生物化学第八章氨基酸代谢
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酸的比例。 *大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、
羟脯氨酸除外。
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பைடு நூலகம்
18
1、转氨基作用的机制
*转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛
氨基酸 α-酮酸
磷酸吡哆醛 转氨酶
磷酸吡哆胺
谷氨酸 α-酮戊二酸
教学ppt
19
谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶（GOT）
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
• 依赖ATP • 降解异常蛋白和短寿命蛋白
教学ppt
10
泛素？
*76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD)； *普遍存在于真核生物而得名； *一级结构高度保守。
泛素介导的蛋白质降解过程
教学ppt
11
ATP AMP+PPi
（ubiquitin） E1-SH
E1-S-
E2-SH E1-SH
E2-S-
E3 E2-SH
R-|C| -COO-+NH3
NH+3
α-氨基酸
H2O+O2
H2O2
O
α-酮酸
*L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及肾脏，辅基为FMN）
*D-氨基酸氧化酶（活性强，但体内D-氨基酸少，辅基为 FAD）
教学ppt
17
（二）、转氨基作用(transamination)
特点： *没有游离的氨产生，但改变了氨基酸代谢库中各种氨基
教学ppt
7
三、细胞内蛋白质的降解
▪溶酶体途径:
—无选择地降解蛋白质
▪泛肽途径：
—给选择降解的蛋白质加以标记
教学ppt
8
1、溶酶体内降解过程
• 不依赖ATP • 利用组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和
长寿命的细胞内蛋白
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9
2、依赖泛素(ubiquitin)的降解过程
胺类
+ CO2
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25
（一）、γ-氨基丁酸，(γ-aminobutyric acid, GABA)
L-谷氨酸
L- 谷氨酸脱酶
GABA
CO2
*GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。
教学ppt
26
（二）、组胺 (histamine)
L-组氨酸 组氨酸脱羧酶 组胺
CO2
*组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，
二、蛋白质的消化 ▪蛋白质消化的生理意义：
（1）由大分子转变为小分子，便于吸收。 （2）消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。
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6
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
（Phe.Tyr.Trp）
（Arg.Lys）
羧羧肽肽酶酶
（Phe. Trp）
（脂肪族）
胃蛋白酶 胰凝乳 弹性蛋白酶 胰蛋白酶 蛋白酶
氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。
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4
2、生理需要量
80克/日
3、蛋白质的营养价值
*必需氨基酸(essential amino acid)
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。
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5
教学ppt
20
2、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。
*通过此种方式并未产生游离的氨。
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21
（三）、联合脱氨基作用
1、转氨基和氧化脱氨基偶联 2、转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联：主要在肌肉组织中
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22
1、 转氨基偶联氧化脱氨基作用
教学ppt
29
一、α-酮酸的代谢去向
1、经氨基化生成非必需氨基酸；
2、转变成糖及脂类；
氨基酸生糖及生酮性质的分类
Metabolism of Amino Acids
教学ppt
1
本章主要内容：
一、蛋白质的营养作用 二、氨基酸的一般代谢 三、氨的代谢 四、氨基酸的生物合成（自学）
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2
第一节、蛋白质的营养作用
Nutritional Function of Protein
教学ppt
3
一、蛋白质的营养作用
1、氮平衡(nitrogen balance) 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）
氨基酸
转氨酶
α-酮酸
α-酮戊二酸 谷氨酸
NH3+NADH+H+
L-谷氨酸脱氢酶
H2O+NAD+
*此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成 非必需氨基酸的主要方式。
*主要在肝、肾组织进行。
教学ppt
23
2、转氨基偶联嘌呤核苷酸循环
腺苷酸代琥
氨 基 酸
α-酮戊 二酸
天冬氨酸
珀酸合成酶
转 氨 酶
E1：泛肽激活酶 E2：泛肽载体蛋白 E3：泛肽-蛋白质连接酶
19S调节亚基
20S蛋白酶体
ATP
教学ppt
多泛肽化蛋白 ATP
去折叠 水解
26S蛋白酶体
12
第二节、氨基酸的一般代谢
