第30章蛋白質(zhì)的降解和氨基酸的分解代謝mly

1、(Protein degradation and amino acids catabolism)一、蛋白質(zhì)的降解一、蛋白質(zhì)的降解 食物蛋白食物蛋白組織蛋白組織蛋白酶、酶、蛋白質(zhì)、激素等蛋白質(zhì)、激素等氨基酸庫氨基酸庫過剩的過剩的氨基酸氨基酸轉(zhuǎn)氨作用轉(zhuǎn)氨作用脫氨作用脫氨作用合成新肽、合成新肽、蛋白質(zhì)等蛋白質(zhì)等非蛋白質(zhì)非蛋白質(zhì)含氮化合含氮化合物物 嘌呤、嘌呤、嘧啶、肌嘧啶、肌酸、煙酰酸、煙酰胺、卟啉、胺、卟啉、腎上腺素、腎上腺素、甲狀腺素、甲狀腺素、膽汁鹽、膽汁鹽、黑色素等。黑色素等。 - -酮酸酮酸糖或酮體糖或酮體TCAATPH2O + CO2氨的來源及氨的來源及去路去路尿氨尿氨基酸基酸糖或脂糖或

2、脂氨氨尿素尿素回顧：蛋白質(zhì)的生理功能回顧：蛋白質(zhì)的生理功能 組織細胞重要的組織細胞重要的組成成分組成成分，維持組織、細，維持組織、細胞的生長，更新和修補組織胞的生長，更新和修補組織 參與多種重要的參與多種重要的生理活動生理活動(如酶、激素如酶、激素) 氧化供能氧化供能（17.9KJ/g 蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)） 氨基酸為含氮化合物的合成氨基酸為含氮化合物的合成提供氮源提供氮源 可可轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為糖和脂肪等為糖和脂肪等* *總氮平衡總氮平衡：攝入氮：攝入氮 = = 排出氮排出氮 即蛋白質(zhì)分解與合成處于平衡，如即蛋白質(zhì)分解與合成處于平衡，如成人成人* *正氮平衡正氮平衡：攝入氮攝入氮 排出氮排出氮 即蛋白質(zhì)合

3、成量多于分解量，如兒童、孕婦即蛋白質(zhì)合成量多于分解量，如兒童、孕婦* *負氮平衡負氮平衡：攝入：攝入氮氮 20 hDestabilizingIle, Gln30 minTyr, Glu10 minPro7 minLeu, Phe, Asp, Lys3 min 大多數(shù)具有敏感大多數(shù)具有敏感N末端氨基酸殘基的蛋白質(zhì)不是末端氨基酸殘基的蛋白質(zhì)不是正常的細胞內(nèi)蛋白質(zhì)，而很可能是分泌性蛋白質(zhì)，這正常的細胞內(nèi)蛋白質(zhì)，而很可能是分泌性蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)通過信號肽酶的作用暴露出敏感的些蛋白質(zhì)通過信號肽酶的作用暴露出敏感的N末端氨末端氨基酸殘基。也許基酸殘基。也許N末端識別系統(tǒng)的功能之一就是末端識別系統(tǒng)的功能之

4、一就是識別識別和清除任何入侵的異質(zhì)蛋白質(zhì)或分泌性蛋白質(zhì)和清除任何入侵的異質(zhì)蛋白質(zhì)或分泌性蛋白質(zhì)。 其他觸發(fā)泛肽連接和蛋白酶體降解的蛋白質(zhì)含有其他觸發(fā)泛肽連接和蛋白酶體降解的蛋白質(zhì)含有PEST序列序列，PEST序列是一個富含序列是一個富含Pro、Glu、Ser和和Thr殘基的高度保守的短序列。殘基的高度保守的短序列。 蛋白酶體是一個大的寡聚體結(jié)構(gòu)，有一蛋白酶體是一個大的寡聚體結(jié)構(gòu)，有一個中空的腔，蛋白質(zhì)降解就發(fā)生在這個腔中。個中空的腔，蛋白質(zhì)降解就發(fā)生在這個腔中。蛋白酶體降解蛋白質(zhì)的產(chǎn)物為蛋白酶體降解蛋白質(zhì)的產(chǎn)物為79個氨基酸個氨基酸殘基的寡肽。殘基的寡肽。側(cè)面觀側(cè)面觀 700kD的桶狀結(jié)構(gòu)，由

