氨的代謝全面版課件

氨的代謝第1頁/共30頁氨的代謝第1頁/共30頁1氨是機體正常代謝的產(chǎn)物，但氨也具有毒性。腦組織對氨的作用尤為敏感。正常人血漿中氨的濃度一般不超過μmol/L（1mg/L）。這是因為機體能夠通過各種途徑使氨的來源與去路保持動態(tài)平衡。第2頁/共30頁氨是機體正常代謝的產(chǎn)物，但氨也具有毒性。腦組織對氨的作用尤為2一、體內(nèi)氨的來源二、體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運三、體內(nèi)氨的去路第3頁/共30頁一、體內(nèi)氨的來源第3頁/共30頁3一、體內(nèi)氨的來源（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨（二）腸道吸收的氨（三）腎小管上皮細胞分泌的氨第4頁/共30頁一、體內(nèi)氨的來源（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生第4頁/共30頁4（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨，是體內(nèi)氨的主要來源。體內(nèi)胺類物質(zhì)（如腎上腺素、去甲腎上腺素及多巴胺等）在氨氧化酶的作用下也可以分解產(chǎn)生氨，這是氨的次要來源。第5頁/共30頁（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨，是體5（二）腸道吸收的氨兩個來源：1.

腸內(nèi)氨基酸在腸道細菌作用下產(chǎn)生的氨。2.腸道尿素經(jīng)腸道細菌尿素酶作用下水解產(chǎn)生的氨。第6頁/共30頁（二）腸道吸收的氨兩個來源：第6頁/共30頁6（三）腎小管上皮細胞分泌的氨腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺在腎小管上皮細胞中的谷氨酰胺酶的催化作用下水解生成的NH3，同時生成谷氨酸。第7頁/共30頁（三）腎小管上皮細胞分泌的氨腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷7二、體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運（1）丙氨酸—葡萄糖循環(huán)肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸a-酮戊二酸葡萄糖丙酮酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙酮酸a-酮戊二酸谷氨酸糖異生葡萄糖葡萄糖糖分解轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶NH3尿素鳥氨酸循環(huán)血液肝肌肉第8頁/共30頁二、體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運（1）丙氨酸—葡萄糖循環(huán)肌肉蛋白質(zhì)氨基酸N8上述這種丙氨酸和葡萄糖反復地在肌肉和肝之間進行氨的轉(zhuǎn)運，將肌肉中產(chǎn)生的氨不斷地送到肝合成尿素的過程，稱為丙氨酸-葡萄糖循環(huán)。這一循環(huán)，既是以無毒的丙氨酸形式將氨從肌肉經(jīng)血液輸送到肝，同時也為肝提供了糖異生的原料。第9頁/共30頁上述這種丙氨酸和葡萄糖反復地在肌肉和肝之間進行氨的轉(zhuǎn)運，將肌9（2）谷氨酰胺的運氨作用

①從腦、肌肉等組織向肝或腎運氨。②谷氨酰胺既是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運輸形式。③谷氨酰胺的合成與分解是由兩種不同酶催化、在不同條件下進行的不可逆反應。第10頁/共30頁（2）谷氨酰胺的運氨作用第10頁/共30頁10另外，尿素合成是一個耗能的過程，合成1分子尿素需要消耗4個高能磷酸鍵這是因為機體能夠通過各種途徑使氨的來源與去路保持動態(tài)平衡。腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺在腎小管上皮細胞中的谷氨酰胺酶的催化作用下水解生成的NH3，同時生成谷氨酸。（三）腎小管上皮細胞分泌的氨的氨（三）腎小管上皮細胞分泌的氨（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨這是因為機體能夠通過各種途徑使氨的來源與去路保持動態(tài)平衡。+2ADP+AMP+4Pi①從腦、肌肉等組織向肝或腎運氨。谷氨酰胺可以提供酰胺基使天冬氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘於０?。臨床上應用天冬氨酸酶水解血液中的天冬氨酸，達到治療白血病的目的。第11頁/共30頁另外，尿素合成是一個耗能的過程，合成1分子尿素需要消耗4個高11三、體內(nèi)氨的去路（一）合成尿素——肝臟（主要去路）（二）胺鹽——隨尿排出第12頁/共30頁三、體內(nèi)氨的去路（一）合成尿素——肝臟（主要第12頁/共312（一）尿素的生成正常情況下體內(nèi)的氨主要在肝中合成尿素而解毒，只有少部分氨在腎以銨鹽形式由尿排出肝是尿素合成的主要器官尿素合成的鳥氨酸循環(huán)第13頁/共30頁（一）尿素的生成正常情況下體內(nèi)的氨主要在肝中合成尿素而解毒，131、鳥氨酸循環(huán)(1)氨基甲酰磷酸的合成—線粒體內(nèi)CO2+NH3+H2O+2ATPH2N—C—O~PO32-+2ADP+PiO氨基甲酰磷酸合成酶IN-乙酰谷氨酸Mg2+第14頁/共30頁1、鳥氨酸循環(huán)(1)氨基甲酰磷酸的合成—線粒體內(nèi)CO214(2)瓜氨酸的合成——

