴頭痛、乏力。這種顯現(xiàn)也叫、乏力。這種顯現(xiàn)也叫蛋白胨性蕁麻疹蛋白胨性蕁麻疹。 氨基酸分解代謝（一）氨基酸代謝概況（一）氨基酸代謝概況（三）氨基酸的脫羧基作用（三）氨基酸的脫羧基作用（二）氨基酸的脫氨基作用（二）氨基酸的

5、脫氨基作用（四）氨基酸分解產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化（四）氨基酸分解產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化血血液液中中的的氨氨基基酸酸食物消化吸收食物消化吸收組織蛋白分解組織蛋白分解非蛋白物轉(zhuǎn)化非蛋白物轉(zhuǎn)化合成組織蛋白合成組織蛋白氧化分解氧化分解轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭巨D(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭竞铣善渌锖铣善渌锇被岬膩碓磁c去路氨基酸的來源與去路氨氨基基酸酸代代謝謝圖圖氨基酸分解的共同途徑（一）氨基酸代謝概況（一）氨基酸代謝概況氨基酸的分解代謝氨基酸的分解代謝 部位：肝臟部位：肝臟 氨基酸的功能氨基酸的功能 合成蛋白質(zhì)；能量代謝；含氮化合物的前體合成蛋白質(zhì)；能量代謝；含氮化合物的前體分解步驟分解步驟 脫氨作用脫氨作用 氨與天冬氨酸的氮原子結(jié)合，生

6、成氨與天冬氨酸的氮原子結(jié)合，生成尿素尿素 氨基酸的碳骨架轉(zhuǎn)化為代謝氨基酸的碳骨架轉(zhuǎn)化為代謝中間體中間體氨基酸代謝概況 脫氨作用是氨基酸脫氨作用是氨基酸失去氨基失去氨基的作用。氨基的作用。氨基酸的脫氨基作用由氨基酸酸的脫氨基作用由氨基酸氧化酶氧化酶催化。包括：催化。包括：氧化脫氨氧化脫氨：動、植物中普遍存在；：動、植物中普遍存在；非氧化脫非氧化脫氨氨：微生物中，不普遍。：微生物中，不普遍。 動物的脫氨主要發(fā)生在動物的脫氨主要發(fā)生在肝臟肝臟中。中。（二）氨基酸的脫氨基作用（二）氨基酸的脫氨基作用 大部分的氧化脫氨基作用發(fā)生于大部分的氧化脫氨基作用發(fā)生于谷氨酸谷氨酸的氧的氧化脫氨基作用（化脫氨基作用

7、（此反應(yīng)中此反應(yīng)中，在，在谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶作作用下產(chǎn)生氨。用下產(chǎn)生氨。 -氨基酸氨基酸 氨基酸氧化酶（氨基酸氧化酶（FAD、FMN）-酮酸酮酸 R-CH-COO- NH+3 | R-C-COO-+NH3 O|H2O+O2H2O2L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶H2ONH3氨基酸脫氫酶（不需氧）氨基酸脫氫酶（不需氧）氨基酸氧化酶（需氧）氨基酸氧化酶（需氧）氧化脫氨 由由氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶催化，酶是一種黃素蛋白催化，酶是一種黃素蛋白1L-aa oxidase，一類以，一類以FAD為輔基、另一類以為輔基、另一類以FMN為輔基（人和動為輔基（人和動物）。對物）。對Gly; L-Ser, L-

8、Thr; L-Glu, L-Asp; Lys, Arg, Ornithine無作用無作用。2D-aa oxidase，以以FAD為輔基，為輔基，分布廣分布廣，但作，但作用不大用不大。3氧化專一氧化專一aa的酶的酶。L-Glu Dehydrogenase：L-Glu dHE） L-Glu+NAD(P)+ -ketoglutarate+ NH3+NAD(P)H+H+味精生產(chǎn)發(fā)酵菌的味精生產(chǎn)發(fā)酵菌的L-Glu dHE活力活力非常高，非常高，利用糖代謝的中間產(chǎn)物利用糖代謝的中間產(chǎn)物 -ketoglutarate發(fā)發(fā)酵生產(chǎn)味精，酵生產(chǎn)味精，NADPH來自于異檸檬酸來自于異檸檬酸脫脫氫氫。 -氨基酸氨基酸

