（中職）生物化學(xué)基礎(chǔ)第六章 氨基酸的代謝教學(xué)課件高教版

生物化學(xué)基礎(chǔ)第六章氨基酸的代謝第六章氨基酸的代謝

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掌握氮平衡的意義；必需氨基酸的概念及種類；氨基酸的脫氨基方式；氨的來源、轉(zhuǎn)運及去路；一碳單位的代謝。2

掌握氮平衡的意義；必需氨基酸的概念及種類；氨基酸的脫氨基方式；氨的來源、轉(zhuǎn)運及去路；一碳單位的代謝。學(xué)習(xí)目標(biāo)3

了解芳香族氨基酸的代謝。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，蛋白質(zhì)在體內(nèi)首先分解成氨基酸，然后再進一步代謝，故氨基酸代謝是蛋白質(zhì)分解代謝的核心內(nèi)容，也是蛋白質(zhì)與糖類、脂質(zhì)及核苷酸代謝相互聯(lián)系的重要環(huán)節(jié)。01蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用一、氮平衡與蛋白質(zhì)的生理需要量

蛋白質(zhì)是組織細(xì)胞的主要成分，在維持組織細(xì)胞的生長、更新和修復(fù)中起重要作用。蛋白質(zhì)生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，如酶、肽類激素、抗體、凝血因子、血紅蛋白、肌動蛋白和肌球蛋白等，參與了幾乎所有的生命活動，如催化、代謝調(diào)節(jié)、免疫、血液凝固、運輸、協(xié)調(diào)運動等。01氮平衡

氮平衡試驗是一種測定攝入氮量與排出氮量，間接反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝狀況的試驗。由于各種蛋白質(zhì)的平均含氮量為16%，故測定人體每天蛋白質(zhì)的氮攝入量與尿液、糞便中的氮排出量，即可得出機體的氮平衡狀況。氮平衡有以下3種類型。一、氮平衡與蛋白質(zhì)的生理需要量

1）總氮平衡

攝入氮=排出氮，稱為總氮平衡。反映體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解處于動態(tài)平衡，即氮的“收支”平衡，見于正常成人。

2）正氮平衡

攝入氮＞排出氮，稱為正氮平衡。反映體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成大于分解，常見于兒童、孕婦、哺乳期婦女以及病后恢復(fù)期患者。

3）負(fù)氮平衡

攝入氮＜排出氮，稱為負(fù)氮平衡。反映體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成小于分解，常見于饑餓、營養(yǎng)不良、消耗性疾?。ㄈ缃Y(jié)核、腫瘤等）、大面積燒傷及大量失血等情況。02蛋白質(zhì)的生理需要量

根據(jù)氮平衡試驗計算，在不攝入蛋白質(zhì)的條件下，成年人每日最少分解20g蛋白質(zhì)。食物中蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)組成有一定差異，不可能全部被利用，故成人每日最少需要攝入50g蛋白質(zhì)。為了使機體保持最佳的功能狀態(tài)，我國營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。二、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值

蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，不僅取決于膳食中蛋白質(zhì)的數(shù)量，還取決于蛋白質(zhì)的質(zhì)量。各種蛋白質(zhì)所含氨基酸的種類和數(shù)量不同，它們的營養(yǎng)價值也不同。有的蛋白質(zhì)含有體內(nèi)所需要的各種氨基酸，且含量充足，則此種蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值高；有的蛋白質(zhì)缺乏體內(nèi)所需要的某種氨基酸，或數(shù)量不足，則其營養(yǎng)價值較低。二、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值01必需氨基酸

組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸中有8種不能自行合成，這些人體需要但又不能自行合成的、必須由食物供給的氨基酸稱為必需氨基酸。必需氨基酸包括賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸和亮氨酸。其余12種氨基酸在體內(nèi)可自行合成而不一定需要由外界食物供給，此類氨基酸稱為非必需氨基酸。組氨酸和精氨酸雖能在人體內(nèi)合成，但合成量太少，若長期缺乏也能導(dǎo)致負(fù)氮平衡，故將這兩種氨基酸也歸為必需氨基酸。一般來說，含有種類齊全和數(shù)量充足的必需氨基酸的蛋白質(zhì)，其營養(yǎng)價值高，反之，則營養(yǎng)價值低。由于動物性蛋白質(zhì)所含必需氨基酸的種類和比例與人體所需氨基酸的組成及比例接近，故營養(yǎng)價值高。02蛋白質(zhì)的互補作用