線粒體內(nèi)NH2(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OO~PO32-鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OH3PO4第15頁/共30頁(2)瓜氨酸的合成——線粒體內(nèi)NH2(CH2)3CHN15鳥氨酸循環(huán)(3)精氨酸的合成——胞液中NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OCOOHCH2NH2—CHCOOHNH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NCOOHCH2—CHCOOH精氨酸代琥珀酸合成酶ATPH2OAMP+PPi第16頁/共30頁鳥氨酸循環(huán)(3)精氨酸的合成——胞液中16NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHCOOHCH2CHCOOH精氨酸代琥珀酸裂解酶第17頁/共30頁NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHCOOHC17鳥氨酸循環(huán)(4)精氨酸水解生成尿素和鳥氨酸NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHH2ONH2C＝ONH2精氨酸酶NH2(CH2)3CHNH2COOH第18頁/共30頁鳥氨酸循環(huán)(4)精氨酸水解生成尿素和鳥氨酸18第19頁/共30頁第19頁/共30頁19尿素合成的總反應2NH3+CO2+3ATP+3H2ONH2C＝ONH2+2ADP+AMP+4Pi第20頁/共30頁尿素合成的總反應2NH3+CO2+3ATP+3H20

尿素分子中的兩個N原子，一個來自氨，另一個來自天冬氨酸，而天冬氨酸有可從其他氨基酸通過轉(zhuǎn)氨基作用而生成。由此，尿素分子中2個N原子都是直接或間接來自各種氨基酸。另外，尿素合成是一個耗能的過程，合成1分子尿素需要消耗4個高能磷酸鍵第21頁/共30頁尿素分子中的兩個N原子，一個來自氨，另一個21

CPS-I

參與尿素的合成，是肝細胞獨特的功能，其活性可作為肝細胞分化程度的指標；CPS-II

參與嘧啶核苷酸的從頭合成，與細胞增殖過程中核酸的合成有關，其活性作為細胞增殖程度的指標第22頁/共30頁CPS-I參與尿素的合成，是肝細胞獨特的功22尿素合成的調(diào)節(jié)食物蛋白質(zhì)的影響CPS-I的調(diào)節(jié)——AGA是其變構激動劑尿素合成酶系的調(diào)節(jié)精氨酸代琥珀酸合成酶是限速酶第23頁/共30頁尿素合成的調(diào)節(jié)食物蛋白質(zhì)的影響第23頁/共30頁23高氨血癥和氨中毒肝功能嚴重損傷時，尿素合成障礙，血氨濃度升高，稱為高氨血癥尿素合成酶的遺傳性缺陷也可導致高血氨癥第24頁/共30頁高氨血癥和氨中毒肝功能嚴重損傷時，尿素合成障礙，血氨濃度升高24若外環(huán)境NH3大量進入細胞，或細胞內(nèi)NH3大量積累α酮戊二酸大量轉(zhuǎn)化NADPH大量消耗三羧酸循環(huán)中斷，能量供應受阻，某些敏感器官（如神經(jīng)、大腦）功能障礙。表現(xiàn)：語言障礙、視力模糊、昏迷、死亡。三羧酸循環(huán)丙酮酸α酮戊二酸氨中毒原理L-谷氨酸脫氫酶NAD++H2ONADH+H++NH4+

