含氮化合物的代謝

關(guān)于含氮化合物的代謝第1頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

描述解蛋白質(zhì)的消化、吸收及腐敗作用、肝昏迷及氨基酸代謝障礙相關(guān)疾病、痛風(fēng)癥的原因及治療措施記住氨基酸的脫氨基作用及氨的來源去路、核苷酸酸合成的原料及分解代謝產(chǎn)物說出個別氨基酸的代謝、核苷酸的功能學(xué)習(xí)目標(biāo)第2頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月第1節(jié)概述第2節(jié)氨基酸的一般代謝第3節(jié)個別氨基酸的代謝第4節(jié)核苷酸的代謝第09章第3頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月Introduction第1節(jié)概述

第4頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

（一）消化1、胃中消化胃蛋白酶原胃蛋白酶H+激活

蛋白質(zhì)多肽胃蛋白酶一、蛋白質(zhì)的消化吸收和腐敗作用第5頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

胰蛋白酶原

腸激酶

糜蛋白酶彈性蛋白酶羧基肽酶（+）

蛋白質(zhì)

肽

氨基酸內(nèi)肽酶外肽酶

酶原的激活

胰蛋白酶水解2、小腸內(nèi)消化（主要部位）第6頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月1主要部位：小腸（1）氨基酸載體（運(yùn)載蛋白）堿性氨基酸載體酸性氨基酸載體亞氨基酸載體（2）-谷氨?；h(huán)：通過谷胱甘肽轉(zhuǎn)運(yùn)2吸收機(jī)制中性氨基酸載體：主要載體（二）氨基酸的吸收第8頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）腐敗作用概念：

腸道細(xì)菌對腸中未消化的蛋白質(zhì)和未吸收的氨基酸所起的分解作用。腐敗作用產(chǎn)物：

1.胺類（尸胺、色胺、酪胺、苯乙胺）

2.氨

3.其它有害物質(zhì)（苯酚、吲哚、硫化氫等）第9頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月二、核酸的消化與吸收食物核蛋白蛋白質(zhì)核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、腸核苷酸酶堿基戊糖核苷酶第10頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月MetabolismofNormal

AminoAcids第2節(jié)氨基酸的一般代謝第11頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月一、氨基酸的來源和去路

第12頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月二、氨基酸的脫氨基作用四種方式：（一）氧化脫氨基作用（二）轉(zhuǎn)氨基作用（三）聯(lián)合脫氨基作用（主要方式）（四）嘌呤核苷酸循環(huán)（心肌和骨骼肌脫氨基方式）第13頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月CHCOOHRNH2亞氨基酸氨基酸氧化酶

–2HHNCCOOHR氨基酸-酮酸+H2ONH3（一）氧化脫氨基作用COOHCRO+第14頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

L-谷氨酸脫氫酶在人體內(nèi)分布廣且活性高輔酶為NAD+或NADP+能催化L-谷氨酸氧化脫氨生成α-酮戊二酸和氨但L-谷氨酸脫氫酶在心肌和骨骼肌中活性較低。

重要的氨基酸氧化酶第15頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸+H2O-酮戊二酸+NH3NAD（P）+NAD（P）H

α-氨基酸

氨基酸氧化酶（FAD、FMN）α-酮酸

R-CH-COO-

NH3

+|

R-C-COO-+NH3O||H2O+O2H2O2第16頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）轉(zhuǎn)氨基作用

α-氨基酸1

R1-CH-COO-

NH+3

|α-酮酸1

R1-C-COO-O||

R2-C-COO-O||α-酮酸2

R2-CH-COO-

NH+3

|α-氨基酸2轉(zhuǎn)氨酶（磷酸吡哆醛）第17頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）或谷丙轉(zhuǎn)氨酶（GPT）臨床意義：急性肝炎患者血清ALT升高

2.天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）或谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)臨床意義：心肌?；颊哐錋ST升高谷氨酸+

丙酮酸-酮戊二酸

+丙氨酸重要的轉(zhuǎn)氨酶ALT谷氨酸+草酰乙酸-酮戊二酸+天冬氨酸AST第18頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

正常人各組織GOT及GPT活性(單位/克濕組織)測定血清轉(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。第19頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)合進(jìn)行的脫氨基作用方式相關(guān)的酶：轉(zhuǎn)氨酶