9、1 R1-CH-COO- NH+3 |-酮酸酮酸1 R1-C-COO- O| R2-C-COO- O|-酮酸酮酸2 R2-CH-COO- NH+3 |-氨基酸氨基酸2TransaminaseTransaminase）谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)酶均以磷酸吡哆醛為輔基。酶均以磷酸吡哆醛為輔基。Lys, Arg, Thr, ProLys, Arg, Thr, Pro不能通過不能通過轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨。轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨。GPT主要存在于肝臟主要存在于肝臟 GOT存在于心臟及其它的組織存在于心臟及其它的組織谷氨酰胺的生成和利用谷氨酰胺的生成

10、和利用谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用葡萄糖葡萄糖- -丙氨酸循環(huán)丙氨酸循環(huán) 與常規(guī)的轉(zhuǎn)氨作用相反，存在與常規(guī)的轉(zhuǎn)氨作用相反，存在肌肉肌肉氨基氨基轉(zhuǎn)移酶。把轉(zhuǎn)移酶。把丙酮酸丙酮酸作為作為轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)合進(jìn)行的脫氨基作用方式。 氨基酸脫氨通過氨基酸脫氨通過轉(zhuǎn)氨作用轉(zhuǎn)氨作用和和催催化的化的GluGlu氧化脫氨作用聯(lián)合完成。彌補(bǔ)氧化脫氨作用聯(lián)合完成。彌補(bǔ)氨基酸氧化氨基酸氧化酶酶分布少、活力低的缺陷。廣泛存在，但并不是分布少、活力低的缺陷。廣泛存在，但并不是所有組織細(xì)胞的主要脫氨方式。所有組織細(xì)胞的主要脫氨方式。a a、轉(zhuǎn)氨酶與、轉(zhuǎn)氨酶與L-L-谷氨酸脫

11、氫酶作用相偶聯(lián)谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)b b、轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)（United Deamination)United Deamination)除除心肌和骨骼肌外心肌和骨骼肌外的器官內(nèi)的主要脫氨方式的器官內(nèi)的主要脫氨方式尿素轉(zhuǎn)氨酶與轉(zhuǎn)氨酶與L-L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶L-L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶-酮酸酮酸-氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸L-L-谷氨酸谷氨酸（United DeaminationUnited Deamination） 嘌呤核苷酸循環(huán)嘌呤核苷酸循環(huán)的聯(lián)合脫氨作用，次黃的聯(lián)合脫氨作用，次黃嘌呤核苷一磷酸

12、嘌呤核苷一磷酸( (IMP)與與Asp形成腺苷酸代琥形成腺苷酸代琥珀酸珀酸( (adenylosuccinateadenylosuccinate) )，再經(jīng)裂合酶分，再經(jīng)裂合酶分解解AMP和延胡索酸，和延胡索酸，AMP水解產(chǎn)生游離水解產(chǎn)生游離NH3和和IMP。骨骼肌、心肌、肝臟及腦中主要的骨骼肌、心肌、肝臟及腦中主要的脫氨方式。脫氨方式。轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)AMPAMPIMPIMPAMPAMP代代琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸AspAspGluGlua-a-酮戊二酸酮戊二酸a-a-酮酸酮酸氨基酸氨基酸GOTGOT合成酶合成酶

13、裂解酶裂解酶H H2 2O ONHNH3 3NADNAD+ +NADH+HNADH+H+ +NHNH3 32.2.脫水脫氨：脫水脫氨： （動物及微生物）（動物及微生物） 3.3.脫硫化氫脫氨（動物及微生物）脫硫化氫脫氨（動物及微生物） ASPASP 延胡索酸延胡索酸 + NH+ NH3 3 COOH CHNH2 CH2OH COOH CNH2 CH2 COOH C=NH2 CH3 COOH C=O CH3NH3+脫水酶脫水酶H2OH2O COOH CHNH2 CH2SH+ COOH CNH2 CH2 COOH C=NH2 CH3 COOH C=O CH3NH3脫硫酶脫硫酶H2SH2O1.1.直

