第九章氨基酸代謝

第九章氨基酸代謝MetabolismofAminoAcids05二月20231第一節(jié)蛋白質(zhì)的生理功能和營養(yǎng)價(jià)值Thephysiologicalfunctionandnutritionvalueofprotein05二月20232一、體內(nèi)蛋白質(zhì)具有多方面的重要功能（一）蛋白質(zhì)維持細(xì)胞組織的生長、更新和修補(bǔ)（二）蛋白質(zhì)參與體內(nèi)多種重要的生理活動(dòng)催化(酶)、免疫(抗原及抗體)、運(yùn)動(dòng)(肌肉)、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)(載體)、凝血(凝血系統(tǒng))等。每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解可釋放17.19kJ(4.1kcal)能量，人體每日18%的能量由蛋白質(zhì)提供。（三）蛋白質(zhì)可作為能源物質(zhì)氧化供能05二月20233二、體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況可用氮平衡描述

氮平衡(nitrogenbalance)

攝入食物的含氮量與排泄物（尿液、糞便）中含氮量之間的關(guān)系。氮總平衡：攝入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：攝入氮>排出氮（兒童、孕婦等）氮負(fù)平衡：攝入氮<排出氮（饑餓、消耗性疾病患者等）05二月20234

蛋白質(zhì)的生理需要量成人每日蛋白質(zhì)最低生理需要量為30~50g。我國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。

氮平衡的意義可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的狀況。05二月20235三、營養(yǎng)必需氨基酸決定蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值營養(yǎng)必需氨基酸(essentialaminoacid)指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸。共有8種：Ile、Met、Lys、Val、Leu、Trp、Phe、Thr。其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，在營養(yǎng)上稱為非必需氨基酸。05二月20236

蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值(nutritionvalue)指食物蛋白質(zhì)在體內(nèi)的利用率。取決于必需氨基酸的種類、數(shù)量、比例。

食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用營養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸可以互相補(bǔ)充而提高營養(yǎng)價(jià)值。05二月20237第二節(jié)

蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins05二月20238一、外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽后被吸收

蛋白質(zhì)消化的生理意義由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿樱阌谖障N屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應(yīng)（一）在胃和腸道蛋白質(zhì)被消化成寡肽和氨基酸05二月202391.蛋白質(zhì)在胃中被水解成多肽和氨基酸

胃蛋白酶的最適pH為1.5~2.5，對(duì)肽鍵的作用特異性較差，主要水解由芳香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸所形成的肽鍵，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)05二月2023102.蛋白質(zhì)在小腸被水解成小肽和氨基酸

——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位

胰酶及其作用

胰酶是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適pH7.0左右，包括內(nèi)肽酶和外肽酶。

內(nèi)肽酶(endopeptidase)

水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。

外肽酶(exopeptidase)

自肽鏈的末段開始，每次水解一個(gè)氨基酸殘基，主要包括羧基肽酶A和羧基肽酶B。05二月202311

蛋白水解酶作用示意圖氨基酸二肽酶氨基肽酶內(nèi)肽酶氨基酸

+羧基肽酶05二月202312

腸液中酶原的激活胰蛋白酶(trypsin)腸激酶(enterokinase)胰蛋白酶原彈性蛋白酶(elastase)彈性蛋白酶原糜蛋白酶(chymotrypsin)糜蛋白酶原羧基肽酶（A或B）羧基肽酶原（A或B）05二月202313

小腸粘膜細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)，最終產(chǎn)物為氨基酸。

保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用酶原可視為酶的貯存形式

酶原激活的意義05二月202314氨基肽酶羧基肽酶05二月202315(二)氨基酸和寡肽通過主動(dòng)機(jī)制被吸收

吸收部位：主要在小腸吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過程05二月2023161.通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白完成氨基酸和小肽的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(載體)與氨基酸、Na+組成三聯(lián)體，由ATP供能將氨基酸、Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)，Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。七種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(transporter)中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酸性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白亞氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白二肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白三肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白05二月2023172.-谷氨?；h(huán)(-glutamylcycle)對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用過程：谷胱甘肽對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)谷胱甘肽再合成05二月202318谷氨酸