General Metabolism of Amino Acids
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13
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
尿素
氨 α-酮酸
COOH
COOH
CH2 CH2 + CH NH2 COOH
H2O
L-谷氨酸脱氢酶 NAD(P)+ NAD(P)H+H+
CH2 CH2 + C=O
COOH
NH3
*L-谷氨酸脱氢酶：
•活性强，分布于肝、肾及脑组织 •辅酶为NAD+或NADP+ •专一性强，只作用于谷氨酸
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16
R-CH-COO-氨基酸氧化酶（FAD、FMN） |
酮体 氧化供能
组织
分解
蛋白质
合成
氨基酸 代谢库
代谢转变
糖 胺类
体内合成氨基酸 (非必需氨基酸)
其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)
教学ppt
14
一、氨基酸的脱氨基作用
脱氨基方式：
▪氧化脱氨基 ▪转氨基作用 转氨基和氧化脱氨基偶联 ▪联合脱氨基 转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联 ▪非氧化脱氨基
教学ppt
15
（一）、氧化脱氨基作用
还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。
教学ppt
27
（三）、5-羟色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT)
色氨酸羟化酶
色氨酸
5-羟色氨酸脱羧酶
5-羟色氨酸
5-HT
CO2
* 5-HT在脑内作为神经递质，起抑制作用；在外周组
织有收缩血管的作用。
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28
第三节、氨 的 代 谢
Metabolism of Ammonia
转 氨 酶
1
2
腺苷酸 代琥珀酸
谷氨酸 α-酮酸
草酰乙酸
苹果酸
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延胡索酸
次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)
NH3 腺苷酸 脱氢酶
H2O
腺嘌呤 核苷酸 (AMP)
24
二、氨基酸的脱羧基作用
脱羧基作用(decarboxylation)
R
H C NH2 COOH
氨基酸
氨基酸脱羧酶 磷酸吡哆醛
RCH2NH2
羟脯氨酸除外。
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18
1、转氨基作用的机制
*转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛
氨基酸 α-酮酸
磷酸吡哆醛 转氨酶
磷酸吡哆胺
谷氨酸 α-酮戊二酸
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19
谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶（GOT）
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
• 依赖ATP • 降解异常蛋白和短寿命蛋白
教学ppt
10
泛素？
*76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD)； *普遍存在于真核生物而得名； *一级结构高度保守。
泛素介导的蛋白质降解过程
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11
ATP AMP+PPi
（ubiquitin） E1-SH
E1-S-
E2-SH E1-SH
E2-S-
E3 E2-SH
R-|C| -COO-+NH3
NH+3
α-氨基酸
H2O+O2
H2O2
O
α-酮酸
*L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及肾脏，辅基为FMN）
*D-氨基酸氧化酶（活性强，但体内D-氨基酸少，辅基为 FAD）
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（二）、转氨基作用(transamination)
特点： *没有游离的氨产生，但改变了氨基酸代谢库中各种氨基
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三、细胞内蛋白质的降解
▪溶酶体途径:
—无选择地降解蛋白质
▪泛肽途径：
—给选择降解的蛋白质加以标记
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1、溶酶体内降解过程
• 不依赖ATP • 利用组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和
长寿命的细胞内蛋白
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2、依赖泛素(ubiquitin)的降解过程
胺类
+ CO2
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25
（一）、γ-氨基丁酸，(γ-aminobutyric acid, GABA)
L-谷氨酸
L- 谷氨酸脱酶
GABA
CO2
*GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。
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26
（二）、组胺 (histamine)
L-组氨酸 组氨酸脱羧酶 组胺
CO2
*组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，
二、蛋白质的消化 ▪蛋白质消化的生理意义：
（1）由大分子转变为小分子，便于吸收。 （2）消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。
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6
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