α-谷氨酸

α-酮戊二酸？第25頁/共30頁若外環(huán)境NH3大量進入細胞，或細胞內(nèi)NH3大量積累α酮戊二酸25氨是機體正常代謝的產(chǎn)物，但氨也具有毒性。腦組織對氨的作用尤為敏感。正常人血漿中氨的濃度一般不超過μmol/L（1mg/L）。這是因為機體能夠通過各種途徑使氨的來源與去路保持動態(tài)平衡。第26頁/共30頁氨是機體正常代謝的產(chǎn)物，但氨也具有毒性。腦組織對氨的作用尤為26（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨，是體內(nèi)氨的主要來源。體內(nèi)胺類物質(zhì)（如腎上腺素、去甲腎上腺素及多巴胺等）在氨氧化酶的作用下也可以分解產(chǎn)生氨，這是氨的次要來源。第27頁/共30頁（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨，是體27鳥氨酸循環(huán)肝功能嚴重損傷時，尿素合成障礙，血氨濃度升高，稱為高氨血癥尿素分子中的兩個N原子，一個來自氨，另一個來自天冬氨酸，而天冬氨酸有可從其他氨基酸通過轉(zhuǎn)氨基作用而生成。腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺在腎小管上皮細胞中的谷氨酰胺酶的催化作用下水解生成的NH3，同時生成谷氨酸。肝功能嚴重損傷時，尿素合成障礙，血氨濃度升高，稱為高氨血癥CPS-II參與嘧啶核苷酸的從頭合成，與細胞增殖過程中核酸的合成有關，其活性作為細胞增殖程度的指標2NH3+CO2+3ATP+3H2O表現(xiàn)：語言障礙、視力模糊、昏迷、死亡。肝功能嚴重損傷時，尿素合成障礙，血氨濃度升高，稱為高氨血癥②谷氨酰胺既是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運輸形式。+2ADP+AMP+4Pi（三）腎小管上皮細胞分泌的氨氨①從腦、肌肉等組織向肝或腎運氨。腸內(nèi)氨基酸在腸道細菌作用下產(chǎn)生的氨。這是因為機體能夠通過各種途徑使氨的來源與去路保持動態(tài)平衡。(2)瓜氨酸的合成——線粒體內(nèi)(2)瓜氨酸的合成——

線粒體內(nèi)NH2(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OO~PO32-鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OH3PO4第28頁/共30頁鳥氨酸循環(huán)(2)瓜氨酸的合成——線粒體28鳥氨酸循環(huán)(3)精氨酸的合成——胞液中NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OCOOHCH2NH2—CHCOOHNH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NCOOHCH2—CHCOOH精氨酸代琥珀酸合成酶ATPH2OAMP+PPi第29頁/共30頁鳥氨酸循環(huán)(3)精氨酸的合成——胞液中29

CPS-I

參與尿素的合成，是肝細胞獨特的功能，其活性可作為肝細胞分化程度的指標；CPS-II

參與嘧啶核苷酸的從頭合成，與細胞增殖過程中核酸的合成有關，其活性作為細胞增殖程度的指標第30頁/共30頁CPS-I參與尿素的合成，是肝細胞獨特的功30氨的代謝全面版課件氨的代謝第1頁/共30頁氨的代謝第1頁/共30頁32氨是機體正常代謝的產(chǎn)物，但氨也具有毒性。腦組織對氨的作用尤為敏感。正常人血漿中氨的濃度一般不超過μmol/L（1mg/L）。這是因為機體能夠通過各種途徑使氨的來源與去路保持動態(tài)平衡。第2頁/共30頁氨是機體正常代謝的產(chǎn)物，但氨也具有毒性。腦組織對氨的作用尤為33一、體內(nèi)氨的來源二、體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運三、體內(nèi)氨的去路第3頁/共30頁一、體內(nèi)氨的來源第3頁/共30頁34一、體內(nèi)氨的來源（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨（二）腸道吸收的氨（三）腎小管上皮細胞分泌的氨第4頁/共30頁一、體內(nèi)氨的來源（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生第4頁/共30頁35（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨，是體內(nèi)氨的主要來源。體內(nèi)胺類物質(zhì)（如腎上腺素、去甲腎上腺素及多巴胺等）在氨氧化酶的作用下也可以分解產(chǎn)生氨，這是氨的次要來源。第5頁/共30頁（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨，是體36（二）腸道吸收的氨兩個來源：1.