5、的桶狀結(jié)構(gòu)，由兩種不同的亞基兩種不同的亞基和和組組成，它們締合成成，它們締合成7777四個堆積的環(huán)。這個桶四個堆積的環(huán)。這個桶有有15nm高，直徑高，直徑11nm。兩端的兩端的7環(huán)環(huán)解折疊解折疊被降被降解的蛋白質(zhì)，并將其送解的蛋白質(zhì)，并將其送入中央的腔內(nèi)，而入中央的腔內(nèi)，而亞基亞基具有蛋白具有蛋白裂解裂解活性?；钚?。 真核細胞含有兩種蛋白酶體：真核細胞含有兩種蛋白酶體：20S和和26S蛋白酶蛋白酶體。體。26S蛋白酶體蛋白酶體（1700kD）是一個）是一個45nm長的結(jié)構(gòu)，長的結(jié)構(gòu)，是在是在20S蛋白酶體的兩端各加上蛋白酶體的兩端各加上1個個19S的帽結(jié)構(gòu)的帽結(jié)構(gòu)或或稱稱PA700（Prote

6、asome activator-700kD），這種帽），這種帽結(jié)構(gòu)至少由結(jié)構(gòu)至少由15個不同的亞基組成，其中個不同的亞基組成，其中6個亞基有個亞基有ATP酶活性酶活性。與古細菌。與古細菌20S蛋白酶體不同，真核細蛋白酶體不同，真核細胞的蛋白酶體含有胞的蛋白酶體含有7 個不同的個不同的亞基及亞基及7 個不同的個不同的亞基。亞基。二、氨基酸的分解代謝二、氨基酸的分解代謝氨基酸分解的基本反應(yīng)氨基酸分解的基本反應(yīng)定義：氨基酸失去氨基的作用叫定義：氨基酸失去氨基的作用叫脫氨基作用。脫氨基作用。脫氨基作用是氨基酸分解代謝最主要的反應(yīng)。脫氨基作用是氨基酸分解代謝最主要的反應(yīng)。氨基酸脫氨基的主要方式：氨基酸脫

7、氨基的主要方式： 轉(zhuǎn)氨基（氨基轉(zhuǎn)移）作用轉(zhuǎn)氨基（氨基轉(zhuǎn)移）作用 氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用 聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用 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。 轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶 -酮酸酮酸1 1 氨基酸氨基酸2 2 氨基酸氨基酸1 -1 -酮酸酮酸2 2轉(zhuǎn)氨基作用舉例轉(zhuǎn)氨基作用舉例谷氨酸谷氨酸 + 丙酮酸丙酮酸-酮戊二酸酮戊二酸 + 丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸 + -酮戊二酸酮戊二酸 草酰乙酸草酰乙酸 +谷氨酸谷氨酸谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶 (glutamic pyruvic transaminase, GPT)谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶 (glutamic oxaloacetic

8、transaminase,GOT)n肝細胞中轉(zhuǎn)氨酶活力比其他組織高出許多，是血肝細胞中轉(zhuǎn)氨酶活力比其他組織高出許多，是血液的液的100100倍。抽血化驗若倍。抽血化驗若轉(zhuǎn)氨酶比正常水平偏高轉(zhuǎn)氨酶比正常水平偏高則則有可能：有可能：肝組織受損破裂肝組織受損破裂查肝功抽血化驗轉(zhuǎn)氨酶指數(shù)查肝功抽血化驗轉(zhuǎn)氨酶指數(shù)底物底物A先與先與E結(jié)合成結(jié)合成AE二元復(fù)合物，二元復(fù)合物，AE PF（修飾（修飾酶形式），釋放第一個產(chǎn)物酶形式），釋放第一個產(chǎn)物P，接著底物，接著底物B與與F形成形成FB，F(xiàn)B EQ，釋放第二個產(chǎn)物，釋放第二個產(chǎn)物Q。A與與Q 競爭自由酶形式競爭自由酶形式E ，B與與P競爭修飾酶形式競爭修飾酶