將不同種類、營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，則必需氨基酸可以相互補充，從而提高蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，這稱為食物蛋白質(zhì)的互補作用。例如，谷類蛋白質(zhì)中賴氨酸較少而色氨酸較多，大豆蛋白質(zhì)中賴氨酸較多而色氨酸較少，若將谷類與大豆混合食用，可使必需氨基酸相互補充，以滿足機體對這兩種氨基酸的需要，提高了營養(yǎng)價值。因此，食物多樣化是提高蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的重要途徑。三、蛋白質(zhì)的腐敗作用01蛋白質(zhì)的消化

食物蛋白質(zhì)是體內(nèi)氨基酸的根本來源。蛋白質(zhì)經(jīng)過消化，一方面消除了蛋白質(zhì)的種屬特異性或免疫原性；另一方面使蛋白質(zhì)水解為氨基酸，有利于機體的吸收和利用。如異體蛋白質(zhì)直接進入人體，會引起過敏現(xiàn)象，產(chǎn)生毒性反應(yīng)。蛋白質(zhì)的消化是在胃腸道多種蛋白酶和肽酶的協(xié)同下完成的。

1）胃內(nèi)消化

胃黏膜細(xì)胞分泌的胃蛋白酶原在胃內(nèi)經(jīng)胃酸或胃蛋白酶本身的激活而轉(zhuǎn)化為胃蛋白酶。胃蛋白酶的最適pH為1.5～2.5，pH≥6時失活。它主要水解由芳香族氨基酸的羧與相鄰氨基酸的氨基所形成的肽鍵，產(chǎn)物為多肽。

2）小腸內(nèi)消化

小腸是蛋白質(zhì)消化的主要場所。來自胰腺的各種蛋白酶原在十二指腸迅速被腸激酶激活而發(fā)揮消化作用。這些酶的最適pH為7.0左右，分為內(nèi)肽酶與外肽酶。內(nèi)肽酶包括胰蛋白酶、糜蛋白酶及彈性蛋白酶，其中以胰蛋白酶為主，特異性較強，可催化蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)的肽鍵水解，產(chǎn)物為小分子肽類。外肽酶主要有羧基肽酶A和羧基肽酶B，特異性較強，可催化肽鏈羧基末端氨基酸殘基水解，逐個釋放氨基酸。三、蛋白質(zhì)的腐敗作用02氨基酸的吸收

蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)水解成各種氨基酸后幾乎全部被小腸黏膜細(xì)胞吸收。氨基酸的吸收方式與葡萄糖的吸收方式有相似之處。迄今為止，氨基酸在小腸內(nèi)的吸收過程尚未徹底闡明，已知主要通過以下兩種方式進行。

1）氨基酸的載體吸收

目前已經(jīng)從小腸黏膜上皮細(xì)胞刷狀緣鑒定出幾種氨基酸載體，主要有中性氨基酸載體、酸性氨基酸載體及堿性氨基酸載體。小腸腔內(nèi)氨基酸與氨基酸載體結(jié)合后可將氨基酸吸收轉(zhuǎn)運到人體內(nèi)，這種載體吸收耗能（ATP），并需要Na+協(xié)助完成。此外，氨基酸在腸腔內(nèi)的濃度較高時，還可依濃度梯度的不同，擴散到小腸細(xì)胞內(nèi)而被吸收。

2）γ-谷氨?；h(huán)

小腸黏膜、腎小管上皮細(xì)胞膜上存在γ-谷氨?；D(zhuǎn)肽酶，可催化谷胱甘肽和氨基酸形成γ-谷氨酰氨基酸，一旦它進入小腸黏膜細(xì)胞，立即將吸收的氨基酸釋放入小腸黏膜細(xì)胞內(nèi)側(cè)，此種氨基酸的吸收方式稱為γ-谷氨?；h(huán)。三、蛋白質(zhì)的腐敗作用03氨基酸在腸道內(nèi)的腐敗作用