腸內(nèi)氨基酸在腸道細菌作用下產(chǎn)生的氨。2.腸道尿素經(jīng)腸道細菌尿素酶作用下水解產(chǎn)生的氨。第6頁/共30頁（二）腸道吸收的氨兩個來源：第6頁/共30頁37（三）腎小管上皮細胞分泌的氨腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺在腎小管上皮細胞中的谷氨酰胺酶的催化作用下水解生成的NH3，同時生成谷氨酸。第7頁/共30頁（三）腎小管上皮細胞分泌的氨腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷38二、體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運（1）丙氨酸—葡萄糖循環(huán)肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸a-酮戊二酸葡萄糖丙酮酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙酮酸a-酮戊二酸谷氨酸糖異生葡萄糖葡萄糖糖分解轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶NH3尿素鳥氨酸循環(huán)血液肝肌肉第8頁/共30頁二、體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運（1）丙氨酸—葡萄糖循環(huán)肌肉蛋白質(zhì)氨基酸N39上述這種丙氨酸和葡萄糖反復地在肌肉和肝之間進行氨的轉(zhuǎn)運，將肌肉中產(chǎn)生的氨不斷地送到肝合成尿素的過程，稱為丙氨酸-葡萄糖循環(huán)。這一循環(huán)，既是以無毒的丙氨酸形式將氨從肌肉經(jīng)血液輸送到肝，同時也為肝提供了糖異生的原料。第9頁/共30頁上述這種丙氨酸和葡萄糖反復地在肌肉和肝之間進行氨的轉(zhuǎn)運，將肌40（2）谷氨酰胺的運氨作用

①從腦、肌肉等組織向肝或腎運氨。②谷氨酰胺既是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運輸形式。③谷氨酰胺的合成與分解是由兩種不同酶催化、在不同條件下進行的不可逆反應。第10頁/共30頁（2）谷氨酰胺的運氨作用第10頁/共30頁41另外，尿素合成是一個耗能的過程，合成1分子尿素需要消耗4個高能磷酸鍵這是因為機體能夠通過各種途徑使氨的來源與去路保持動態(tài)平衡。腎小管上皮細胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺在腎小管上皮細胞中的谷氨酰胺酶的催化作用下水解生成的NH3，同時生成谷氨酸。（三）腎小管上皮細胞分泌的氨的氨（三）腎小管上皮細胞分泌的氨（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨這是因為機體能夠通過各種途徑使氨的來源與去路保持動態(tài)平衡。+2ADP+AMP+4Pi①從腦、肌肉等組織向肝或腎運氨。谷氨酰胺可以提供酰胺基使天冬氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘於０?。臨床上應用天冬氨酸酶水解血液中的天冬氨酸，達到治療白血病的目的。第11頁/共30頁另外，尿素合成是一個耗能的過程，合成1分子尿素需要消耗4個高42三、體內(nèi)氨的去路（一）合成尿素——肝臟（主要去路）（二）胺鹽——隨尿排出第12頁/共30頁三、體內(nèi)氨的去路（一）合成尿素——肝臟（主要第12頁/共343（一）尿素的生成正常情況下體內(nèi)的氨主要在肝中合成尿素而解毒，只有少部分氨在腎以銨鹽形式由尿排出肝是尿素合成的主要器官尿素合成的鳥氨酸循環(huán)第13頁/共30頁（一）尿素的生成正常情況下體內(nèi)的氨主要在肝中合成尿素而解毒，441、鳥氨酸循環(huán)(1)氨基甲酰磷酸的合成—線粒體內(nèi)CO2+NH3+H2O+2ATPH2N—C—O~PO32-+2ADP+PiO氨基甲酰磷酸合成酶IN-乙酰谷氨酸Mg2+第14頁/共30頁1、鳥氨酸循環(huán)(1)氨基甲酰磷酸的合成—線粒體內(nèi)CO245(2)瓜氨酸的合成——