（Phe.Tyr.Trp）
（Arg.Lys）
羧羧肽肽酶酶
（Phe. Trp）
（脂肪族）
胃蛋白酶 胰凝乳 弹性蛋白酶 胰蛋白酶 蛋白酶
氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。
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4
2、生理需要量
80克/日
3、蛋白质的营养价值
*必需氨基酸(essential amino acid)
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。
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5
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20
2、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。
*通过此种方式并未产生游离的氨。
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21
（三）、联合脱氨基作用
1、转氨基和氧化脱氨基偶联 2、转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联：主要在肌肉组织中
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22
1、 转氨基偶联氧化脱氨基作用
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一、α-酮酸的代谢去向
1、经氨基化生成非必需氨基酸；
2、转变成糖及脂类；
氨基酸生糖及生酮性质的分类
Metabolism of Amino Acids
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1
本章主要内容：
一、蛋白质的营养作用 二、氨基酸的一般代谢 三、氨的代谢 四、氨基酸的生物合成（自学）
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2
第一节、蛋白质的营养作用
Nutritional Function of Protein
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3
一、蛋白质的营养作用
1、氮平衡(nitrogen balance) 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）
氨基酸
转氨酶
α-酮酸
α-酮戊二酸 谷氨酸
NH3+NADH+H+
L-谷氨酸脱氢酶
H2O+NAD+
*此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成 非必需氨基酸的主要方式。
*主要在肝、肾组织进行。
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2、转氨基偶联嘌呤核苷酸循环
腺苷酸代琥
氨 基 酸
α-酮戊 二酸
天冬氨酸
珀酸合成酶
转 氨 酶
E1：泛肽激活酶 E2：泛肽载体蛋白 E3：泛肽-蛋白质连接酶
19S调节亚基
20S蛋白酶体
ATP
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多泛肽化蛋白 ATP
去折叠 水解
26S蛋白酶体
12
第二节、氨基酸的一般代谢
General Metabolism of Amino Acids
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13
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
尿素
氨 α-酮酸
COOH
COOH
CH2 CH2 + CH NH2 COOH
H2O
L-谷氨酸脱氢酶 NAD(P)+ NAD(P)H+H+
CH2 CH2 + C=O
COOH
NH3
*L-谷氨酸脱氢酶：
•活性强，分布于肝、肾及脑组织 •辅酶为NAD+或NADP+ •专一性强，只作用于谷氨酸
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16
R-CH-COO-氨基酸氧化酶（FAD、FMN） |
酮体 氧化供能
组织
分解
蛋白质
合成
氨基酸 代谢库
代谢转变
糖 胺类
体内合成氨基酸 (非必需氨基酸)
其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)
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14
一、氨基酸的脱氨基作用
脱氨基方式：
▪氧化脱氨基 ▪转氨基作用 转氨基和氧化脱氨基偶联 ▪联合脱氨基 转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联 ▪非氧化脱氨基
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15
（一）、氧化脱氨基作用
还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。
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（三）、5-羟色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT)
色氨酸羟化酶
色氨酸
5-羟色氨酸脱羧酶
5-羟色氨酸
5-HT
CO2
* 5-HT在脑内作为神经递质，起抑制作用；在外周组
织有收缩血管的作用。
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28
第三节、氨 的 代 谢
Metabolism of Ammonia
转 氨 酶
1
2
腺苷酸 代琥珀酸
谷氨酸 α-酮酸
草酰乙酸
苹果酸
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延胡索酸
次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)
NH3 腺苷酸 脱氢酶
H2O
腺嘌呤 核苷酸 (AMP)
24
二、氨基酸的脱羧基作用
脱羧基作用(decarboxylation)
R
H C NH2 COOH
氨基酸
氨基酸脱羧酶 磷酸吡哆醛
RCH2NH2