14、接脫氨（微生物）直接脫氨（微生物）4.4.水解脫氨（微生物）水解脫氨（微生物） COOHCOOH CHNH CHNH2 2HOCHCHHOCHCH3 3 COOHCOOH CH CH2 2 CH CH3 3 COOHCOOH CH CH2 2 CH CH2 2CHCH3 3NHNH3 3COCO2 2H H2 2O O+5.5.還原脫氨（微生物）還原脫氨（微生物） COOH CHNH2 R COOH CH2 R+NH32H1 1、概念、概念 氨基酸在脫羧酶的氨基酸在脫羧酶的作用下脫掉羧基生成相作用下脫掉羧基生成相應(yīng)的一級胺類化合物應(yīng)的一級胺類化合物的作用。的作用。 脫羧酶的輔酶為磷酸吡哆醛。作

15、用專一性很脫羧酶的輔酶為磷酸吡哆醛。作用專一性很高，一般一種氨基酸只有一高，一般一種氨基酸只有一種脫羧酶種脫羧酶，且只對，且只對L-L-型氨基酸型氨基酸起作用，只有起作用，只有HisHis脫羧酶不需要輔酶脫羧酶不需要輔酶。 3 3、 生理意義：生理意義： - -氨基丁酸氨基丁酸中樞神經(jīng)中樞神經(jīng)抑制抑制, ,神經(jīng)系統(tǒng)的能量來源神經(jīng)系統(tǒng)的能量來源, ,組胺組胺降低血壓降低血壓, ,擴(kuò)張血管擴(kuò)張血管, 5-, 5-羥色胺羥色胺 - -血管收縮血管收縮, ,血壓升高血壓升高. . 生物合成的前體生物合成的前體。如如:-:-丙氨酸丙氨酸, ,色胺色胺 4 4、脫羧產(chǎn)物的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化（次生物質(zhì)代謝）、脫羧產(chǎn)

16、物的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化（次生物質(zhì)代謝）直接脫羧直接脫羧 胺胺羥化脫羧羥化脫羧 羥胺羥胺 2 2、類型、類型: :氨基酸的脫羧作用氨基酸的脫羧作用如如: : 谷氨酸谷氨酸 - -氨基丁酸氨基丁酸 + CO+ CO2 2 組氨酸組氨酸 組胺組胺 + CO+ CO2 2 色氨酸色氨酸 5-5-羥色胺羥色胺 + CO+ CO2 2氨基酸脫羧酶氨基酸脫羧酶 氨基酸脫羧酶專一性很高，一種氨基酸氨基酸脫羧酶專一性很高，一種氨基酸對應(yīng)一種脫羧酶，僅對對應(yīng)一種脫羧酶，僅對L-L-氨基酸發(fā)生作氨基酸發(fā)生作用。只有用。只有組氨酸脫羧酶不需要輔酶組氨酸脫羧酶不需要輔酶。脫羧作用脫羧作用胺的分解代謝胺的分解代謝 多數(shù)胺類物質(zhì)有

17、毒 體內(nèi)有胺氧化酶胺胺胺氧化酶胺氧化酶醛醛氨氨脂肪酸脂肪酸尿素尿素氨基酸氨基酸（四）氨基酸分解產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化（四）氨基酸分解產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化1 1 氨的代謝轉(zhuǎn)變氨的代謝轉(zhuǎn)變（1 1）重新生成重新生成氨基酸氨基酸（2 2）谷氨酰胺的生成谷氨酰胺的生成（3 3）尿素的生成尿素的生成尿素循環(huán)尿素循環(huán)（4 4）合成其他含合成其他含N N物質(zhì)物質(zhì)H2ONH3 主要是通過主要是通過Gln，多數(shù)動物細(xì)胞，多數(shù)動物細(xì)胞有有，催化，催化 NH3+Glu+ATPGln+ADP+Pi。Gln運送到肝臟，運送到肝臟，谷氨酰胺谷氨酰胺酶酶（glutaminase）催化其裂解，釋）催化其裂解，釋放放NH4+。 氨氨的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運運氨的

18、命運氨的命運氨的轉(zhuǎn)運氨的轉(zhuǎn)運谷氨酸谷氨酸谷氨酰谷氨酰-5-磷酸磷酸谷氨酰胺谷氨酰胺ATPADPNH4+Pi + H+E:谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶氨的命運氨的命運氨基酸通過脫氨基作用后將氨基氮轉(zhuǎn)化為氨，而氨基酸通過脫氨基作用后將氨基氮轉(zhuǎn)化為氨，而氨對生物機(jī)體是有毒物質(zhì)，必需排泄出。氨的排氨對生物機(jī)體是有毒物質(zhì)，必需排泄出。氨的排泄有三種：泄有三種：（I）直接以）直接以氨氨的形式排泄，如水生或的形式排泄，如水生或海洋動物；（海洋動物；（II）將氨轉(zhuǎn)化為）將氨轉(zhuǎn)化為尿素尿素排泄，如大部分排泄，如大部分動物均如此；（動物均如此；（III）將氨轉(zhuǎn)化為固體的）將氨轉(zhuǎn)化為固體的尿酸尿酸排泄，排泄，如鳥類

