第八章 蛋白質(zhì)的酶促降解及氨基酸代謝

1、第八章 蛋白質(zhì)的酶促降解及氨基酸代謝教學(xué)目的：掌握一些主要概念：轉(zhuǎn)氨基作用、聯(lián)合脫氨作用、鳥氨酸循環(huán)、生酮氨基酸和生糖氨基酸；熟悉鳥氨酸循環(huán)發(fā)生的部位及各步酶促反應(yīng)；了解氨基酸碳骨架的氧化途徑。教學(xué)重點：一些主要概念：轉(zhuǎn)氨基作用、聯(lián)合脫氨作用、鳥氨酸循環(huán)、生酮氨基酸和生糖氨基酸；鳥氨酸循環(huán)發(fā)生的部位及各步酶促反應(yīng)；教學(xué)難點：鳥氨酸循環(huán)發(fā)生的部位及各步酶促反應(yīng)；氨基酸碳骨架的氧化途徑。教學(xué)課時：6學(xué)時教學(xué)方法：多媒體教學(xué)教學(xué)內(nèi)容：蛋白質(zhì)的重要性在前面已經(jīng)論述，蛋白質(zhì)是一切生命不可缺少的物質(zhì)，不僅因為蛋白質(zhì)是構(gòu)成組織器官的基本成分，而且更重要的是蛋白質(zhì)是體內(nèi)代謝必不可少的物質(zhì)，不能被其他的營養(yǎng)物質(zhì)

2、所代替，蛋白質(zhì)本身不斷地自我更新，不斷地進行合成與分解。本章主要介紹蛋白質(zhì)的分解。第一節(jié) 蛋白質(zhì)的酶促降解一、降解過程蛋白質(zhì)胨肽氨基酸二、降解酶國際生化協(xié)會命名委員會將作用于蛋白質(zhì)分子中肽鍵的酶歸屬于第三大類（水解酶類）第四亞類，該亞類又分二個亞亞類，即蛋白酶和肽酶（按酶的作用特點分類）。（一）蛋白酶（肽鏈內(nèi)切酶）水解肽鏈內(nèi)部的肽鍵胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶、彈性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶。（二）肽酶（肽鏈外切酶）分別從多肽鏈游離的羧基端或游離的氨基端逐一地將肽鏈水解成氨基酸（羧肽酶或氨肽酶）1、羧肽酶： 又分為A、B 兩種：羧肽酶A：水解中性氨基酸為羧基末端構(gòu)成的肽鍵

3、。羧肽酶B：水解由賴氨酸、精氨酸等堿性氨基酸為羧基末端構(gòu)成的肽鍵。2、氨肽酶： 水解氨基末端的肽鍵。3、二肽酶： 水解二肽氨基酸三、蛋白質(zhì)降解的意義1、形成新組織：用于新蛋白質(zhì)的合成，進行新陳代謝（自我更新）。2、參加其它代謝：進一步降解氧化或轉(zhuǎn)化成他物。第二節(jié) 氨基酸的分解與轉(zhuǎn)化氨基酸在細胞內(nèi)的代謝途徑有多種：1、 經(jīng)生物合成形成蛋白質(zhì)。(作為蛋白質(zhì)合成的原料)2、 進行分解代謝：因為氨基酸分子都有氨基和羧基，因此各種氨基酸都具有共同的代謝途徑：由于氨基酸側(cè)鏈不同，因此每種氨基酸還有其特殊的代謝途徑。一、脫氨基作用1、氧化脫氨基作用（普遍存在于動、植物）在有氧作用下，氨基酸進行氧化脫氨作用，