L-谷氨酸脫氫酶（三）聯(lián)合脫氨基作用（體內(nèi)氨基酸脫氨基的主要方式）第20頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月聯(lián)合脫氨基作用轉(zhuǎn)氨酶L-谷氨酸脫氫酶H20+NAD+NH3+NADHα-酮酸α-氨基酸α-酮戊二酸L-谷氨酸第21頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）嘌呤核苷酸循環(huán)（心肌、骨骼?。┨O果酸

腺苷酸代琥珀酸次黃嘌呤核苷酸

(IMP)腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸

谷氨酸α-酮酸轉(zhuǎn)氨酶1草酰乙酸天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶

2腺苷酸脫氫酶H2ONH3延胡索酸腺嘌呤核苷酸(AMP)第22頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）體內(nèi)氨的來源1.

氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨主要來源2.

腸道吸收的氨腸道細(xì)菌腐敗作用產(chǎn)生的氨尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨3.腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來自谷氨酰胺

谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶三、氨的代謝第23頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月1.谷氨酰胺的運(yùn)氨作用谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運(yùn)輸?shù)礁魏湍I后再分解為氨和谷氨酸，從而進(jìn)行解毒。谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運(yùn)輸形式。(腦、肌肉)(肝、腎)(二)氨的轉(zhuǎn)運(yùn)第24頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月丙氨酸葡萄糖

肌肉蛋白質(zhì)氨基酸NH3谷氨酸α-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α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循環(huán)糖異生肝2.丙氨酸-葡萄糖循環(huán)葡萄糖第25頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)氨的去路1.合成尿素排出2.以銨鹽形式經(jīng)腎臟排出3.合成非必需氨基酸4.參與嘌呤和嘧啶等含氮化合物的合成。第26頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月尿素的生成生成部位主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中。生成過程鳥氨酸循環(huán)(orinithinecycle)又稱尿素循環(huán)(ureacycle)第27頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月1）氨基甲酰磷酸的合成（線粒體）

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

消耗2分子ATP第28頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月2）瓜氨酸的合成（線粒體）鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸第29頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月3）精氨酸的合成（胞液）

精氨酸代琥珀酸合酶ATPAMP+PPiH2OMg2++天冬氨酸精氨酸代琥珀酸第30頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸COOHCHCHHOOC+NHNH2(CH2)3CHCOOHNHNH2CNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH第31頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月4）精氨酸水解生成尿素（胞液）

NHNH2(CH2)3CHCOOHNHNH2C精氨酸酶CNH2NH2O+精氨酸尿素第32頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鳥氨酸尿素線粒體胞液第33頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月1)主要器官：肝臟（肝細(xì)胞線粒體和胞漿）1CO2

2NH3（其中1分子來自于天冬氨酸）3個ATP的4個高能磷酸鍵4)生理意義：是體內(nèi)氨的主要去路，解氨毒的重要途徑。3)總反應(yīng)方程式：尿素

+2ADP+AMP+2Pi+PPi2)原料：合成1分子尿素需：2NH3+CO2

+

3ATP+H2O尿素合成小結(jié)第34頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(四)高氨血癥和氨中毒

血氨濃度升高稱高氨血癥，常見于肝功能嚴(yán)重?fù)p傷時，尿素合成酶的遺傳缺陷也可導(dǎo)致高氨血癥。

高氨血癥時可引起腦功能障礙，稱氨中毒,嚴(yán)重者出現(xiàn)肝昏迷（肝性腦?。┑?5頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月四、α-酮酸的代謝(一)合成非必需氨基酸(二)轉(zhuǎn)變成糖及脂肪(三)氧化供能第36頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月必需氨基酸和非必需氨基酸必需氨基酸人體需要但不能自行合成，只能由食物提供的一類氨基酸；共8種異亮、蛋、纈、亮、色、苯丙、蘇、賴非必需氨基酸人體需要但自身能合成的一類氨基酸。12種第37頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月生糖氨基酸丙、精、谷、甘、組、蛋、脯、絲、天、天胺、谷胺、胱生酮氨基酸亮、賴生糖兼生酮氨基酸苯丙、酪、色、蘇、異亮第38頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月第3節(jié)個別氨基酸的代謝MetabolismofspecialAminoAcids第39頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月一、氨基酸的脫羧基作用