5-氧脯氨酸酶ATPADP+Pi半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸甘氨酸二肽酶-谷氨酰環(huán)化轉(zhuǎn)移酶氨基酸5-氧脯氨酸-谷氨酰半胱氨酸-谷氨酰半胱氨酸合成酶ADP+PiATP谷胱甘肽合成酶ATPADP+Pi細(xì)胞外

-谷氨?；D(zhuǎn)移酶谷胱甘肽

GSH細(xì)胞內(nèi)-谷氨酰氨基酸氨基酸05二月202319利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽轉(zhuǎn)運(yùn)體系耗能的主動(dòng)吸收過程吸收作用在小腸近端較強(qiáng)

肽的吸收05二月202320二、未消化吸收蛋白質(zhì)在大腸發(fā)生腐敗作用未被消化的蛋白質(zhì)及未被吸收的氨基酸，在大腸下部受大腸桿菌的分解作用。腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺類、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)生少量的脂肪酸及維生素等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。

蛋白質(zhì)的腐敗作用(putrefaction)05二月202321（一）腸道細(xì)菌通過脫羧基作用產(chǎn)生胺類蛋白質(zhì)

氨基酸胺類(amine)蛋白酶

脫羧基作用

組氨酸組胺

賴氨酸尸胺

色氨酸

色胺

酪氨酸酪胺05二月202322

假神經(jīng)遞質(zhì)(falseneurotransmitter)

某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)(如苯乙醇胺、-羥酪胺）與兒茶酚胺結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能。苯乙胺苯乙醇胺酪胺-羥酪胺05二月202323（二）腸道細(xì)菌通過脫氨基作用產(chǎn)生氨未被吸收的氨基酸滲入腸道的尿素氨(ammonia)脫氨基作用尿素酶

降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以銨鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。05二月202324（三）腐敗作用產(chǎn)生其它有害物質(zhì)酪氨酸

苯酚半胱氨酸

硫化氫

色氨酸

吲哚

正常情況下，上述有害物質(zhì)大部分隨糞便排出，只有小部分被吸收，經(jīng)肝的代謝轉(zhuǎn)變而解毒，故不會(huì)發(fā)生中毒現(xiàn)象。05二月202325第三節(jié)

氨基酸的一般代謝GeneralMetabolismofAminoAcids05二月202326一、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基酸成人體內(nèi)的蛋白質(zhì)每天約有1%~2%被降解，主要是肌肉蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸，大約70%~80%被重新利用合成新的蛋白質(zhì)。05二月202327

蛋白質(zhì)的半壽期(half-life)蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時(shí)間，用t1/2表示。（一）蛋白質(zhì)以不同的速率進(jìn)行降解

不同的蛋白質(zhì)降解速率不同，降解速率隨生理需要而變化。05二月202328不依賴ATP和泛素溶酶體中的組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和胞內(nèi)長壽蛋白質(zhì)1.蛋白質(zhì)在溶酶體通過ATP-非依賴途徑降解（二）真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑05二月2023292.蛋白質(zhì)在蛋白酶體通過ATP-依賴途徑被降解

依賴ATP和泛素降解異常蛋白和短壽蛋白質(zhì)

泛素(ubiquitin)76個(gè)氨基酸組成普遍存在于真核生物一級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守05二月202330

泛素與選擇性被降解蛋白質(zhì)形成共價(jià)連接，使其激活，即泛素化，包括三種酶參與的3步反應(yīng)，需消耗ATP

蛋白酶體(proteasome)對(duì)泛素化蛋白質(zhì)的降解

泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程：05二月202331UBCO-O+HS-E1ATPAMP+PPiUBCOS

E1HS-E2HS-E1UBCOSE2UBCOSE1PrHS-E2UBCOSE2UBCNH

OE3PrUB:泛素E1:泛素激活酶E2:泛素結(jié)合酶

E3:泛素蛋白連接酶Pr:被降解蛋白質(zhì)泛素化過程05二月202332蛋白酶體存在于細(xì)胞核和胞漿內(nèi)，主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽蛋白質(zhì)。26S蛋白酶體20S的核心顆粒(CP)19S的調(diào)節(jié)顆粒(RP):

18個(gè)亞基，6個(gè)亞基具有ATP酶活性2個(gè)環(huán)：7個(gè)亞基2個(gè)環(huán)：7個(gè)亞基05二月20233305二月202334泛素化過程(圖示)05二月20233505二月202336二、外源性氨基酸與內(nèi)源性氨基酸組成氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸及體內(nèi)合成的非必需氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫(metabolicpool)