腸道內(nèi)少量未消化的蛋白質(zhì)（約占食物蛋白質(zhì)的5%）以及未吸收的氨基酸在大腸下段被細(xì)菌群分解的過程稱為腐敗作用。腐敗主要是細(xì)菌無氧分解的過程。腐敗作用的大多數(shù)產(chǎn)物對人體有害，如胺類、氨、吲哚、甲基吲哚、甲烷及H2S等；也生成少量脂肪酸、維生素K、泛酸、生物素等可被人體利用的物質(zhì)。四、氨基酸靜脈營養(yǎng)與臨床應(yīng)用

氨基酸靜脈營養(yǎng)是指通過靜脈輸注的方式提供機體生理上所需要的氨基酸，其目的是通過靜脈營養(yǎng)的方式使機體如同腸道吸收一樣獲得氨基酸，供機體合成蛋白質(zhì)。據(jù)報道，死亡的住院患者中有10%～30%的直接原因或主要原因是營養(yǎng)不良。因此，靜脈營養(yǎng)可使許多患者轉(zhuǎn)危為安，是提高臨床療效的重要方法，逐漸受到醫(yī)務(wù)工作者的重視。知識鏈接氨基酸制劑

氨基酸制劑的種類包括水解蛋白質(zhì)注射液和結(jié)晶氨基酸混合液。水解蛋白質(zhì)注射液是天然蛋白質(zhì)水解后獲得的混合氨基酸溶液，受原料的局限，目前已不常使用。結(jié)晶氨基酸混合液是以各種氨基酸為原料，人為地按特定含量和比例配制而成的氨基酸混合液，其優(yōu)點在于純凈、組成靈活、不含肽類等。結(jié)晶氨基酸混合液的種類很多，如純氨基酸營養(yǎng)液、營養(yǎng)血漿和復(fù)合營養(yǎng)液等。臨床上在選擇氨基酸制劑時應(yīng)有針對性。02氨基酸的一般代謝一、氨基酸的代謝概況

食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收后生成的氨基酸、組織中蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸以及機體合成的非必需氨基酸混為一體，在各種體液中參與代謝，共同構(gòu)成氨基酸代謝庫。正常情況下，體內(nèi)氨基酸的來源和去路處于動態(tài)平衡，如圖6-1所示。二、氨基酸的脫氨基作用01轉(zhuǎn)氨基作用

轉(zhuǎn)氨基作用是指α-氨基酸的氨基在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，轉(zhuǎn)移至α-酮酸的酮基上，生成相應(yīng)的α-氨基酸，其通式為：

氨基酸的分解代謝主要是脫氨基作用，通過脫氨基作用將氨基酸分解為氨和相應(yīng)的α-酮酸。脫氨基的方式有轉(zhuǎn)氨基作用、氧化脫氨基作用和聯(lián)合脫氨基作用。二、氨基酸的脫氨基作用

轉(zhuǎn)氨酶分布廣泛，種類多，其輔酶為磷酸吡哆醛（含維生素B6），起著傳遞氨基的作用，除賴氨酸、蘇氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸外，體內(nèi)大多數(shù)氨基酸都可以經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成。因此，轉(zhuǎn)氨基作用是體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要途徑。

天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（aspartateaminotransferase，AST）和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（alanineaminotransferase，ALT）是細(xì)胞內(nèi)酶，廣泛存在于人體各組織中，但在各組織中的含量不同，以血清中含量最低，若因疾病造成細(xì)胞膜通透性增加或組織細(xì)胞破損，則它們在血清中的濃度大大增高。例如，傳染性肝炎患者可表現(xiàn)為血清ALT水平升高，心肌梗死患者血清AST水平升高，因此，臨床上可以此作為疾病診斷和療效觀察的輔助指標(biāo)。二、氨基酸的脫氨基作用02氧化脫氨基作用

氧化脫氨基作用是指在酶的催化下，氨基酸被氧化的同時脫去氨基。體內(nèi)以L-谷氨酸氧化脫氫酶最為重要，該酶催化L-谷氨酸氧化脫氨生成α-酮戊二酸，輔酶是NAD+或NADP+，反應(yīng)可逆。L-谷氨酸脫氫酶的特異性強，分布廣泛，以肝臟中含量最為豐富，腎臟、腦、心、肺等次之，骨骼肌中含量最少。二、氨基酸的脫氨基作用03聯(lián)合脫氨基作用