9、形式F。整個反應(yīng)歷程中只有二元復(fù)合物形式，沒有三元復(fù)合整個反應(yīng)歷程中只有二元復(fù)合物形式，沒有三元復(fù)合物形式。物形式。乒乓反應(yīng)乒乓反應(yīng)（ping pong reaction）回顧：酶學(xué)回顧：酶學(xué)轉(zhuǎn)氨酶催化轉(zhuǎn)氨反應(yīng)：轉(zhuǎn)氨酶催化轉(zhuǎn)氨反應(yīng)：氨基酸氨基酸1 酮酸酮酸2 酮酸酮酸1 氨基酸氨基酸2 A B P QPLP，氨基酸轉(zhuǎn)氨酶的輔基氨基酸轉(zhuǎn)氨酶的輔基谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶PLP紅色（帶有黃色紅色（帶有黃色的磷酸）與酶的的磷酸）與酶的Lys258 （紫色）以酰胺鍵相連（紫色）以酰胺鍵相連PLP與底物類似物與底物類似物2-甲甲基天冬氨酸（綠色）通基天冬氨酸（綠色）通過過Schiff base相連。相連。I

10、I、逆反應(yīng)：、逆反應(yīng)： PMP的的氨基轉(zhuǎn)移給氨基轉(zhuǎn)移給另一個另一個-酮酸酮酸生成一個生成一個新新aa及及PLP 轉(zhuǎn)氨基作用的機制：轉(zhuǎn)氨基作用的機制： 轉(zhuǎn)氨酶的輔酶：迄今發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)氨酶都以轉(zhuǎn)氨酶的輔酶：迄今發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)氨酶都以磷酸吡哆磷酸吡哆醛（醛（PLP）為輔基，它與酶蛋白（為輔基，它與酶蛋白（Lys上的上的-氨基）以氨基）以牢固的共價鍵形式結(jié)合。牢固的共價鍵形式結(jié)合。PLPPMPI、正反應(yīng)：、正反應(yīng)：aa的的-氨基轉(zhuǎn)移給氨基轉(zhuǎn)移給PLP生成生成PMP及及-酮酸酮酸 在在肌肉肌肉中有一組轉(zhuǎn)氨酶，中有一組轉(zhuǎn)氨酶，可把肌肉中糖酵解產(chǎn)生的可把肌肉中糖酵解產(chǎn)生的丙酮丙酮酸酸當(dāng)作氨基的受體。形成的當(dāng)作氨基的受

11、體。形成的丙丙氨酸氨酸進入血液，運輸?shù)竭M入血液，運輸?shù)礁闻K肝臟，在肝臟中再次轉(zhuǎn)氨產(chǎn)生在肝臟中再次轉(zhuǎn)氨產(chǎn)生丙酮酸丙酮酸，丙酮酸可進入糖異生途徑產(chǎn)生丙酮酸可進入糖異生途徑產(chǎn)生葡萄糖葡萄糖，再回到肌肉中。，再回到肌肉中。一舉兩得一舉兩得：將肌肉中的氨和丙：將肌肉中的氨和丙酮酸運輸?shù)搅烁闻K；在肝臟中，酮酸運輸?shù)搅烁闻K；在肝臟中，氨可轉(zhuǎn)變成尿素，從尿液中排氨可轉(zhuǎn)變成尿素，從尿液中排出；而丙酮酸可進入糖異生途出；而丙酮酸可進入糖異生途徑產(chǎn)生葡萄糖，再回到肌肉中。徑產(chǎn)生葡萄糖，再回到肌肉中。L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及腎臟，輔基為氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及腎臟，輔基為FMN） D-氨基酸氧化酶

12、（活性強，但體內(nèi)氨基酸氧化酶（活性強，但體內(nèi)D-氨基酸少，輔基為氨基酸少，輔基為FAD）（二）氧化脫氨基（二）氧化脫氨基L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶專一性強，分布廣泛（動、植、微生物），活力強，以專一性強，分布廣泛（動、植、微生物），活力強，以NAD+或或NADP+為輔酶，是別構(gòu)調(diào)節(jié)酶：為輔酶，是別構(gòu)調(diào)節(jié)酶：別構(gòu)抑制劑，別構(gòu)抑制劑，ATP、GTP；別構(gòu)激活劑，；別構(gòu)激活劑，ADP、GDP定義：定義： -AA在酶的作用下，氧化生成在酶的作用下，氧化生成 -酮酸，同酮酸，同時消耗氧并產(chǎn)生氨的過程。時消耗氧并產(chǎn)生氨的過程。谷氨酸谷氨酸-亞氨基亞氨基 戊二酸戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫

