氨基酸分解
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NH4+
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3、联合转氨基作用
第11页/共36页
• 4．嘌呤核苷酸循环 • 肌肉中是通过嘌呤核苷酸循环（purine
nucleotide cycle）脱去氨基。 • 嘌呤核苷酸循环的特点： 在肌肉组织
中进行，此循环消耗1分子ATP。
第12页/共36页
氨基酸
•
转氨酶
α- 酮酸
COOH (CH2)2 CO COOH α- 酮戊二酸
精氨酸酶
精氨酸
尿素+2ATP+AMP+2Pi+PPi
NH3 + CO2 H2O
瓜氨酸
H2O
NH3
第24页/共36页
NH2 + CO2 + H2O
线粒体
胞液
2ATP
N-乙酰谷氨酸
2ADP+Pi
氨基甲酰磷酸 Pi
鸟氨酸
瓜氨酸
鸟氨酸 尿素
鸟氨酸循环
瓜氨酸 ATP
天冬氨酸
AMP+PPi 精氨酸代琥珀酸
草酰乙酸
(一)氨基酸脱氨基作用 （Deamination of amino acids）
1.氧化脱氨
第7页/共36页
2.转氨作用
第8页/共36页
2、转氨基作用：转氨酶的辅酶是磷酸吡 哆醛
第9页/共36页
3 .联合脱氨基作用
• 转氨基和氧化脱氨基联合作用的脱氨基方式 • -----氨基酸脱氨基的主要方式
蛋白质的降解和氨基酸的代谢 Degradation of protein and Catabolism of
amino acids
• 机体对外源蛋白质的需要及其消化作用； • 体内氨基酸的分解代谢； • 氨基氮的排泄；
第1页/共36页
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消化器官分泌的酶及其作用
胃：胃蛋白酶 Phe, Tyr, Trp,
COOH (CH2)2 CHNH 2 COOH L-谷氨酸
O
NH3
HOOCCH2CHCOOH
GTP
HN
N
NH2
腺苷酸代琥珀酸
NN
腺苷酸脱氨酶
天冬氨酸
合成酶
谷氨酸 脱氨酶
HOOCCH2CHCOOH NH
CH2COOH CH2COOH
HN
N
NN
R-5'-P
H2O
次黄嘌呤核苷酸
(IMP)
NH2
HN
N
NN
草酰乙酸
NH （CH 2）3
CHNH2 COOH 精氨酸
H2O
精氨酸酶
NH2 （CH 2）3
CHNH2
COOH 鸟氨酸
NH2 + CO
NH2 尿素
• 此反应特点：尿素在胞液中生成，鸟氨酸再反 回
•
线粒体内，进行下一次的循环。
第23页/共36页
• 总反应式：
2NH3+CO2+3ATP+3H2O
尿素
鸟氨酸
H2O
Leu
胰脏：胰蛋白酶
Lys, Arg
糜蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶
小肠：弹性蛋白酶
溶酶体：蛋白水解酶
第3页/共36页
第4页/共36页
第5页/共36页
氨基酸的分解代谢
• 分三步： 1. 脱氨
脱氨基作用（脱氨基、转氨基、联合脱氨基） 2. 氨的代谢
氨在体内的运输 尿素循环 3. 氨基酸碳架的代谢
第6页/共36页
NH2 CO
NH + （CH 2）3
CHNH2 COOH 瓜氨酸
COOH
H2-N-C-H CH2 COOH
天冬氨酸
AT P
AMP+PPi +
H2O
NH2 COOH C N-C-H
精氨酸代琥珀酸 合成酶
NH CH2 （CH2）3 COOH
CHNH2
COOH
精氨酸代琥珀酸
第21页/共36页
NH2 COOH C N-C-H
R-5'-P 腺苷酸代琥珀酸
R-5'-P 腺苷酸 (AMP)
CH2COOH
腺苷酸代琥珀酸 裂解酶
CHCOOH
CHOHCOOH 苹果酸
CHCOOH 延胡索酸
嘌呤核苷酸循环
第13页/共36页
(二)氨基酸的脱羧基作用
氨基酸脱羧的生理作用
L-谷氨酸
γ-氨基丁酸
(L-glutamate)
（对中枢神经系统有抑制作用）
H2O 精氨酸
苹果酸 第延2胡5索页酸/共36页
α- 酮戊二酸
氨基酸
谷氨酸
α- 酮酸
• ⑷ 鸟氨酸循环的特点： • ① 尿素分子中的２个氮原子，一个来自氨， • 另一个来自天冬氨酸，而天冬氨酸又可 • 由其它氨基酸通过转氨基作用而生成。 • ② 尿素合成是一个耗能的过程，合成１分