19、和陸生的爬蟲類。如鳥類和陸生的爬蟲類。氨在生物體內(nèi)的運輸形式通常是氨在生物體內(nèi)的運輸形式通常是谷氨酰胺谷氨酰胺，因為，因為它對生物機(jī)體是無毒的。它對生物機(jī)體是無毒的。氨的排泄氨的排泄1.1. 排氨排氨，氨經(jīng)氨經(jīng)GlnGln運送到排泄部位（如魚鰓），運送到排泄部位（如魚鰓），GlnGln酶裂解出游離氨借助擴(kuò)散運動排出體外，酶裂解出游離氨借助擴(kuò)散運動排出體外，魚魚類類, ,原生動物原生動物, ,水生動物水生動物。2.2.排尿素排尿素尿素（鳥氨酸）循環(huán)，人類、哺乳動尿素（鳥氨酸）循環(huán)，人類、哺乳動物。物。氨的排泄氨的排泄3.3.排尿酸排尿酸，爬蟲類和鳥類以尿酸作為氨的主要排泄，爬蟲類和鳥類以尿酸作為

20、氨的主要排泄形式（靈長類、鳥類和陸生爬蟲類嘌呤代謝的產(chǎn)形式（靈長類、鳥類和陸生爬蟲類嘌呤代謝的產(chǎn)物也是尿酸）。物也是尿酸）。4.4.自然界還有許多自然界還有許多其他排氨其他排氨方式，蜘蛛以鳥嘌呤作方式，蜘蛛以鳥嘌呤作為氨基氮的排泄方式；許多魚類以氧化三甲胺排為氨基氮的排泄方式；許多魚類以氧化三甲胺排氮；高等植物則以氮；高等植物則以GlnGln和和AsnAsn的形式把氨基氮儲存的形式把氨基氮儲存于體內(nèi)。于體內(nèi)。尿尿 素素 的的 生生 成成a、概念 在排尿動物體內(nèi)由NH3合成 尿素是在肝臟中通過一個循環(huán)機(jī)制完成的，這一個循環(huán)稱為尿素循環(huán)。尿素循環(huán)部分發(fā)生在尿素循環(huán)部分發(fā)生在線粒體線粒體，部分發(fā)生在

21、，部分發(fā)生在細(xì)細(xì)胞溶膠。胞溶膠。鳥鳥氨氨酸酸循循環(huán)環(huán)氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨琥珀精氨琥珀酸酸鳥氨酸鳥氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPiH2O2ATP+CO2+NH3+H2O2ADP+Pi基質(zhì)基質(zhì)線線粒粒體體胞液胞液尿素尿素CO2羰基磷酸羰基磷酸氨基甲酸酯氨基甲酸酯氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸瓜氨酸的合成精氨琥珀酸的合成精氨酸的生成精氨酸裂解生成尿素尿素循環(huán)與三羧酸循環(huán)尿素循環(huán)與三羧酸循環(huán)延胡索酸天冬氨酸蘋果酸草酰乙酸（Hepatic co

22、maHepatic coma）不能解除不能解除AA代謝產(chǎn)生的氨的毒性，一代謝產(chǎn)生的氨的毒性，一般通過在腦中與般通過在腦中與Glu形成形成Gln實現(xiàn)解毒，實現(xiàn)解毒，Glu用于用于解毒，須消耗解毒，須消耗TCA的中間產(chǎn)物的中間產(chǎn)物 -酮戊二酸酮戊二酸而導(dǎo)而導(dǎo)致致TCA中間產(chǎn)物的流失，中間產(chǎn)物的流失，影響，影響腦中能量代謝，造成昏迷肝昏迷。腦中能量代謝，造成昏迷肝昏迷。氨基酸碳骨架的代謝途徑氨基酸碳骨架的代謝途徑 人體人體10-15%的能量來自于氨基酸的氧的能量來自于氨基酸的氧化分解，氨基酸的碳架以化分解，氨基酸的碳架以5種產(chǎn)物形式進(jìn)種產(chǎn)物形式進(jìn)入入TCA（分別為（分別為丙酮酸或乙酰丙酮酸或乙酰-