聯(lián)合脫氨基作用是指轉(zhuǎn)氨基作用與氧化脫氨基作用相偶聯(lián)，使氨基酸的α-氨基脫去并產(chǎn)生游離氨的過程（圖6-2）

經(jīng)聯(lián)合脫氨基作用，某氨基酸即可脫去氨基而生成NH3和相應(yīng)的α-酮酸。由于α-酮戊二酸參加的轉(zhuǎn)氨基作用在體內(nèi)普遍進行，L-谷氨酸脫氫酶在體內(nèi)分布廣泛，所以聯(lián)合脫氨基作用是脫氨基作用的主要方式。其逆過程是合成非必需氨基酸的主要途徑。二、氨基酸的脫氨基作用04嘌呤核苷酸循環(huán)

在骨骼肌和心肌等組織中，由于L-谷氨酸脫氫酶的活性很低，因而氨基酸難以進行上述方式的脫氨基作用，而是通過嘌呤核苷酸循環(huán)脫去氨基，如圖6-3所示。此外，通過嘌呤核苷酸循環(huán)也把氨基酸代謝與核苷酸代謝聯(lián)系起來。氨基酸脫去氨基生成的α-酮酸和NH3可分別沿不同途徑再進一步代謝。三、氨的代謝

體內(nèi)氨基酸分解代謝產(chǎn)生的氨以及由腸道吸收的氨進入血液形成血氨，氨是機體正常代謝的產(chǎn)物。動物實驗證明，氨是強烈的神經(jīng)毒物，能透過細(xì)胞膜與血腦屏障，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的毒害作用尤為明顯，可引起腦功能紊亂。正常人血氨濃度很低，一般不超過0.06mmol/L，這是因為體內(nèi)有解除氨毒的代謝途徑，使血氨的來源和去路保持動態(tài)平衡，如圖6-4所示。三、氨的代謝01體內(nèi)氨的來源

1）氨基酸脫氨基作用氨基酸脫氨基產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨的主要來源。

2）腸道吸收

腸道吸收產(chǎn)生氨主要有兩條途徑：一是食物蛋白質(zhì)經(jīng)腸道腐敗作用產(chǎn)生的氨；二是血中尿素擴散入腸道后經(jīng)細(xì)菌尿素酶作用水解生成的氨。兩者均可在腸道內(nèi)被吸收。NH3比NH4+（胺鹽）更易透過腸黏膜細(xì)胞而被吸收。當(dāng)腸道pH偏高時，NH4+趨于轉(zhuǎn)化為NH3，增加NH3的吸收。故臨床上對高血氨患者通常采用弱酸性透析液做結(jié)腸透析，禁止用堿性肥皂水灌腸，目的是減少氨的吸收。

三、氨的代謝

3）腎小管上皮細(xì)胞分泌

血液中的谷氨酰胺流經(jīng)腎臟時，可被腎小管上皮細(xì)胞中的谷氨酰胺酶催化，水解生成谷氨酸和NH3，NH3可被吸收入血成為血氨的又一來源。正常情況下，這部分NH3主要被分泌到腎小管管腔中，與H+結(jié)合成NH4+，并以銨鹽的形式隨尿排出體外，這對調(diào)節(jié)機體的酸堿平衡起著重要作用。酸性尿促使NH3生成NH4+，有利于NH3的排出；相反，堿性尿則阻礙NH3的排出，此時NH3可被吸收入血，引起血氨的濃度升高。因此，臨床上對肝硬化腹水的患者不宜使用堿性利尿藥，以免引起血氨升高。

4）其他來源

其他含氮物如胺類、嘌呤、嘧啶等分解時亦可產(chǎn)生少量氨。三、氨的代謝02體內(nèi)氨的轉(zhuǎn)運

氨在體內(nèi)需以無毒的形式運輸?，F(xiàn)已明確，氨在血液中的運輸形式是谷氨酰胺和丙氨酸。1）谷氨酰胺轉(zhuǎn)運氨

在腦、肌肉等組織中，氨與谷氨酸在谷氨酰胺合成酶的催化下，消耗ATP合成谷氨酰胺，谷氨酰胺經(jīng)血液運送至肝臟或腎臟，再經(jīng)谷氨酰胺酶的催化，水解釋放出氨。谷氨酰胺的合成與分解是由不同的酶所催化的不可逆反應(yīng)。氨在肝臟中合成尿素，在腎臟中生成銨鹽后隨尿排出。因此，谷氨酰胺既是氨的解毒形式，又是氨的儲存和運輸形式。三、氨的代謝