13、氫酶谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶為什么轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)多將氨基轉(zhuǎn)給為什么轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)多將氨基轉(zhuǎn)給-酮戊二酸？酮戊二酸？來源有保證，來源有保證，谷氨酸可由氧化脫氨迅速降解產(chǎn)生谷氨酸可由氧化脫氨迅速降解產(chǎn)生-酮戊二酸酮戊二酸, ,三羧三羧酸循環(huán)亦可產(chǎn)生酸循環(huán)亦可產(chǎn)生-酮戊二酸。酮戊二酸。該酶以該酶以NAD+作為作為氧化劑。而在催化氧化劑。而在催化逆反應(yīng)時（逆反應(yīng)時（-酮戊酮戊二酸二酸谷氨酸）以谷氨酸）以NADPH為還原劑。為還原劑。轉(zhuǎn)氨與氧化脫氨的聯(lián)合轉(zhuǎn)氨與氧化脫氨的聯(lián)合由于轉(zhuǎn)氨并不能最后脫掉氨基，氧化脫氨中只有谷氨由于轉(zhuǎn)氨并不能最后脫掉氨基，氧化脫氨中只有谷氨酸脫氫酶活力高，轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨聯(lián)合在一起才能酸

14、脫氫酶活力高，轉(zhuǎn)氨基和氧化脫氨聯(lián)合在一起才能迅速脫氨。迅速脫氨。1 1、轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合脫氨基作用轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合脫氨基作用由于兩種酶活性強，分布廣，由于兩種酶活性強，分布廣，是動物體內(nèi)主要的氨基是動物體內(nèi)主要的氨基酸聯(lián)合脫氨方式酸聯(lián)合脫氨方式。 天冬氨酸天冬氨酸 次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸( (IMP) )2. 在骨骼肌、心肌、肝臟及腦中，在骨骼肌、心肌、肝臟及腦中，L-谷氨酸脫氫酶的谷氨酸脫氫酶的活性弱，難于進行氧化脫氨，這些組織中的氨基酸主活性弱，難于進行氧化脫氨，這些組織中的氨基酸主要通過要通過嘌呤核苷酸循環(huán)嘌呤核苷酸循環(huán)進行聯(lián)合脫氨作

15、用。進行聯(lián)合脫氨作用。腺苷酸腺苷酸 次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸 腺苷酸腺苷酸（AMP） 延胡索酸延胡索酸裂解酶裂解酶脫氨酶脫氨酶脫氨酶脫氨酶 機體內(nèi)部分氨基酸可進行脫羧反應(yīng)，生成相應(yīng)的一級胺。機體內(nèi)部分氨基酸可進行脫羧反應(yīng)，生成相應(yīng)的一級胺。催化脫羧反應(yīng)的酶稱為催化脫羧反應(yīng)的酶稱為脫羧酶脫羧酶（decarboxylase），這類酶的），這類酶的輔輔基為磷酸吡哆醛基為磷酸吡哆醛。脫羧酶脫羧酶的專一性很高，一般是一種的專一性很高，一般是一種aa對應(yīng)一對應(yīng)一種脫羧酶。種脫羧酶。 氨基酸氨基酸 磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 醛亞胺醛亞胺 一級胺一級胺 磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛Gene

16、ral Metabolism of Amino Acid氨基酸代謝庫氨基酸代謝庫(metabolic pool)食物蛋白質(zhì)食物蛋白質(zhì)消化吸收消化吸收組織蛋白質(zhì)組織蛋白質(zhì)分解分解合成合成合成合成脫氨基作用脫氨基作用NH3- 酮酸酮酸尿素尿素糖糖氧化供能氧化供能酮體酮體脫羧基作用脫羧基作用CO2胺類胺類含氮化合物含氮化合物嘌呤、嘧啶、嘌呤、嘧啶、GSH、heme轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變 氨對生物機體是有毒物質(zhì)，特別是高等動物的腦氨對生物機體是有毒物質(zhì)，特別是高等動物的腦對氨極為敏感，血液中對氨極為敏感，血液中1%的氨就可引起中樞神經(jīng)系的氨就可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)中毒，因此統(tǒng)中毒，因此氨的排泄是生物體維持正常生命活動氨