23、CoA, -酮酮戊二酸戊二酸 ,琥珀酰琥珀酰-CoA,延胡索酸延胡索酸 ,草酰乙酸草酰乙酸 ）徹底氧化為徹底氧化為H2O和和CO2、還可以糖元異生、還可以糖元異生或生酮?；蛏?。 氨基酸碳骨架的代謝途徑氨基酸碳骨架的代謝途徑（1 1）再氨基化生成氨基酸再氨基化生成氨基酸（2 2）轉(zhuǎn)變成糖或脂肪轉(zhuǎn)變成糖或脂肪生糖氨基酸和生酮氨基酸生糖氨基酸和生酮氨基酸（3 3）氧化成氧化成CO2和和H2O氨基酸碳骨架進(jìn)入三羧酸循環(huán)的途徑氨基酸碳骨架進(jìn)入三羧酸循環(huán)的途徑草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯磷酸烯醇式酸醇式酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨丙酮酸丙酮酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰

24、CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸賴氨酸賴氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸丙氨酸蘇氨酸蘇氨酸甘氨酸甘氨酸絲氨酸絲氨酸半胱氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸組氨酸組氨酸脯氨酸脯氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸纈氨酸纈氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸纈氨酸纈氨酸葡萄糖葡萄糖檸檬酸檸檬酸形成乙酰形成乙酰CoACoA的途徑的途徑氨基酸氨基酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA乙酰乙酰CoACoA（1）（2 2）A AA A分分解解為為乙乙酰酰輔輔酶酶A A丙氨酸甘氨酸絲氨酸蘇氨酸半胱氨酸色氨酸氨基丙酮 苯

25、丙氨酸 酪氨酸 酪氨酸 延胡索酸 乙酰輔酶A 亮氨酸 賴氨酸 色氨酸 乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA到乙酰到乙酰CoACoA（2 2）-酮己二酸甲基丙二酰CoA丙酰CoA琥珀酰CoA延胡索酸途徑延胡索酸途徑 苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸草酰乙酸途徑草酰乙酸途徑天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺氨基酸碳骨架的降解小結(jié)氨基酸碳骨架的降解小結(jié) 20種主要氨基酸形成7種分子 丙酮酸丙酮酸 乙酰輔酶乙酰輔酶A A 乙酰乙酰輔酶乙酰乙酰輔酶A A 琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶A A 延胡索酸延胡索酸 草酰乙酸草酰乙酸 氨基酸分解分類氨基酸分解分類 生糖氨基酸生糖氨基酸（Glycogenic AA） 分解產(chǎn)物為 糖代謝

26、的中間物分解產(chǎn)物為 糖代謝的中間物 ，如，如 Py, Oxaloacetate, -Ketoglutaric acid, Fumarate 等。等。15AAs。 生酮氨基酸生酮氨基酸（Ketogenic AA） 分解產(chǎn)物為分解產(chǎn)物為Acetyl CoA, 或或Acetoacetate。Leu。 生糖生酮氨基酸生糖生酮氨基酸，Ile, Lys, Phe, Tyr。草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯磷酸烯醇式酸醇式酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨丙酮酸丙酮酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸賴氨酸賴氨酸色氨酸色氨

27、酸丙氨酸丙氨酸蘇氨酸蘇氨酸甘氨酸甘氨酸絲氨酸絲氨酸半胱氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸組氨酸組氨酸脯氨酸脯氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸纈氨酸纈氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸纈氨酸纈氨酸葡萄糖葡萄糖檸檬酸檸檬酸生酮生糖氨基酸 氨基酸衍生的重要物質(zhì)氨基酸衍生的重要物質(zhì)氨基酸與一碳單位氨基酸與一碳單位氨基酸與生物活性物質(zhì)氨基酸與生物活性物質(zhì)一碳單位 某些氨基酸在代謝過程中產(chǎn)生含某些氨基酸在代謝過程中產(chǎn)生含一個碳原子的基團(tuán)，經(jīng)過轉(zhuǎn)移參與一個碳原子的基團(tuán)，經(jīng)過轉(zhuǎn)移參與生物合成反應(yīng)，這種含一個碳原子生物合成反應(yīng)，這種含一個碳原子的基團(tuán)被稱為的基團(tuán)被

