生物化學(xué)教案第七章氨基酸代謝

授課章節(jié)第七章氨基酸代謝授課對象普教級臨床、口腔本科學(xué)時6時間11.3—11.12授課地點(diǎn)5-315、5-506、2-301教材見首頁教學(xué)目的規(guī)定1、掌握：蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用；氨基酸的脫氨基作用；-酮酸的代謝；氨的代謝；一碳單位的代謝；甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用；芳香族氨基酸代謝的重要產(chǎn)物。2、熟悉：蛋白質(zhì)的消化、吸取與腐敗。3、理解：體內(nèi)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換更新；個別氨基酸的代謝過程。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用；氨基酸的脫氨基作用；-酮酸的代謝；氨的代謝；一碳單位的代謝；甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用；芳香族氨基酸代謝的重要產(chǎn)物。教學(xué)難點(diǎn)：氨基酸如何轉(zhuǎn)變成糖及脂類；氨基酸如何徹底氧化。教學(xué)辦法大課系統(tǒng)講授教具多媒體輔以板書授課提綱第一節(jié)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用一、體內(nèi)蛋白質(zhì)含有多方面的重要功效二、體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況可用氮平衡描述三、營養(yǎng)必需氨基酸決定蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值第二節(jié)蛋白質(zhì)的消化、吸取與腐敗一、外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽后被吸取二、蛋白質(zhì)在腸道發(fā)生腐敗作用第三節(jié)氨基酸的普通代謝一、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基酸二、外源性氨基酸與內(nèi)源性氨基酸構(gòu)成氨基酸代謝庫三、聯(lián)合脫氨基作用是體內(nèi)重要的脫氨基途徑四、氨基酸碳鏈骨架可進(jìn)行轉(zhuǎn)換或分解第四節(jié)氨的代謝一、體內(nèi)有毒性的氨有三個重要來源二、氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的形式轉(zhuǎn)運(yùn)三、氨在肝合成尿素是氨的重要去路第五節(jié)個別氨基酸的代謝一、氨基酸的脫羧基作用產(chǎn)生特殊的胺類化合物二、某些氨基酸在分解代謝中產(chǎn)生一碳單位三、含硫氨基酸的代謝是互相聯(lián)系的四、芳香族氨基酸代謝可產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)五、支鏈氨基酸的分解有相似的代謝過教學(xué)主要內(nèi)容備注一、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用1、體內(nèi)蛋白質(zhì)含有多方面的重要功效1）蛋白質(zhì)維持細(xì)胞組織的生長、更新和修補(bǔ)2）蛋白質(zhì)參加體內(nèi)多個重要的生理活動催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運(yùn)動（肌肉）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（載體）、凝血（凝血系統(tǒng)）等。3）蛋白質(zhì)可作為能源物質(zhì)氧化供能2、體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況可用氮平衡描述氮平衡（攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）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（小朋友、孕婦等）氮負(fù)平衡：攝入氮<排出氮（饑餓、消耗性疾病患者）氮平衡的意義：能夠反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的慨況。生理需要量（成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為30～50g，我國營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g）3．營養(yǎng)必需氨基酸決定蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值必需氨基酸：指體內(nèi)需要而又不能本身合成，必須由食物供應(yīng)的氨基酸，共有8種：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類、量質(zhì)比。蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用（指營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸能夠互相補(bǔ)充而提高營養(yǎng)價值）二、蛋白質(zhì)的消化、吸取與腐敗1、外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽后被吸取蛋白質(zhì)消化的生理意義1）由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?，便于吸取?）消除種屬特異性和抗原性，避免過敏、毒性反映胃中的消化胃酸、胃蛋白胃酸、胃蛋白酶胃蛋白酶原胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片(pepsinogen)(pepsin)胰酶是消化蛋白質(zhì)的重要酶，最適pH為7.0左右，涉及內(nèi)肽酶和外肽酶。內(nèi)肽酶(endopeptidase)：水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的某些肽鍵，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種氨基酸殘基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶氨基酸的吸取吸取部位：重要在小腸吸取形式：氨基酸、寡肽、二肽吸取機(jī)制：耗能的主動吸取過程氨基酸吸取的載體載體蛋白與氨基酸、Na+構(gòu)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)胞載體類型：中性氨基酸載體、堿性氨基酸載體、酸性氨基酸載體、亞氨基酸與甘氨酸載體γ-谷氨?；h(huán)γ-谷氨?