08蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢

小肽
内切
胰蛋白酶，糜蛋白酶， 胰蛋白酶，糜蛋白酶，弹性蛋白酶 胰腺
（trypsin） ） （chymotrypsin） ） （elastase） ）
小肽+ 小肽 aa 血液 ← aa
）（aminopeptidase） （di，tripeptidase） （carboxypeptidase）（ ）（ ） ， ）
蛋白质的吸收
ATP酶 K+-ATP酶 外 膜 内
ATP ADP+Pi K+ Na+ Na+ 氨基酸 K+ Na+ Na+ 氨基酸
载体蛋白质
氨基酸进入组织细胞的需钠主动转运机制
（二）γ-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用 谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用 在小肠的上皮细胞还存在一种γ 在小肠的上皮细胞还存在一种γ-谷 氨酰基循环( cycle)也有吸 氨酰基循环(γ-glutamyl cycle)也有吸 收氨基酸的功能， Meister提出 提出。 收氨基酸的功能，由Meister提出。 循环过程： 循环过程： 在细胞膜上的γ 谷氨酰转肽酶才催化下， ①在细胞膜上的γ-谷氨酰转肽酶才催化下， 胞外的氨基酸与谷胱甘肽起反应生成γ 胞外的氨基酸与谷胱甘肽起反应生成γ谷氨酰氨基酸和Cys-Gly而进入细胞； 谷氨酰氨基酸和Cys-Gly而进入细胞； Cys 而进入细胞 谷氨酰氨基酸在5 ② γ-谷氨酰氨基酸在5-氧脯氨酸酶的催化 下释放出游离的氨基酸和5 氧脯氨酸； 下释放出游离的氨基酸和5-氧脯氨酸； ③谷胱甘肽的再合成
机体对外源性蛋白的消化
胃
分泌
胃泌素
刺激
胃中柱细胞
（parietal cells） ）
分泌
HCl → 球蛋白变性松散
激活
（gastrin） ）
主细胞
（chief cells） ）
分泌
胃蛋白酶原→ 胃蛋白酶原→胃蛋白酶
（pepsinogen） ） （pepsin） ）
小肠
分泌
肠促胰液肽 → 中和胃酸
（secretin） ）
第 八 章
蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢
DEGRADATION OF PROTEIN AND METABOLISM OF AMINO ACID
第一节 蛋白质的营养作用
一、蛋白质营养的重要性
①维持细胞组织的生长、更新和修补； 维持细胞组织的生长、更新和修补； 参与多种重要生理活动； ②参与多种重要生理活动； 催化（ ）、免疫 抗原及抗体）、运动（肌肉）、 免疫（ ）、运动 催化（酶）、免疫（抗原及抗体）、运动（肌肉）、 物质转运（载体）、凝血（凝血系统）等。 物质转运（载体）、凝血（凝血系统） ）、凝血 氧化供能（ ③氧化供能（17.9KJ/g ）； 人体每日18 能量由蛋白质提供。 18% 人体每日18%能量由蛋白质提供。 氨基酸是各种含氮化合物（ 激素、嘌呤、嘧啶、 ④氨基酸是各种含氮化合物（如：激素、嘌呤、嘧啶、某些 维生素等）合成的前体； 维生素等）合成的前体； 可转化为糖和脂肪等. ⑤可转化为糖和脂肪等.
二、氨基酸的吸收 氨基酸被小肠细胞吸收的机制与单糖 的吸收机制极为相似。 的吸收机制极为相似。 主要部位： 主要部位：小肠粘膜细胞 吸收机制：耗能的主动吸收 吸收机制： 吸收形式： 吸收形式： 氨基酸吸收载体 γ-谷氨酰基循环 二肽或三肽转运体系
（一）依赖于Na+的氨基酸吸收载体 依赖于Na
在吸收细胞面向肠腔的质膜上，发现有4 在吸收细胞面向肠腔的质膜上，发现有4种依赖 Na+的氨基酸吸收载体 分别运输酸性氨基酸 的氨基酸吸收载体， 酸性氨基酸、 于Na+的氨基酸吸收载体，分别运输酸性氨基酸、碱 性氨基酸、中性氨基酸、 性氨基酸、中性氨基酸、亚氨基酸与甘氨酸载体 氨基酸运输只有结合Na 后才能与氨基酸结合， 氨基酸运输只有结合Na+后才能与氨基酸结合， 一旦与氨基酸结合，其构象发生变化， 一旦与氨基酸结合，其构象发生变化，导致氨基酸 转入细胞内，随后它的构象恢复。 和Na+转入细胞内，随后它的构象恢复。 ATP供能 供能， 再由钠泵（ ATPase） 由ATP供能，Na+再由钠泵（Na+-K+ ATPase）耗 能排出细胞外. 能排出细胞外.