28、稱為一碳單位一碳單位CC1 1 Unit Unit 或或One Carbon UnitOne Carbon Unit。一碳單位生成。一碳單位生成和轉(zhuǎn)移的代謝為和轉(zhuǎn)移的代謝為一碳代謝一碳代謝。一碳單位類別 生物體的一碳單位有：甲基生物體的一碳單位有：甲基-CH-CH3 3，methylmethyl、甲烯基、甲烯基-CH-CH2 2，methylenemethylene、甲炔基甲炔基-CH=-CH=，methenylmethenyl、甲?；?、甲?；?CHO-CHO，formylformyl、亞氨甲基、亞氨甲基-CH=NH-CH=NH，formiminoformimino等。等。 許多氨基酸都可作為

29、一碳單位的來源。許多氨基酸都可作為一碳單位的來源。 一碳單位不僅與一碳單位不僅與氨基酸氨基酸代謝密切，也與代謝密切，也與嘌呤和嘧啶的嘌呤和嘧啶的 生物合成生物合成及及S-腺苷甲硫氨腺苷甲硫氨酸酸(SAM)的生物合成相關(guān)。的生物合成相關(guān)。SAM是許多是許多生物合成的甲基來源。生物合成的甲基來源。一碳單位的轉(zhuǎn)移主要靠四氫葉酸（一碳單位的轉(zhuǎn)移主要靠四氫葉酸（THF），一碳單），一碳單位與位與THF的的N5,N10以共價鍵相連。以共價鍵相連。N5,N10-亞甲基THFTHFHO-CH2-CH-COO-NH3+CH2-COO-NH3+絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶四氫葉酸四氫葉酸四氫葉酸的活性部位

30、一碳基團(tuán)的一碳基團(tuán)的來源與轉(zhuǎn)變來源與轉(zhuǎn)變甘氨酸與一碳單位組氨酸與一碳單位組氨酸與一碳單位一碳單位與生物合成一碳單位與生物合成一碳單位還參與嘌呤和胸腺嘧啶的合成一碳單位還參與嘌呤和胸腺嘧啶的合成氨基酸代謝缺陷癥 氨基酸代謝中缺乏某一種酶，都可能氨基酸代謝中缺乏某一種酶，都可能引起疾患，這種疾病稱為引起疾患，這種疾病稱為代謝缺陷癥代謝缺陷癥。由于某種酶的缺乏，致使該酶的作用由于某種酶的缺乏，致使該酶的作用物在血中或尿中大量出現(xiàn)。這種代謝物在血中或尿中大量出現(xiàn)。這種代謝缺陷屬于分子疾病。其病因和缺陷屬于分子疾病。其病因和DNADNA分子分子突變突變有關(guān)，往往是先天性的，又稱為有關(guān)，往往是先天性的，又

31、稱為先天性遺傳代謝病先天性遺傳代謝病。 這類先天性代謝缺陷癥，大部分發(fā)生在這類先天性代謝缺陷癥，大部分發(fā)生在嬰嬰兒時期兒時期，常在幼年就導(dǎo)致死亡，發(fā)病的，常在幼年就導(dǎo)致死亡，發(fā)病的癥癥狀狀表現(xiàn)有智力遲鈍、發(fā)育不良、周期性嘔表現(xiàn)有智力遲鈍、發(fā)育不良、周期性嘔吐、沉睡、搐溺、共濟(jì)失調(diào)、昏迷等。目吐、沉睡、搐溺、共濟(jì)失調(diào)、昏迷等。目前已發(fā)現(xiàn)的氨基酸代謝病已達(dá)前已發(fā)現(xiàn)的氨基酸代謝病已達(dá)3030多種。多種。 氨基酸代謝缺陷癥（尿黑酸癥） 尿黑酸癥（尿黑酸癥（alcaptonuria）：是）：是酪氨酸酪氨酸代代謝中缺乏謝中缺乏尿黑酸酶尿黑酸酶引起的代謝遺傳病。引起的代謝遺傳病。這種病人的尿中含有尿黑酸，在堿性條這種病人的尿中含有尿黑酸，在堿性條件下件下暴露暴露于氧