氨基酸胺+CO2脫羧酶第40頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸脫羧生成的幾種重要的胺2.組氨酸的脫羧基生成組胺1.谷氨酸脫羧生成-氨基丁酸（GABA）3.色氨酸脫羧基生成5-羥色胺（5-HT）4.半胱氨酸氧化脫羧生成?；撬?/p>

5.鳥氨酸及蛋氨酸脫羧生成多胺

（精脒和精胺）第41頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月二、一碳單位的代謝

某些氨基酸在分解過程中產(chǎn)生的含一個碳原子的基團(tuán)（不包括CO、CO2、CH4）。包括：甲基（-CH3）亞甲基（-CH2-甲烯基）次甲基（=CH-甲炔基）甲?；?CHO）亞氨甲基（-CH=NH）第42頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）一碳單位的來源絲氨酸

N5,N10—CH2—FH4甘氨酸

N5,N10—CH2—FH4組氨酸N5—CH=NH—FH4色氨酸

N10—CHO—FH4主要來源于以下氨基酸分解代謝第43頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）一碳單位的載體——四氫葉酸（FH4）FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+第44頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月1.參與嘌呤、嘧啶核苷酸及蛋氨酸等的合成。2.將氨基酸與核苷酸代謝密切相連。（三）一碳單位的生理功用第45頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月三、蛋氨酸的代謝（一）蛋氨酸的轉(zhuǎn)甲基作用

蛋氨酸+ATPS-腺苷蛋氨酸(SAM)PPi+PiS-腺苷蛋氨酸提供活潑甲基腎上腺素膽堿肌酸等

第46頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)蛋氨酸循環(huán)(methioninecycle)蛋氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷蛋氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4

轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiRH-CH3第47頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

四、芳香族氨基酸的代謝芳香族氨基酸

苯丙氨酸

酪氨酸

色氨酸第48頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月1.兒茶酚胺苯丙氨酸酪氨酸苯丙氨酸羥化酶酪氨酸酶4.甲狀腺素碘化2.黑色素氧化分解3.乙酰乙酸延胡索酸+多巴胺腎上腺素去甲腎上腺素第49頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月第50頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月先天性缺乏酪氨酸酶導(dǎo)致白化病第51頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月苯酮酸尿癥(PKU)

體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并從尿中排出的一種遺傳代謝病。第52頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月第4節(jié)核苷酸的代謝MetabolismofNucleotides

第53頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月一、核苷酸的合成代謝

從頭合成途徑

補(bǔ)救合成途徑第54頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月從頭合成途徑:

是指利用氨基酸、一碳單位、二氧化碳和磷酸核糖等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)合成嘌呤或嘧啶核苷酸的途徑。補(bǔ)救合成途徑:

是指利用游離的嘌呤、嘧啶或其核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成核苷酸的途徑。第55頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）嘌呤核苷酸的合成

1．嘌呤核苷酸的從頭合成部位:

肝(主要),其次是小腸粘膜和胸腺。整個過程在胞液中進(jìn)行。合成原料:

甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、一碳單位、二氧化碳和5-磷酸核糖。第56頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月嘌呤堿合成的元素來源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳單位）甘氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊┑?7頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

從頭合成過程1)IMP的合成2)AMP和GMP的合成第58頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下IMP

AMP

GMPH2N-1-R-5′-P（5′-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶1)IMP的合成第59頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月2)AMP和GMP的生成第60頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶ATP和GTP的生成第61頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月2.嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑部位:腦、骨髓等參與補(bǔ)救合成的酶:腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)第62頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi合成過程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第63頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月補(bǔ)救合成的生理意義補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗。體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成。先天性缺乏HGPRT導(dǎo)致自毀容貌癥第64頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月3.嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。嘌呤類似物氨基酸類似物葉酸類似物6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等第65頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月從頭合成途徑補(bǔ)救合成途徑(二)嘧啶核苷酸的合成代謝第66頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月嘧啶合成的元素來源氨基甲酰磷酸天冬氨酸1.嘧啶核苷酸的從頭合成合成部位主要是肝細(xì)胞胞液第67頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月合成過程1)尿嘧啶核苷酸的合成2)胞嘧啶核苷酸的合成第6