2）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)肌肉中的氨基酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用將氨基轉(zhuǎn)給丙酮酸生成丙氨酸，然后經(jīng)血液運到肝臟，這個過程是通過丙氨酸-葡萄糖循環(huán)實現(xiàn)的，如圖6-5所示。經(jīng)此循環(huán)，使肌肉中的氨以無毒的丙氨酸形式運輸?shù)礁闻K，同時肝臟又為肌肉提供了生成丙酮酸的葡萄糖。三、氨的代謝03體內(nèi)氨的去路

1）合成尿素正常情況下，體內(nèi)氨的主要去路是在肝臟內(nèi)合成無毒的尿素，由腎臟排出。肝臟是合成尿素的主要器官，腎臟與腦的合成量甚微。體內(nèi)80%～90%的氨是在肝臟經(jīng)鳥氨酸循環(huán)合成無毒的尿素，經(jīng)腎臟排出體外的。鳥氨酸循環(huán)的詳細(xì)過程可分為以下4步，如圖6-6所示。三、氨的代謝

（1）氨甲酰磷酸的合成。NH3與CO2首先在肝細(xì)胞線粒體內(nèi)由氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ（carbamylphosphatesynthetaseⅠ，CPS-Ⅰ）催化，合成氨甲酰磷酸。其輔助因子有Mg2+、ATP及N-乙酰谷氨酸。此反應(yīng)不可逆，消耗2分子ATP。N-乙酰谷氨酸由乙酰輔酶A和谷氨酸合成，它是CPS-Ⅰ的別構(gòu)激活劑。三、氨的代謝

（2）瓜氨酸的合成。在鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶的催化下，氨甲酰磷酸將氨甲?；D(zhuǎn)到鳥氨酸上生成瓜氨酸。此反應(yīng)不可逆，也是在肝線粒體中進行的。三、氨的代謝

（3）精氨酸的合成。在細(xì)胞液中，瓜氨酸與天冬氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶的催化下，由ATP供能合成精氨酸代琥珀酸，再經(jīng)精氨酸代琥珀酸裂解酶的催化，裂解為精氨酸和延胡索酸。三、氨的代謝

（4）精氨酸水解生成尿素。在細(xì)胞液中，精氨酸在精氨酸酶的催化下，水解生成尿素和鳥氨酸。鳥氨酸通過載體再進入線粒體，重復(fù)上述反應(yīng)，構(gòu)成鳥氨酸循環(huán)。三、氨的代謝

綜上所述，尿素的合成是在肝細(xì)胞的線粒體和細(xì)胞液內(nèi)進行的。尿素分子中的兩個氮原子都直接或間接來自氨基酸，一個來自氨基酸脫氨基作用生成的NH3，另一個由天冬氨酸提供，而天冬氨酸又可由其他氨基酸轉(zhuǎn)氨基而來。尿素的合成是一個耗能的過程，每進行一次鳥氨酸循環(huán)，2分子NH3與1分子CO2結(jié)合生成1分子尿素，同時消耗4個高能磷酸鍵，相當(dāng)于4分子ATP。尿素是中性、無毒、水溶性很強的物質(zhì)，經(jīng)血液運輸至腎臟，隨尿排出。2）谷氨酰胺的合成

在腦、肌肉等組織中，有毒的氨與谷氨酸可合成無毒的谷氨酰胺。谷氨酰胺參與蛋白質(zhì)的生物合成，其合成過程也是體內(nèi)儲氨、運氨以及解除氨毒的重要方式。

3）其他

氨可使α-酮戊二酸的氨基化生成谷氨酸，再與其他α-酮酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用的逆過程，合成非必需氨基酸。氨還提供氮源參與嘌呤、嘧啶等含氮化合物的合成。三、氨的代謝04高氨血癥與肝性腦病