；h(huán)(γ-glutamylcycle)過程谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)谷胱甘肽再合成肽的吸取運(yùn)用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽的轉(zhuǎn)運(yùn)體系此種轉(zhuǎn)運(yùn)也是耗能的主動吸取過程吸取作用在小腸近端較強(qiáng)3、蛋白質(zhì)在腸道發(fā)生腐敗作用概念：腸道細(xì)菌對未被消化和吸取的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的作用腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺、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)體運(yùn)用的物質(zhì)胺類的生成假神經(jīng)遞質(zhì)：某些物質(zhì)構(gòu)造與神經(jīng)遞質(zhì)構(gòu)造相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功效，稱假神經(jīng)遞質(zhì)氨的生成和其它有害物質(zhì)的生成與臨床。三、氨基酸的普通代謝1、體內(nèi)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換更新蛋白質(zhì)的降解有兩條途徑①溶酶體內(nèi)降解過程不依賴ATP運(yùn)用組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長壽命的細(xì)胞內(nèi)蛋白②依賴泛素(ubiquitin)的降解過程依賴ATP降解異常蛋白和短壽命蛋白體內(nèi)蛋白質(zhì)降解參加多個生理、病理調(diào)節(jié)作用，如基因體現(xiàn)、細(xì)胞增殖、炎癥反映、誘發(fā)癌瘤（增進(jìn)抑癌蛋白P53降解）氨基酸代謝庫(metabolicpool)：食物蛋白經(jīng)消化吸取的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參加代謝，稱為氨基酸代謝庫。2、氨基酸的代謝概況3、氨基酸的脫氨基作用：指氨基酸脫去氨基生成對應(yīng)α-酮酸的過程。脫氨基方式：氧化脫氨基、轉(zhuǎn)氨基作用、聯(lián)合脫氨基、非氧化脫氨基轉(zhuǎn)氨基作用：在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成對應(yīng)的α-酮酸，而另一種α-酮酸得到此氨基生成對應(yīng)的氨基酸的過程。轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義：轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(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L-谷氨酸氧化脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用定義：兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用，使氨基酸脫下α-氨基生成α-酮酸的過程類型：①轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用此種方式既是氨基酸脫氨基的重要方式，也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要方式。重要在肝、腎組織進(jìn)行②轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán)此種方式重要在肌肉組織進(jìn)行4、α-酮酸的代謝：1）經(jīng)氨基化生成非必須氨基酸2）轉(zhuǎn)變成糖及脂類3）氧化供能。四、氨的代謝1、氨是機(jī)體正常代謝產(chǎn)物，含有毒性。體內(nèi)的氨重要在肝合成尿素(urea)而解毒。正常人血氨濃度普通不超出0.6μmol/L。體內(nèi)氨的來源①氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是血氨重要來源,胺類等其它含氮化合物的分解也能夠產(chǎn)生氨②腸道吸取的氨，涉及氨基酸在腸道細(xì)菌作用下產(chǎn)生的氨和尿素經(jīng)腸道細(xì)菌尿素酶水解產(chǎn)生的氨③腎小管上皮細(xì)胞重吸取的氨氨的轉(zhuǎn)運(yùn)方式：1）丙氨酸-葡萄糖循環(huán)(alanine-glucosecycle)生理意義①肌肉中氨以無毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁?。②肝為肌肉提供葡萄糖?）谷氨酰胺的運(yùn)氨作用反映過程谷氨酸+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。生理意義谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物也是氨的儲存及運(yùn)輸形式。氨的去路①在肝內(nèi)合成尿素，這是最重要的去路②合成非必需氨基酸及其它含氮化合物③合成谷氨酰胺④直接排出體外2、尿素生成部位：重要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中基本過程尿素生成的過程由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)1）氨基甲酰磷酸的合成2）瓜氨酸的合成3）精氨酸的合成4）精氨酸水解生成尿素前兩步在線粒體中進(jìn)行，再移入胞液中進(jìn)行。調(diào)節(jié)1）食物蛋白質(zhì)的影響2）CPS-Ⅰ的調(diào)節(jié)：AGA、精氨酸為其啟動劑3）尿素生成酶系的調(diào)節(jié)：3、高血氨癥和氨中毒(肝昏迷氨中毒學(xué)說)五、個別氨基酸的代謝1、氨基酸的脫羧基作用2、一碳單位概念：某些氨基酸代謝過程中產(chǎn)生的只含有一種碳原子的基團(tuán)，稱為一碳單位(onecarbonunit)種類：甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基、亞胺甲基運(yùn)載體：四氫葉酸（FH4）生理功用：1）作為合成嘌呤和嘧啶的原料2）把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來3、含硫氨基酸的代謝甲硫氨酸的代謝甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用（SAM為體內(nèi)甲基的直接供體）甲硫氨酸循環(huán)肌酸的合成肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatinephosphate)是能量儲存、運(yùn)用的重要化合物。肝是合成肌酸的重要器官。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∷帷＜∷岷土姿峒∷岽x的終產(chǎn)物為肌酸酐(creatinine)