。05二月20233705二月20233805二月202339

氨基酸代謝概況合成分解嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物代謝轉(zhuǎn)變胺類+CO2脫羧基作用脫氨基作用消化吸收其它含氮物質(zhì)非必需氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂類-酮酸谷氨酰胺尿素食物蛋白質(zhì)組織蛋白質(zhì)血液氨基酸組織氨基酸氨基酸代謝庫三、氨基酸的脫氨基作用

脫氨基作用指氨基酸脫去-氨基生成相應(yīng)-酮酸的過程。

05二月20234005二月202341α-酮酸氨再生成非必需氨基酸轉(zhuǎn)變成糖及脂類氧化生成CO2、H2O、E氨基酸脫氨基作用（一）氨基酸通過轉(zhuǎn)氨基作用脫去氨基轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)1.轉(zhuǎn)氨基作用由轉(zhuǎn)氨酶催化完成在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)（氨基轉(zhuǎn)移酶，aminotransferase）的作用下，某一氨基酸去掉-氨基生成相應(yīng)的-酮酸，而另一種-酮酸得到此氨基生成相應(yīng)的氨基酸的過程。05二月202342

反應(yīng)式大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用，賴氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。05二月20234305二月202344轉(zhuǎn)氨酶能夠催化氨基酸與α－酮酸之間進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用的酶稱為轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶的特點(diǎn)：1、轉(zhuǎn)氨酶的平衡常數(shù)接近于1，轉(zhuǎn)氨基作用的反應(yīng)方向由底物與產(chǎn)物濃度積的比值決定。2、轉(zhuǎn)氨酶的專一性高，不同氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用由不同的轉(zhuǎn)氨酶負(fù)責(zé)催化，因此，細(xì)胞內(nèi)有多種轉(zhuǎn)氨酶。05二月202345

體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶①谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT)，即丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alaninetransaminase,ALT)：肝中活性最高。②谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamicoxalo-acetictransaminase,GOT)，即天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartatetransaminase,AST)：心肌中活性最高。05二月202346CH3CH3-酮戊二酸丙酮酸谷氨酸丙氨酸谷丙轉(zhuǎn)氨酶（丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶）（GPT,ALT）CH2-酮戊二酸草酰乙酸谷氨酸天冬氨酸谷草轉(zhuǎn)氨酶（天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶）（GOT,AST）COOHCH2COOH05二月202347正常人各組織中GPT及GOT活性（單位/克濕組織）

血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。組織GPTGOT組織GPTGOT肝44000142000胰腺200028000腎1900091000脾120014000心7100156000肺70010000骨骼肌480099000血清162005二月2023482.各種轉(zhuǎn)氨酶都具有相同的輔酶和作用機(jī)制

轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛氨基酸磷酸吡哆醛-酮酸

磷酸吡哆胺谷氨酸-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶05二月20234905二月20235005二月202351轉(zhuǎn)氨酶催化的作用機(jī)制是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重要方式，也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑。

通過此種方式并未產(chǎn)生游離的氨。

轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義05二月202352（二）L-谷氨酸通過L-谷氨酸脫氫酶催化脫去氨基

存在于肝、腦、腎中輔酶為NAD+或NADP+GTP、ATP為其抑制劑

GDP、ADP為其激活劑L-谷氨酸脫氫酶L-谷氨酸NH3-酮戊二酸NAD(P)+NAD(P)H+H+H2O-亞氨基戊二酸05二月20235305二月202354L-谷氨酸脫氫酶的特點(diǎn)：1、酶所催化的反應(yīng)常數(shù)接近于1，反應(yīng)的方向由底物和產(chǎn)物濃度積的比值決定。因此，氧化脫氨基作用即是氨基酸的分解反應(yīng)又是氨基酸的合成反應(yīng)。2、谷氨酸脫氫酶的專一性非常高，只能催化L-谷氨酸的氧化脫氨基作用。