正常情況下，血氨的來源與去路保持動態(tài)平衡，血氨濃度處于較低水平。肝臟是合成尿素解氨毒的重要器官，鳥氨酸循環(huán)是維持血氨低濃度的關(guān)鍵。當(dāng)肝功能嚴(yán)重受損時，尿素合成受阻，血氨濃度升高，可導(dǎo)致高氨血癥。一般認(rèn)為，氨進入腦組織與α-酮戊二酸結(jié)合，生成谷氨酸及谷氨酰胺以解除氨的毒性。氨使大腦中α-酮戊二酸減少而導(dǎo)致三羧酸循環(huán)減慢，ATP生成減少，致使大腦供能不足，引起腦功能障礙，嚴(yán)重時患者可發(fā)生昏迷，稱為肝性腦病（或肝昏迷）。四、α-酮酸的代謝01合成非必要氨基酸

α-酮酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用或聯(lián)合脫氨基作用的逆反應(yīng)合成相應(yīng)的非必需氨基酸。

氨基酸經(jīng)脫氨基作用生成的α-酮酸有以下3條代謝途徑。02轉(zhuǎn)化成糖或脂肪

體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫去氨基后生成的α-酮酸經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)化為糖，這些氨基酸被稱為生糖氨基酸。賴氨酸、亮氨酸可轉(zhuǎn)化為酮體，稱為生酮氨基酸。生酮氨基酸經(jīng)脂肪酸合成途徑可轉(zhuǎn)化為脂肪酸。苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸，既可轉(zhuǎn)化為糖，也能轉(zhuǎn)化為酮體，稱為生糖兼生酮氨基酸，如表6-1所示。四、α-酮酸的代謝02氧化供能

α-酮酸在體內(nèi)可經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化生成H2O和CO2，同時釋放能量供機體需要。03個別氨基酸的代謝

由于每一個氨基酸碳鏈部分的結(jié)構(gòu)不同，因此，除上述一般代謝途徑外，還有特殊代謝途徑，如氨基酸的脫羧作用、一碳單位的代謝等。一、氨基酸的脫羧作用

氨基酸在脫羧酶（輔酶為維生素B6）的作用下脫去羧基生成相應(yīng)的胺和CO2的過程稱為氨基酸的脫羧作用。脫羧作用產(chǎn)生的胺類不多，但多具有重要的生理作用。例如，γ-氨基丁酸是谷氨酸的脫羧產(chǎn)物，其作用是抑制突觸傳導(dǎo)，屬于中樞神經(jīng)抑制性遞質(zhì)；5-羥色胺是色氨酸經(jīng)羥化脫羧后的產(chǎn)物，也是一種神經(jīng)遞質(zhì)，能促進外周血管的收縮；組胺是組氨酸的脫羧產(chǎn)物，具有很強的擴張血管、刺激胃液分泌的作用。二、一碳單位的代謝01一碳單位的概念

一碳單位也稱一碳基團，它是體內(nèi)某些氨基酸分解代謝過程中產(chǎn)生的只含有一個碳原子的基團。一碳基團不能游離存在，它必須以四氫葉酸（FH4）和S-腺苷基甲硫氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）作為載體進行轉(zhuǎn)運。02一碳單位的種類

一碳單位主要來自甘氨酸、絲氨酸、組氨酸和色氨酸的代謝。一碳單位結(jié)合在FH4的N5、N10位，以FH4為載體。常見的一碳單位有甲基（—CH3）、亞甲基（—CH2—）、次甲基（=CH—）、甲?；ā狢HO）、羥甲基（—CH2OH）、亞氨甲基（CH=CH）等。FH4是由葉酸還原而來，人體可直接利用葉酸，生成FH4的反應(yīng)式如下：二、一碳單位的代謝

FH4分子上的N5和N10是結(jié)合一碳單位的位置，如N5，N10-亞甲基四氫葉酸可簡寫為N5，N10-CH2—FH4，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：二、一碳單位的代謝

1）一碳單位的來源與互變體內(nèi)一切重要的一碳單位分別來自不同的氨基酸，因此，一碳單位的生成與一些氨基酸的特殊代謝關(guān)系密切，如圖6-7所示。03一碳單位的來源、互變及其生理功能二、一碳單位的代謝

2）一碳單位的生理功能一碳單位的生理功能主要有以下3個方面。

（1）參與嘌呤、嘧啶的生物合成。嘌呤核苷酸從頭合成中N10-CHO-FH4提供嘌呤環(huán)的C2，N5，N10-CH-FH4提供C8，N5，N10-CH2-FH4是脫氧胸苷酸合成時甲基的來源。因此，一碳單位的代謝與核酸代謝密切相關(guān)。