17、的排泄是生物體維持正常生命活動所必需的所必需的。氨中毒原理氨中毒原理1、氨的轉(zhuǎn)運（向動物肝臟的運輸）、氨的轉(zhuǎn)運（向動物肝臟的運輸） 氨的轉(zhuǎn)運主要是通過氨的轉(zhuǎn)運主要是通過谷氨酰胺谷氨酰胺的形式。多數(shù)動物的形式。多數(shù)動物細胞中有細胞中有谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase），），它催化氨和谷氨酸反應(yīng)生成谷氨酰胺，同時消耗它催化氨和谷氨酸反應(yīng)生成谷氨酰胺，同時消耗1個個ATP。谷氨酰胺（中性，易透膜）由血液運送到肝臟，。谷氨酰胺（中性，易透膜）由血液運送到肝臟，肝細胞的肝細胞的谷氨酰胺谷氨酰胺酶又將其分解為酶又將其分解為谷氨酸和氨谷氨酸和氨。 NH NH4 4+ +

18、 + Glu+ ATP Gln+ADP+Pi+H+ Glu+ ATP Gln+ADP+Pi+H+ + Gln+H Gln+H2 2O Glu + NHO Glu + NH4 4+ +GlnGln合成酶合成酶GlnGln酶酶尿素循環(huán)尿素循環(huán) 以以AlaAla轉(zhuǎn)運（葡萄糖轉(zhuǎn)運（葡萄糖- -丙氨酸轉(zhuǎn)運丙氨酸轉(zhuǎn)運：肌肉）：肌肉） NHNH4 4+ + + - -酮戊二酸酮戊二酸+NADPH+H+NADPH+H+ + Glu+NADP Glu+NADP+ +H+H2 2O O Glu+ Glu+丙酮酸丙酮酸 - -酮戊二酸酮戊二酸+Ala+AlaAla+ Ala+ - -酮戊二酸酮戊二酸 Glu+Glu

19、+丙酮酸丙酮酸 GluGlu脫氫酶脫氫酶 轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶 肌肉肌肉 轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶 肝肝尿素循環(huán)尿素循環(huán)氨氨 尿酸尿酸 尿素尿素排氨動物：某些水生或海洋動物，如原生動物和線蟲排氨動物：某些水生或海洋動物，如原生動物和線蟲以及魚類、水生兩棲類等，以以及魚類、水生兩棲類等，以GlnGln形式運送到排泄部位。形式運送到排泄部位。排尿酸動物：鳥類和陸生的爬行動物。排尿酸動物：鳥類和陸生的爬行動物。排尿素動物：絕大多數(shù)陸生動物。排尿素動物：絕大多數(shù)陸生動物。2、氨的排泄、氨的排泄三、尿素的形成三、尿素的形成 氨是通過氨是通過尿素循環(huán)尿素循環(huán)合成尿素的。尿素循環(huán)是由合成尿素的。尿素循環(huán)是由發(fā)現(xiàn)檸檬酸循環(huán)的發(fā)現(xiàn)

20、檸檬酸循環(huán)的Krebs和他的學(xué)生和他的學(xué)生Kurt Henseleit發(fā)現(xiàn)的，并且比發(fā)現(xiàn)檸檬酸循環(huán)還早發(fā)現(xiàn)的，并且比發(fā)現(xiàn)檸檬酸循環(huán)還早5年。年。 Krebs和他的學(xué)生觀察到，往懸浮有肝臟切片的和他的學(xué)生觀察到，往懸浮有肝臟切片的緩沖液中加入鳥氨酸、瓜氨酸或精氨酸中的任何一緩沖液中加入鳥氨酸、瓜氨酸或精氨酸中的任何一種時，都可以促使肝臟切片顯著加快尿素的合成，種時，都可以促使肝臟切片顯著加快尿素的合成，而其他任何氨基酸或含氮化合物都沒有這個作用。而其他任何氨基酸或含氮化合物都沒有這個作用。他們研究了這他們研究了這3種氨基酸的結(jié)構(gòu)關(guān)系，提出了尿素循種氨基酸的結(jié)構(gòu)關(guān)系，提出了尿素循環(huán)途徑。環(huán)途徑。K