聯(lián)合脫氨基作用（轉(zhuǎn)氨脫氨作用）

兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用（轉(zhuǎn)氨基作用與L-谷氨酸脫氫酶作用），使氨基酸脫下-氨基生成-酮酸并產(chǎn)生游離的氨的過程。既是氨基酸脫氨基的主要方式，也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、腎、腦組織進(jìn)行。05二月20235505二月202356（三）嘌呤核苷酸循環(huán)心肌和骨骼肌中的脫氨基反應(yīng)（肌肉中缺乏L-谷氨酸脫氫酶），也在肝、腦中進(jìn)行另一種形式的聯(lián)合脫氨基作用05二月20235705二月20235805二月202359（四）氨基酸通過氨基酸氧化酶脫去氨基

肝、腎組織中α-氨基酸O2+FMNH2α-酮酸NH+4+H2O2L-氨基酸氧化酶05二月202360四、氨基酸碳鏈骨架可進(jìn)行轉(zhuǎn)換或分解

氨基酸脫氨基后生成的-酮酸(-ketoacid)代謝去路：（一）徹底氧化分解并提供能量（二）經(jīng)氨基化生成營養(yǎng)非必需氨基酸（三）可轉(zhuǎn)變成糖及脂類化合物05二月202361生糖氨基酸：在體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成糖的氨基酸。生酮氨基酸：在體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸。有Leu和Lys。生糖兼生酮氨基酸：既能轉(zhuǎn)變成糖也能轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸。有Trp、Thr、Tyr、Ile、Phe。05二月202362

氨基酸生糖及生酮性質(zhì)的分類類別氨基酸生糖氨基酸甘氨酸、絲氨酸、纈氨酸、組氨酸、精氨酸、

半胱氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、

谷氨酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸

生糖兼生酮異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸、氨基酸

色氨酸生酮氨基酸亮氨酸、賴氨酸05二月202363琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸-酮戊二酸檸檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原-磷酸甘油脂肪酸甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸甘氨酸色氨酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸蘇氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸異亮氨酸蘇氨酸甲硫氨酸纈氨酸酮體亮氨酸賴氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺組氨酸脯氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系05二月202364第四節(jié)

氨的代謝MetabolismofAmmonia05二月202365血氨：

體內(nèi)代謝產(chǎn)生的氨和腸道吸收的氨進(jìn)入血液形成血氨。

正常情況下血氨的水平47~65μmol/L氨有劇毒，尤其是腦等神經(jīng)組織。氨有重要功能：是體內(nèi)含氮化合物中氮的重要來源。05二月202366一、血氨有三個(gè)重要來源（一）氨基酸脫氨基作用和胺類分解產(chǎn)生氨

RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨的主要來源。05二月202367（二）腸道細(xì)菌腐敗作用蛋白質(zhì)和氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨4g/日腸道對(duì)氨的吸收與腸道pH有關(guān)：05二月202368（三）腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺對(duì)調(diào)節(jié)血液的酸堿平衡有重要的生理意義05二月202369氨在體內(nèi)有的存在方式：運(yùn)輸形式：丙氨酸、谷氨酰胺排泄形式：尿素解毒形式：谷氨酰胺05二月202370二、氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的形式轉(zhuǎn)運(yùn)（一）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)生理意義:氨以無毒的丙氨酸形式從肌肉中運(yùn)輸?shù)礁胃螢榧∪馓峁┢咸烟?5二月202371

丙氨酸-葡萄糖循環(huán)丙氨酸葡萄糖

肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途徑肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循環(huán)糖異生肝葡萄糖05二月202372（二）通過谷氨酰胺從腦和骨骼肌等組織運(yùn)往肝或腎

05二月202373

Gln既是氨的一種解毒形式，也是氨的儲(chǔ)存和運(yùn)輸形式。05二月202374三、氨在肝合成尿素是氨的主要代謝去路

氨在體內(nèi)的主要去路：在肝內(nèi)合成尿素，是最主要的去路合成非必需氨基酸及其它含氮化合物合成谷氨酰胺

腎小管泌氨分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出05二月20237505二月202376

氮的排出形式05二月202377（一）Krebs提出尿素是通過鳥氨酸循環(huán)合成的學(xué)說

尿素生成的過程由HansKrebs和KurtHenseleit提出，稱為鳥氨酸循環(huán)(orinithinecycle)，又稱尿素循環(huán)(ureacycle)或Krebs-Henseleit循環(huán)。部位：肝亞細(xì)胞定位：線粒體和胞液05二月202378尿素合成主要器官犬切除腎，血中尿素含量濃度明顯升高。犬切除肝，血中含氮化合物濃度升高而血和尿中尿素濃度明顯降低。