線粒體內(nèi)NH2(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OO~PO32-鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OH3PO4第15頁/共30頁(2)瓜氨酸的合成——線粒體內(nèi)NH2(CH2)3CHN46鳥氨酸循環(huán)(3)精氨酸的合成——胞液中NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝OCOOHCH2NH2—CHCOOHNH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NCOOHCH2—CHCOOH精氨酸代琥珀酸合成酶ATPH2OAMP+PPi第16頁/共30頁鳥氨酸循環(huán)(3)精氨酸的合成——胞液中47NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHCOOHCH2CHCOOH精氨酸代琥珀酸裂解酶第17頁/共30頁NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHCOOHC48鳥氨酸循環(huán)(4)精氨酸水解生成尿素和鳥氨酸NH(CH2)3CHNH2COOHNH2C＝NHH2ONH2C＝ONH2精氨酸酶NH2(CH2)3CHNH2COOH第18頁/共30頁鳥氨酸循環(huán)(4)精氨酸水解生成尿素和鳥氨酸49第19頁/共30頁第19頁/共30頁50尿素合成的總反應2NH3+CO2+3ATP+3H2ONH2C＝ONH2+2ADP+AMP+4Pi第20頁/共30頁尿素合成的總反應2NH3+CO2+3ATP+3H51

尿素分子中的兩個N原子，一個來自氨，另一個來自天冬氨酸，而天冬氨酸有可從其他氨基酸通過轉(zhuǎn)氨基作用而生成。由此，尿素分子中2個N原子都是直接或間接來自各種氨基酸。另外，尿素合成是一個耗能的過程，合成1分子尿素需要消耗4個高能磷酸鍵第21頁/共30頁尿素分子中的兩個N原子，一個來自氨，另一個52

CPS-I

參與尿素的合成，是肝細胞獨特的功能，其活性可作為肝細胞分化程度的指標；CPS-II

參與嘧啶核苷酸的從頭合成，與細胞增殖過程中核酸的合成有關，其活性作為細胞增殖程度的指標第22頁/共30頁CPS-I參與尿素的合成，是肝細胞獨特的功53尿素合成的調(diào)節(jié)食物蛋白質(zhì)的影響CPS-I的調(diào)節(jié)——AGA是其變構激動劑尿素合成酶系的調(diào)節(jié)精氨酸代琥珀酸合成酶是限速酶第23頁/共30頁尿素合成的調(diào)節(jié)食物蛋白質(zhì)的影響第23頁/共30頁54高氨血癥和氨中毒肝功能嚴重損傷時，尿素合成障礙，血氨濃度升高，稱為高氨血癥尿素合成酶的遺傳性缺陷也可導致高血氨癥第24頁/共30頁高氨血癥和氨中毒肝功能嚴重損傷時，尿素合成障礙，血氨濃度升高55若外環(huán)境NH3大量進入細胞，或細胞內(nèi)NH3大量積累α酮戊二酸大量轉(zhuǎn)化NADPH大量消耗三羧酸循環(huán)中斷，能量供應受阻，某些敏感器官（如神經(jīng)、大腦）功能障礙。表現(xiàn)：語言障礙、視力模糊、昏迷、死亡。三羧酸循環(huán)丙酮酸α酮戊二酸氨中毒原理L-谷氨酸脫氫酶NAD++H2ONADH+H++NH4+

α-谷氨酸

α-酮戊二酸？第25頁/共30頁若外環(huán)境NH3大量進入細胞，或細胞內(nèi)NH3大量積累α酮戊二酸56氨是機體正常代謝的產(chǎn)物，但氨也具有毒性。腦組織對氨的作用尤為敏感。正常人血漿中氨的濃度一般不超過μmol/L（1mg/L）。這是因為機體能夠通過各種途徑使氨的來源與去路保持動態(tài)平衡。第26頁/共30頁氨是機體正常代謝的產(chǎn)物，但氨也具有毒性。腦組織對氨的作用尤為57（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨，是體內(nèi)氨的主要來源。體內(nèi)胺類物質(zhì)（如腎上腺素、去甲腎上腺素及多巴胺等）在氨氧化酶的作用下也可以分解產(chǎn)生氨，這是氨的次要來源。第27頁/共30頁（一）氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨，是體58鳥氨酸循環(huán)肝功能嚴重損傷時，尿素合成障礙，血氨濃度升高，稱為