蛋白质的降解与氨基酸的代谢

蛋白质的降解与氨基酸的代谢第一页，共三十八页，编辑于2023年，星期一第八章蛋白质的降解与氨基酸的代谢

内容提要第一节蛋白质的酶水解第二节氨基酸分解代谢的公共途径第三节氨基酸合成的公共途径第二页，共三十八页，编辑于2023年，星期一第一节氮源和氨基酸库

氮素是蛋白质、核酸等含氮化合物的组成成分，是生物合成必不可少的营养素。不同生物体利用的氮源是不同的微生物：少数利用氮气，多数用铵盐和硝酸盐以及有机氮。植物：无机氮动物：有机氮第三页，共三十八页，编辑于2023年，星期一第一节氮源和氨基酸库1.氮平衡（nitrogenbalance)

摄入事物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系。氮总平衡：摄入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：摄入氮>排出氮（儿童、孕妇等）氮负平衡：摄入氮<排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）成人每天最低蛋白质质需要量为30~50g,我国营养学家会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。第四页，共三十八页，编辑于2023年，星期一2.必需氨基酸（eessentialaminoacid)

指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共有8种：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。第一节氮源和氨基酸库第五页，共三十八页，编辑于2023年，星期一第二节蛋白质的酶水解

生物利用外源蛋白质时，需要将蛋白质分解成氨基酸或寡肽才能被吸收利用。一、蛋白酶与蛋白酶的分类催化蛋白质分子中的肽键水解的一类酶，称为蛋白酶。1、根据作用方式第六页，共三十八页，编辑于2023年，星期一胃蛋白酶R1：芳香族、疏水氨基酸（N及C端）；胰凝乳蛋白酶R1：芳香族、疏水（C端）；弹性蛋白酶R2：丙，甘，丝等短脂肪链的氨基酸（C端）；胰蛋白酶R3：碱性氨基酸（C端)。

一、蛋白酶与蛋白酶的分类第七页，共三十八页，编辑于2023年，星期一2、根据作用的pH分

酸性蛋白酶pH2-5

中性蛋白酶pH7-8

碱性蛋白酶pH9-11一、蛋白酶与蛋白酶的分类第八页，共三十八页，编辑于2023年，星期一二、蛋白质的酶水解

大分子的蛋白质受内肽酶、外肽酶和二肽酶的协同催化，逐步降解生成。 多肽寡肽二肽氨基酸第九页，共三十八页，编辑于2023年，星期一二、蛋白质的酶水解第十页，共三十八页，编辑于2023年，星期一三、氨基酸的吸收及氨基酸代谢库

在人和动物体内，氨基酸被小肠粘膜吸收后，通过粘膜的微细血管进入血液，并运送到肝脏及其他器官中进行代谢。体内氨基酸的来源①外界吸收；②自身合成；③蛋白质更新释放。由于氨基酸是蛋白质、核酸等生物分子合成的原料，细胞内总有相当数量的游离氨基酸存在。氨基酸库细胞内所有游离存在的氨基酸。第十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期一第二节氨基酸分解代谢的公共途径蛋白质降解的原因被异常修饰的非正常蛋白质，突变蛋白质；各种须及时灭活的具有调节活性的蛋白质，尤其是关键酶。蛋白质加速降解的条件食物中蛋白质供应充足或过量；饥饿或糖尿病时无法获得充足的糖做燃料。第十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期一第二节氨基酸分解代谢的公共途径氨基酸分解代谢的公共途径

1.脱氨基作用——有机酸、氨;2.脱羧基作用——胺、CO2;3.脱氨、脱羧作用。第十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期一

氨基酸经酶催化脱去氨基的作用称为脱氨基作用。一、氨基酸的脱氨基作用第十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期一

除甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸外，大多数氨基酸可参与转氨基作用。氨基转移酶（转氨酶）催化转氨基反应，转氨酶种类多、分布广，活性高，在细胞溶胶和线粒体中都有。不同的氨基酸需要不同的转氨酶催化。1.转氨基作用第十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期一1.转氨基作用第十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期一转氨基作用的生理意义转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。通过转氨基并未产生游离的氨。1.转氨基作用第十七页，共三十八页，编辑于2023年，星期一2.氧化脱氨

转氨作用并不能最终脱掉氨，而是把多种氨基酸转化为谷氨酸，谷氨酸在氧化脱氨的作用下才真正脱掉氨。第十八页，共三十八页，编辑于2023年，星期一3.联合脱氨基作用

联合脱氨基作用是由转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶联合作用脱去氨基的方式。第十九页，共三十八页，编辑于2023年，星期一3.联合脱氨基作用第二十页，共三十八页，编辑于2023年，星期一机体内部分氨基酸可进行脱羧基作用，生成相应的一级胺。它是氨基酸分解的另一条共同途径。催化脱羧反应的酶称为脱羧酶，这类酶的辅酶是磷酸吡哆醛，其反应过程∶二、氨基酸的脱羧基作用第二十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期一组胺可以使血管舒张，降低血压；酪胺、5-羟色胺能增高血压；谷氨酸脱羧生成的γ-氨基丁酸是重要的神经递质。但绝大多数胺类对动物有毒，体内有胺氧化酶，能将它们氧化成醛、酸。二、氨基酸的脱羧基作用第二十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期一三、氨基酸脱氨、脱羧产物的进一步代谢

1.α-酮酸的代谢

(1)用于氨基酸的再合成；

(2)转变成糖和脂;生糖氨基酸∶碳骨架能转变成糖的氨基酸称为生糖氨基酸。能生成丙酮酸和TCA循环中的中间产物的氨基酸可经糖异生作用转变成糖。 生酮氨基酸∶氨基酸脱氨后生成的酮酸经复杂的变化后，可变成乙酰辅酶A。乙酰辅酶A在动物体内不能转变成糖，只能转变成脂肪，这类氨基酸称为生酮氨基酸。 (3)进入TCA循环，氧化生成CO2和H2O。 第二十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期一1.α-酮酸的代谢第二十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期一2.氨的代谢

氨对人体及动物是有毒的，在体内不能大量积存。游离的氨形成后应立即代谢。第二十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期一2.氨的代谢第二十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期一人体氨的代谢方式主要有以下几种形式①在肝内合成尿素，这是最主要的去路②合成非必需氨基酸及其它含氮化合物③合成谷氨酰胺。2.氨的代谢第二十七页，共三十八页，编辑于2023年，星期一生成部位主要在肝细胞的线粒体及胞液中。生成过程鸟氨酸循环（orinithinecycle),又称尿素循环（ureacycle)。2.氨的代谢

①尿素合成

第二十八页，共三十八页，编辑于2023年，星期一①尿素合成

第二十九页，共三十八页，编辑于2023年，星期一①尿素合成

第三十页，共三十八页，编辑于2023年，星期一①尿素合成

第三十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期一①尿素合成

第三十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期一①尿素合成

第三十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期一①尿素合成尿素循环小结原料：2分子氨，一分子来自于游离氨，另一个来自于天冬氨酸。过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行。耗能：3个ATP，4个高能磷酸键。意义不仅可以消除氨的毒性，还可减少CO2溶于血液所产生的酸性。第三十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期一

大部分直接排到细胞外，小部分可通过丙酮酸羧化支路被固定，生成草酰乙酸或苹果酸。这些有机酸的生成对于三羧酸循环产生发酵产物（如柠檬酸、谷氨酸、延胡索酸、苹果酸等）有促进作用。3.CO2的去路第三十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期一4.胺的代谢

氨基酸脱羧生成的胺可在胺氧化酶的催化下生成醛。醛在脱氢酶的作用下，加水脱氢生成有机酸。有机酸再经β-氧化作用，生成乙酰CoA。乙酰CoA进入三羧酸循环，最后被氧化成