4、產(chǎn)物是酮酸和氨（每消耗1 分子氧，產(chǎn)生2 分子酮酸和2 分子氨）。催化氧化脫氨基的酶：（1）L-氨基酸氧化酶：催化LAA 氧化脫氨基。（2）D-氨基酸氧化酶：催化DAA 氧化脫氨基（3）L-谷氨酸脫氫酶（催化氨基酸氧化脫氨的主要酶系，屬于LAA 氧化酶）谷氨酸脫氫酶在動、植物體內(nèi)分布廣泛，且活性及專一性很強，只對L-谷氨酸起催化作用。2、轉(zhuǎn)氨作用AA 和酮酸之間氨基的轉(zhuǎn)移作用，是氨基酸脫去氨基的一種重要形式。催化轉(zhuǎn)氨基作用的酶叫轉(zhuǎn)氨酶或氨基轉(zhuǎn)移酶，種類繁多分布廣泛。輔酶均為磷酸吡哆醛（B6 的磷醛酯）。如在谷草轉(zhuǎn)氨酶（GOT）的催化下：3、 聯(lián)合脫氨基作用轉(zhuǎn)氨+氧化脫氨 AA 的轉(zhuǎn)氨作用雖然在

5、生物體內(nèi)普遍存在，但只靠轉(zhuǎn)氨作用并不能最終使氨基脫掉。同時氧化脫氨作用也不能滿足機體脫氨基的需要。由于生物體內(nèi)普遍存在著酮戊二酸作為氨基受體的轉(zhuǎn)氨酶。因此一般氨基酸不直接氧化脫氨，而是先與酮戊二酸通過轉(zhuǎn)氨形成相應(yīng)的a-酮酸和谷氨酸，谷氨酸再通過二種方式氧化脫氨： 轉(zhuǎn)氨酶谷氨酸脫氫酶聯(lián)合脫氨基作用。 轉(zhuǎn)氨酶嘌呤核苷酸循環(huán)聯(lián)合脫氨基作用。4、非氧化脫氨主要在微生物中進行。其方式有以下幾種：還原脫氨基脫水脫氨基裂解脫氨基二、氨基酸分解產(chǎn)物的去向（一）NH3 的去路1、重新形成氨基酸：重新合成氨基酸。當(dāng)組織細胞中碳水化合物代謝旺盛時，氨可與碳水化合物轉(zhuǎn)化成的酮酸發(fā)生氨基化反應(yīng)重新生成氨基酸。雖然通過脫

6、氨基作用產(chǎn)生的氨再用來合成AA 時并不能增加AA 的數(shù)量，但卻能改變AA 的種類。2、形成酰胺（消除NH3 毒害，貯存NH3）生成Gln 和Asn，一方面是生物體貯藏和運輸氨的主要形式，也是解除氨毒害的最主要途徑。另一方面還可作為蛋白質(zhì)合成的原料。3、生成銨鹽，保持細胞pH。有些植物組織中含有大量的餓有機酸，如異檸檬酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸和草酰乙酸等，氨可以和這些有機酸結(jié)合生成銨鹽，以保持細胞內(nèi)正常的PH。4、尿素的生成和鳥氨酸循環(huán)在哺乳動物體內(nèi)，氨的主要去路是在肝臟中合成尿素并隨尿排出體外。在部分植物體內(nèi)尿素的形成既能解除氨毒，又是氨的一種貯存形式。（二）-酮酸的代謝去路（C 架的去路）

7、1、形成新的氨基酸2、形成其它物質(zhì)（糖和脂肪）：在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成糖的AA 稱為生糖AA。生糖氨基酸可降解為丙酮酸、草酰乙酸、酮戊二酸等糖代謝中間物，按糖代謝途徑進行代謝。在體內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)橥w的AA 稱為生酮氨基酸。按脂肪酸代謝途徑代謝，其分解產(chǎn)物為乙酰COA 或乙酰乙酸。既能生成糖又能生成酮體的AA 稱為生糖兼生酮AA，它們部分按糖代謝，部分按脂肪酸代謝途徑進行。3、參加TCA 循環(huán)，氧化成CO2 和水，產(chǎn)生能量二、脫羧基作用1、直接脫羧基作用氨基酸在脫羧酶作用下，進行脫羧反應(yīng)生成胺類化合物，脫羧酶輔酶為磷酸吡哆醛。廣泛存在于動、植、微生物中。（羧化酶的輔基為生物素）2、 氧化脫羧基作用Tyr 在Tyr 酶催化下發(fā)生羥化作用生成3，4二羥苯丙氨酸（多巴），后者進一步脫羧生成3，4二羥苯乙胺（多巴胺）。多巴進一