21、rebs和和Henseleit最早提出的尿素循環(huán)最早提出的尿素循環(huán)場所：肝臟場所：肝臟原料：原料：CO2、NH3產(chǎn)物：尿素產(chǎn)物：尿素氨進入尿素循環(huán)的反應(yīng)氨進入尿素循環(huán)的反應(yīng)1. 氨甲酰磷酸的合成（線粒體）氨甲酰磷酸的合成（線粒體）氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶（CPS-） ：線粒體中，用氨做氮的供線粒體中，用氨做氮的供體，參與尿素的合成體，參與尿素的合成。氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶（CPS- ）：）：細胞質(zhì)中，用谷氨酸做氮細胞質(zhì)中，用谷氨酸做氮的供給體，參與嘧啶生物合成的供給體，參與嘧啶生物合成 。HCO3-2. 瓜氨酸的合成（線粒體）瓜氨酸的合成（線粒體）3、4. 精氨琥珀酸和精氨酸

22、的合成（細胞質(zhì)）精氨琥珀酸和精氨酸的合成（細胞質(zhì)）精氨琥珀酸合成酶精氨琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸精氨琥珀酸酶精氨琥珀酸酶5. 精氨酸水解生成尿素（細胞質(zhì)）精氨酸水解生成尿素（細胞質(zhì)） 尿素的兩個氨基，一個來源于尿素的兩個氨基，一個來源于氨氨，另一個來源于，另一個來源于天冬天冬氨酸氨酸；一個碳原子來源于一個碳原子來源于HCO3-，共消耗共消耗4個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵，是一個需能過程，但谷氨酸脫氫酶催化谷氨酸反應(yīng)生成是一個需能過程，但谷氨酸脫氫酶催化谷氨酸反應(yīng)生成1分分子子NADH；延胡索酸經(jīng)草酰乙酸轉(zhuǎn)化為天冬氨酸也形成；延胡索酸經(jīng)草酰乙酸轉(zhuǎn)化為天冬氨酸也形成1分分子子NADH。兩

23、個。兩個NADH再氧化，可產(chǎn)生再氧化，可產(chǎn)生5個個ATP?？偡磻?yīng)總反應(yīng)檸檬酸循環(huán)和尿素循環(huán)相連接檸檬酸循環(huán)和尿素循環(huán)相連接 精氨酸裂解酶生成的精氨酸裂解酶生成的延胡索酸延胡索酸也是也是TCA的的中間產(chǎn)物，中間產(chǎn)物，原則上說，兩個循環(huán)是相互連接的。原則上說，兩個循環(huán)是相互連接的。然而兩個循環(huán)可以獨立進行，也可以相互連接，然而兩個循環(huán)可以獨立進行，也可以相互連接，取決于線粒體和細胞質(zhì)間關(guān)鍵中間物的運輸。取決于線粒體和細胞質(zhì)間關(guān)鍵中間物的運輸。 TCA的幾個酶，包括延胡索酸酶和蘋果酸的幾個酶，包括延胡索酸酶和蘋果酸脫氫酶在細胞質(zhì)中也有同工酶存在。細胞質(zhì)精脫氫酶在細胞質(zhì)中也有同工酶存在。細胞質(zhì)精氨酸合

24、成中生成的延胡索酸可以被轉(zhuǎn)化為蘋果氨酸合成中生成的延胡索酸可以被轉(zhuǎn)化為蘋果酸，草酰乙酸。這些中間物可以進一步在胞質(zhì)酸，草酰乙酸。這些中間物可以進一步在胞質(zhì)中被代謝或運輸?shù)骄€粒體中參與中被代謝或運輸?shù)骄€粒體中參與TCA循環(huán)。線循環(huán)。線粒體中生產(chǎn)的粒體中生產(chǎn)的Asp可被運輸?shù)桨|(zhì)作為氮供體參可被運輸?shù)桨|(zhì)作為氮供體參與尿素循環(huán)。與尿素循環(huán)。尿素循環(huán)與檸檬酸循環(huán)的聯(lián)系尿素循環(huán)與檸檬酸循環(huán)的聯(lián)系Krebs Bicycle精氨酸精氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸鳥氨酸鳥氨酸氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸延胡索酸延胡索酸蘋果酸蘋果酸尿素循環(huán)的活性在兩個水平被調(diào)節(jié)尿素循環(huán)的活性在兩個水