胃酸
胃蛋白酶
(+)
胃粘膜壁细胞分泌 自身激活 胃蛋白酶原 切下N 切下N端42AA 胃蛋白酶 蛋白质 多肽 少量氨基酸
水解芳香族氨基酸（ 水解芳香族氨基酸（Phe、Tyr、Trp）及Leu、 、 、 ） 、 Glu、Gln等氨基和羧基形成的肽键 、 等氨基和羧基形成的肽键
（二）小肠内的消化
1.小肠是蛋白质消化的主要部位 1.小肠是蛋白质消化的主要部位 小肠 2.小肠中蛋白质的消化主要靠胰酶来完成 小肠中蛋白质的消化主要靠胰酶来完成， 2.小肠中蛋白质的消化主要靠胰酶来完成，这些酶 的最适pH7.0左右。 pH7.0左右 的最适pH7.0左右。 3.有两种类型的消化酶 有两种类型的消化酶： 3.有两种类型的消化酶： 肽链内切酶：胰蛋白酶（trypsin）、糜蛋白酶 肽链内切酶：胰蛋白酶（trypsin）、糜蛋白酶 ）、 chymotrypsin）、弹性蛋白酶（elastase）， ）、弹性蛋白酶 ），这 （chymotrypsin）、弹性蛋白酶（elastase），这 些酶对肽键有专一性。 些酶对肽键有专一性。 肽链外切酶：氨基肽酶（ ）、羧基 肽链外切酶：氨基肽酶（amino peptidase）、羧基 ）、 肽酶A 肽酶A （carboxypeptidase A）、 羧肽酶B、二肽酶 ）、 羧肽酶B 胰酶消化蛋白质产生寡肽和少量氨基酸。 胰酶消化蛋白质产生寡肽和少量氨基酸。
半必需氨基酸： 种 婴幼儿不能满足、 半必需氨基酸：2种（婴幼儿不能满足、成人可 满足） 满足） 精、组 其余10种氨基酸体内可以合成 种氨基酸体内可以合成， 其余 种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基 酸. 蛋白质的营养价值(nutrition value) ②蛋白质的营养价值 外源性蛋白质被人体利用的程度。 外源性蛋白质被人体利用的程度。 蛋白质的营养价值取决于所含必需氨基酸的种 含量及比例。 类、含量及比例。 蛋白质的互补作用： ③蛋白质的互补作用：营养价值较低的蛋白质混合 食用， 食用，则必须氨基酸可以相互补充从而提高营养 价值，称为食物蛋白质的互补作用。 价值，称为食物蛋白质的互补作用。 ④蛋白质的生理价值 是指饲料蛋白质被动物机体合成组织蛋白质 利用率。 蛋白质的生理价值越高， 的利用率。即：蛋白质的生理价值越高，其最低 需要量就越小；反之就越大。 需要量就越小；反之就越大。
混合食物蛋白质的互ห้องสมุดไป่ตู้作用
食物 单独食用 玉米 小米 大豆 小麦 小米 大豆 牛肉 60 57 64 67 57 64 69 生理价值 混合食用
73
89
蛋蛋蛋氮生蛋蛋蛋 =
氮氮氮氮氮 氮氮氮氮氮
×
100
第二节 蛋白质的酶促降解
一、蛋白质的消化 膳食中的蛋白质一般不能被肠道直接吸 它们必须先被水解成氨基酸、 收，它们必须先被水解成氨基酸、二肽或三 肽。但是新生儿在出生后的一段时间内能够 吸收完整的蛋白质，主要是吸收母乳的抗体。 吸收完整的蛋白质，主要是吸收母乳的抗体。 蛋白质消化的生理意义： 蛋白质消化的生理意义： 由大分子转变为小分子，便于吸收; （1）由大分子转变为小分子，便于吸收; 消除种属特异性和抗原性，防止过敏、 （2）消除种属特异性和抗原性，防止过敏、 毒性反应. 毒性反应.
95%的食物蛋白质在肠中完全水解为氨基酸。 的食物蛋白质在肠中完全水解为氨基酸。 的食物蛋白质在肠中完全水解为氨基酸
氨基肽酶 O H2 N H R
1
内肽酶 O O C H R
3
羧基肽酶 O C N H H R
5
C
C H
N H R
C H
2
N H
C
C
N H R
C
C H
N H R
C O
6
C O H
4
小肠粘膜细胞
2.生理需要量(最低需要量) 2.生理需要量(最低需要量) 生理需要量 对于成年动物来说， 对于成年动物来说，在糖和脂肪充分供应的条件 为了维持其氮的总平衡， 下，为了维持其氮的总平衡，至少必须摄入的蛋白质 称为蛋白质的最低需要量。 量，称为蛋白质的最低需要量。成人每日最低蛋白质 需要量为30 50g， 30～ 需要量为30～50g，我国营养学会推荐成人每日蛋白 质需要量为80g 80g。 质需要量为80g。 3.蛋白质的营养价值 3.蛋白质的营养价值 必需氨基酸(essential ①必需氨基酸(essential amino acid) 指体内需要而又不能自身合成， 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 的氨基酸，共有8种： Ile、Leu、Trp、Thr、 Phe、 Met、 Ile、Leu、Trp、Thr、 Phe、Lys 、Met、Val 口诀： 一两色素本来淡些” 口诀： “一两色素本来淡些” 携 苏 丹 来 奔 以 色 列 缬 苏 蛋 赖 苯丙 异亮 色 亮
ADP+Pi ATP
谷胱甘肽 合成酶
γ-谷氨酰半胱氨酸 谷氨酰半胱氨酸
γ-谷氨酰基循环过程 谷氨酰基循环过程
（三)二肽和三肽的吸收 蛋白质经胃液和胰液中各种蛋白酶的水 所得的产物仅有1/3为氨基酸， 1/3为氨基酸 解，所得的产物仅有1/3为氨基酸，其余 2/3为寡肽 为寡肽。 2/3为寡肽。 小肠粘膜细胞几乎不能吸收长于3 小肠粘膜细胞几乎不能吸收长于3个氨 基酸的寡肽，但能有效吸收二肽或三肽 二肽或三肽。 基酸的寡肽，但能有效吸收二肽或三肽。此 种转运也是耗能的主动吸收过程. 种转运也是耗能的主动吸收过程. 一旦进入细胞， 一旦进入细胞，很快被细胞质的肽酶水 解成自由的氨基酸。 解成自由的氨基酸。
细胞外
细胞膜