犬切除肝、腎，血中尿素水平較低而血氨濃度明顯上升說明：肝是合成尿素的器官，腎是排泄尿素的器官。05二月202379實(shí)驗(yàn)根據(jù)：①大鼠肝切片與NH4+保溫?cái)?shù)小時(shí)，NH4+↓，尿素↑②加入鳥氨酸、瓜氨酸和Arg后，尿素↑③上述三種氨基酸結(jié)構(gòu)上彼此相關(guān)④早已證實(shí)肝中有精氨酸酶05二月202380N精鳥氨酸、瓜氨酸、精氨酸結(jié)構(gòu)比較05二月202381鳥氨酸瓜氨酸精氨酸尿素NH3+CO2H2ONH3H2OH2O精氨酸酶尿素生成的鳥氨酸循環(huán)05二月2023821.NH3、CO2和ATP縮合生成氨基甲酰磷酸

CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO~PO32-+

2ADP+Pi氨基甲酰磷酸

反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行（二）肝中鳥氨酸循環(huán)合成尿素的詳細(xì)步驟05二月202383反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoylphosphatesynthetaseⅠ,CPS-Ⅰ)催化。N-乙酰谷氨酸為其激活劑，反應(yīng)消耗2分子ATP。N-乙酰谷氨酸(AGA)N-乙酰谷氨酸(AGA)05二月2023842.氨基甲酰磷酸與鳥氨酸反應(yīng)生成瓜氨酸鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸05二月20238505二月202386反應(yīng)由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(ornithinecarbamoyltransferase,OCT)催化。OCT常與CPS-Ⅰ構(gòu)成復(fù)合體。反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。05二月2023873.瓜氨酸與天冬氨酸反應(yīng)生成精氨酸代琥珀酸反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。

精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiMg2++天冬氨酸精氨酸代琥珀酸NHCHCOOHNH2NH2CO瓜氨酸(CH2)3H2O05二月2023884.精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸05二月2023895.精氨酸水解釋放尿素并再生成鳥氨酸反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。尿素鳥氨酸精氨酸H2O05二月20239005二月20239105二月202392

總反應(yīng)式：2NH3+CO2+3ATP+3H2O→H2N-CO-NH2+2ADP+AMP+4Pi

原料：2分子氨，一個(gè)來自于游離氨，另一個(gè)來自天冬氨酸（多種氨基酸的氨基）。

過程：通過鳥氨酸循環(huán)，先在線粒體中進(jìn)行，再在胞液中進(jìn)行。

耗能：3個(gè)ATP，4個(gè)高能磷酸鍵。05二月2023931.高蛋白質(zhì)膳食促進(jìn)尿素合成2.AGA激活CPS-Ⅰ啟動(dòng)尿素合成3.精氨酸代琥珀酸合成酶調(diào)節(jié)尿素合成（三）尿素合成受膳食蛋白質(zhì)和兩種限速酶活性的調(diào)節(jié)05二月202394血氨濃度升高稱高血氨(hyperammonemia)常見于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷或尿素合成相關(guān)酶的遺傳缺陷高血氨癥時(shí)可引起腦功能障礙，稱氨中毒(ammoniapoisoning)（四）尿素合成障礙可引起高血氨癥與氨中毒05二月202395高血氨癥和氨中毒氨中毒的可能機(jī)制：05二月202396第五節(jié)

個(gè)別氨基酸的代謝MetabolismofIndividualAminoAcids05二月202397絕大多數(shù)氨基酸經(jīng)共有代謝途徑進(jìn)行代謝，但不同氨基酸因其側(cè)鏈不同，還有其特殊的代謝途徑，稱個(gè)別氨基酸代謝。雖然經(jīng)此途徑代謝的氨基酸量很少，但有十分重要的生理意義。常見的代謝途徑有：氨基酸的脫羧基作用一碳單位的代謝含硫氨基酸的代謝支鏈氨基酸的代謝芳香氨基酸的代謝05二月202398

脫羧基作用(decarboxylation)氨基酸脫羧酶氨基酸胺類RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛05二月202399（一）谷氨酸GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。-氨基丁酸(-aminobutyricacid,GABA)