25、平被調(diào)節(jié) 通過尿素循環(huán)的氮流量因通過尿素循環(huán)的氮流量因生物體的食物生物體的食物而而不同，以蛋白質(zhì)為主要食物，碳架作為不同，以蛋白質(zhì)為主要食物，碳架作為“燃料燃料”，產(chǎn)生更多的尿素。過分饑餓時肌肉分解蛋白質(zhì)供產(chǎn)生更多的尿素。過分饑餓時肌肉分解蛋白質(zhì)供能，尿素產(chǎn)生也多。能，尿素產(chǎn)生也多。 尿素循環(huán)的五個酶尿素循環(huán)的五個酶在饑餓的動物和高蛋白質(zhì)在饑餓的動物和高蛋白質(zhì)食物動物肝臟的合成速率更高，尿素產(chǎn)生多，缺食物動物肝臟的合成速率更高，尿素產(chǎn)生多，缺乏蛋白質(zhì)食物的動物的尿素循環(huán)活性低。乏蛋白質(zhì)食物的動物的尿素循環(huán)活性低。 關(guān)鍵酶：氨甲酰磷酸合成酶關(guān)鍵酶：氨甲酰磷酸合成酶I被被N-乙酰谷氨乙酰谷氨酸變構(gòu)

26、激活。酸變構(gòu)激活。高血氨癥和氨中毒高血氨癥和氨中毒血氨濃度血氨濃度 高血氨癥高血氨癥常見原因：肝功能嚴(yán)重損害尿素合成的酶缺陷常見原因：肝功能嚴(yán)重損害尿素合成的酶缺陷肝昏迷氨中毒的機理：肝昏迷氨中毒的機理：肝損害肝損害解氨解氨能力能力血血NH3NH3- - 酮戊二酸酮戊二酸GluGlnATP腦功能障礙腦功能障礙NH3血腦屏障血腦屏障腦組織腦組織血液血液智力遲鈍、嗜睡肝昏迷智力遲鈍、嗜睡肝昏迷TCA Cycle生糖氨基酸生糖氨基酸:凡能形成丙酮酸、凡能形成丙酮酸、酮戊二酸、琥珀酸和草酰乙酸的氨基酸稱酮戊二酸、琥珀酸和草酰乙酸的氨基酸稱為生糖氨基酸（為生糖氨基酸（glucogenic amino a

27、cids）。）。Arg、His、Pro、Gln、Glu、Met、Ile、Val、Asp、Asn、 Phe、Tyr、Ala、Gly、Ser、Thr、Cys 生酮氨基酸：生酮氨基酸：在分解過程中轉(zhuǎn)變成乙酰乙酰在分解過程中轉(zhuǎn)變成乙酰乙酰CoA的氨基酸稱為生酮氨基酸的氨基酸稱為生酮氨基酸（ketogenic amino acids），因為乙酰乙酰），因為乙酰乙酰CoA可以轉(zhuǎn)變?yōu)橥w可以轉(zhuǎn)變?yōu)橥w（乙酰乙酸和（乙酰乙酸和-羥丁酸羥丁酸 ）。）。Lys、Trp、Phe、Tyr、Leu 生酮和生糖氨基酸生酮和生糖氨基酸：既可生成酮體又可生成糖，稱為生酮和生糖氨基酸。既可生成酮體又可生成糖，稱為生酮和生糖氨基酸。Phe、Tyr、Ala、Gly、Ser、Thr、Cys co2co2ketonebodiesAsp Asnglycerolglucosetriose-pfat acidTGPhe TyrLeu Lys PheTyr TrpArg Gln His ProIie Met Ser Thr ValIle Leu TrpAla Cys GlySer Thr TrpPEPpy