（2）S-腺苷基甲硫氨酸提供的一碳單位是體內(nèi)甲基化反應(yīng)的供體，用于腎上腺素、肌酸及膽堿的合成。

（3）FH4是一碳單位代謝的輔酶，凡影響FH4生成的因素都能影響一碳單位的代謝。

葉酸分子中含有對氨基苯甲酸（p-aminobenzoicacid，PABA）。葉酸是合成核酸和蛋白質(zhì)的必需物質(zhì)，也是細(xì)菌生長繁殖的必要條件之一。許多細(xì)菌利用PABA來合成自身所需的葉酸，再還原為FH4。二、一碳單位的代謝

磺胺類藥物的結(jié)構(gòu)與PABA相似，可競爭性抑制葉酸合成酶的活性，從而阻止葉酸合成；甲氧芐啶（trimethoprim，TMP）能強烈抑制細(xì)胞二氫葉酸還原酶的活性，阻止FH4生成。因此，TMP與磺胺類藥物合用時，可增強抗菌作用并減少藥物用量，故稱TMP為磺胺增效劑。人體不能合成葉酸，需從外界食物中攝取，故磺胺類藥物對人體FH4的生成影響不大，即毒性小，但TMP對人體二氫葉酸還原酶的抑制作用較強。三、含硫氨基酸的代謝01甲硫氨酸的代謝

甲硫氨酸在甲硫氨酸腺苷轉(zhuǎn)移酶的催化下，接受ATP提供的腺苷生成S-腺苷甲硫氨酸。SAM為活性甲硫氨酸，是體內(nèi)的甲基供體。轉(zhuǎn)甲基酶催化SAM，為體內(nèi)甲基化反應(yīng)提供甲基，同時，SAM轉(zhuǎn)化為S-腺苷同型半胱氨酸，進一步在裂解酶的作用下脫去腺苷，生成同型半胱氨酸。同型半胱氨酸在轉(zhuǎn)甲基酶的催化下，接受N5-CH3-FH4的甲基再次合成甲硫氨酸，構(gòu)成甲硫氨酸循環(huán)，如圖6-8所示。

含硫氨基酸包括甲硫氨酸和半胱氨酸。甲硫氨酸可以轉(zhuǎn)化成半胱氨酸，但半胱氨酸不能轉(zhuǎn)化成甲硫氨酸。三、含硫氨基酸的代謝

甲硫氨酸是必需氨基酸。甲硫氨酸循環(huán)的意義在于其他氨基酸代謝產(chǎn)生的一碳單位，通過N5-CH3-FH4供給甲基，合成甲硫氨酸，再由SAM提供甲基，生成重要的生物活性物質(zhì)，如腎上腺素、肉堿、肌酸、膽堿等，在保證甲基化反應(yīng)不斷進行的同時，不減少甲硫氨酸的量。三、含硫氨基酸的代謝02半胱氨酸的代謝

1）生成谷胱甘肽半胱氨酸與谷氨酸和甘氨酸結(jié)合形成谷胱甘肽，由于它含有一個巰基（—SH），故常以G—SH代表還原型谷胱甘肽，2分子G—SH脫去1對氫原子生成的GSSG為氧化型谷胱甘肽。谷胱甘肽是體內(nèi)重要的還原劑，保護酶和蛋白質(zhì)的—SH不被氧化。三、含硫氨基酸的代謝

2）合成牛磺酸半胱氨酸的—SH經(jīng)連續(xù)氧化形成磺酸基（—SO3H），然后脫羧，便形成?；撬?。它主要用于在肝臟內(nèi)合成結(jié)合型膽汁酸。三、含硫氨基酸的代謝

3）合成活性硫酸根半胱氨酸經(jīng)非氧化脫氨基作用可分解生成H2S、NH3和丙酮酸。其中，H2S經(jīng)氧化生成硫酸（根），再經(jīng)ATP活化生成3′-磷酸腺苷-5′-磷酰硫酸（3′-phosphoadenosine-5′-phosphosulfate，PAPS），即活性硫酸，它既是肝臟內(nèi)進行生物轉(zhuǎn)化的一種結(jié)合物質(zhì)，也是使軟骨等組