COOH(CH2)2CH2NH2

CO2L-谷氨酸脫羧酶COOH(CH2)2CHNH2COOHL-谷氨酸05二月2023100（二）組氨酸

組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。05二月2023101（三）色氨酸經(jīng)5-羥色胺酸生成5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)5-HT在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，起抑制作用；在外周組織有強(qiáng)烈的血管收縮作用05二月2023102（四）某些氨基酸的脫羧基作用可產(chǎn)生多胺類(polyamines)物質(zhì)多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長的重要物質(zhì)。鳥氨酸脫羧酶丙胺轉(zhuǎn)移酶5-甲基-硫-腺苷05二月202310305二月2023104一碳單位（一）四氫葉酸作為一碳單位的運(yùn)載體參與一碳單位代謝

某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位(onecarbonunit)。

二、某些氨基酸在分解代謝中啼生一碳單位05二月2023105一碳單位的種類甲基(methyl)–CH3甲烯基(methylene)–CH2–甲炔基(methenyl)–CH=甲?；?formyl)–CHO亞氨甲基(formimino)–CH=NH05二月2023106FH4的生成FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+05二月202310705二月2023108FH4攜帶一碳單位的形式(一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上)N5—CH3—FH4N5,N10—CH2—FH4N5,N10=CH—FH4N10—CHO—FH4N5—CH=NH—FH405二月2023109

一碳單位主要來源于Ser、Gly、His、Trp的分解代謝。（二）由氨基酸產(chǎn)生的一碳單位可相互轉(zhuǎn)變05二月2023110NH3N5,N10=CH–FH4N10–CHO–FH4合成酶05二月2023111

一碳單位的互變05二月2023112（三）一碳單位的主要功能是參與嘌呤、嘧啶的合成

N10–CHO–FH4與N5,N10=CH–FH4分別為嘌呤合成提供C2與C8，N5,N10–CH2–FH4為胸腺嘧啶核苷酸合成提供甲基，將氨基酸代謝和核苷酸代謝聯(lián)系起來

為體內(nèi)的甲基化反應(yīng)間接提供甲基代謝障礙或FH4缺乏引發(fā)疾病磺胺類藥物及抗代謝藥物05二月2023113一碳單位的生理功用

在體內(nèi)有多種反應(yīng)需要一碳單位提供碳原子，最重要的是核苷酸的合成。一碳單位聯(lián)系起了氨基酸和核苷酸代謝，因此一碳單位的代謝在代謝中占有十分重要的地位，當(dāng)一碳單位代謝障礙時(shí)，會(huì)因影響核酸的生物合成而影響機(jī)體正常的生理功能，如引起巨幼紅細(xì)胞貧血等疾病。05二月2023114磺胺藥的作用機(jī)制對(duì)氨基苯甲酸對(duì)氨基苯磺酸05二月2023115正常紅細(xì)胞的形態(tài)05二月2023117由于葉酸或B12缺乏引起的巨幼紅細(xì)胞性貧血05二月2023118三、含硫氨基酸的代謝是相互聯(lián)系的胱氨酸甲硫氨酸半胱氨酸含硫氨基酸05二月2023119（一）甲硫氨酸參與甲基轉(zhuǎn)移1.甲硫氨酸轉(zhuǎn)甲基作用與甲硫氨酸循環(huán)腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+Pi+甲硫氨酸ATPS-腺苷甲硫氨酸(SAM)05二月2023120SAM為體內(nèi)甲基的直接供體甲基轉(zhuǎn)移酶RHR–CH3腺苷SAMS-腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸05二月2023121甲硫氨酸循環(huán)05二月20231222.甲硫氨酸為肌酸合成提供甲基肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatinephosphate)是能量?jī)?chǔ)存、利用的重要化合物。肝是合成肌酸的主要器官。肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷?。肌酸和磷酸肌酸代謝的終產(chǎn)物為肌酸酐(creatinine)。05二月2023123H2O05二月2023124（三）半胱氨酸代謝可產(chǎn)生多種重要的生理活性物質(zhì)1.半胱氨酸與胱氨酸可以互變-2H+2HCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSSCH2SHCHNH2COOH205二月2023125CH2SHCH2SO3H|

3[O]

|磺酸丙氨酸脫羧酶CH2SO3HCH-NH2