子 • 尿素需要消耗4个高能磷酸键。
Leabharlann Baidu
生糖生酮
第35页/共36页
第36页/共36页
第26页/共36页
2、 α-酮酸的代谢
（1）再合成氨基酸 • 转氨作用 • 还原氨基化 （2）转变为糖及脂肪 (3)氧化成CO2和H2O,放出能量
第28页/共36页
第29页/共36页
生糖
第30页/共36页
生糖
第31页/共36页
生糖
第32页/共36页
生糖
第33页/共36页
生糖生酮
第34页/共36页
组氨酸
组胺(histamine)
(histidine) 泌)
(降低血压，扩张血管、刺激胃液分
酪氨酸
酪胺（tyramine） 第14页/共36页
(三)氨和α-酮酸的转化
1.氨的代谢 (1)植物、微生物:NH3 Asp Aln (2)动物： • 重新利用 • 转变成废物排泄到体外
第15页/共36页
（3）尿素的形成
第16页/共36页
第18页/共36页
• ① 氨基甲酰磷酸的合成
2ATP 2ADP+Pi
NH3+CO2+H2O 氨基甲酰磷酸合成酶I
O
H2N-C-O~PO3H2 氨基甲酰磷酸
• 此反应特点： • I 在线粒体中进行，不可逆， • 消耗２分子ATP。 • II 氨基甲酰磷酸合成酶为别构酶， • 受N-乙酰谷氨酸的别构激活剂。
第19页/共36页
•
② 瓜氨酸的合成
NH2 （CH 2）3
CHNH2
+
O
H2N-C-O~PO3H2
COOH
氨基甲酰磷酸
鸟氨酸
Pi
鸟氨酸氨基甲酰 转移酶
NH2 CO
NH （CH 2）3
CHNH2 COOH
• 此反应特点：在线粒体中进行的，不瓜可氨逆酸。
•
生成的瓜氨酸进入细胞液中。
第20页/共36页
• ③ 精氨酸的合成 • 由瓜氨酸转变成精氨酸的反应分两步进行。
NH CH2 （CH2）3 COOH
CHNH2 COOH 精氨酸代琥珀酸
精氨酸代琥珀酸裂解酶
NH2 C NH
NH （CH2）3
CHNH2 COOH 精氨酸
COOH CH + HC COOH 延胡索酸
• 此反应特点： • 在细胞液中进行，由天冬氨酸提供给氨基。
第22页/共36页
• ④ 尿素生成
NH2 C NH
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3、联合转氨基作用
第11页/共36页
• 4．嘌呤核苷酸循环 • 肌肉中是通过嘌呤核苷酸循环（purine
nucleotide cycle）脱去氨基。 • 嘌呤核苷酸循环的特点： 在肌肉组织
中进行，此循环消耗1分子ATP。
第12页/共36页
氨基酸
•
转氨酶
α- 酮酸
COOH (CH2)2 CO COOH α- 酮戊二酸
精氨酸酶
精氨酸
尿素+2ATP+AMP+2Pi+PPi
NH3 + CO2 H2O
瓜氨酸
H2O
NH3
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NH2 + CO2 + H2O
线粒体
胞液
2ATP
N-乙酰谷氨酸
2ADP+Pi
氨基甲酰磷酸 Pi
鸟氨酸
瓜氨酸
鸟氨酸 尿素
鸟氨酸循环
瓜氨酸 ATP
天冬氨酸
AMP+PPi 精氨酸代琥珀酸
草酰乙酸
(一)氨基酸脱氨基作用 （Deamination of amino acids）
1.氧化脱氨
第7页/共36页
2.转氨作用
第8页/共36页
2、转氨基作用：转氨酶的辅酶是磷酸吡 哆醛
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3 .联合脱氨基作用
• 转氨基和氧化脱氨基联合作用的脱氨基方式 • -----氨基酸脱氨基的主要方式
蛋白质的降解和氨基酸的代谢 Degradation of protein and Catabolism of
amino acids
• 机体对外源蛋白质的需要及其消化作用； • 体内氨基酸的分解代谢； • 氨基氮的排泄；
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消化器官分泌的酶及其作用
胃：胃蛋白酶 Phe, Tyr, Trp,
COOH (CH2)2 CHNH 2 COOH L-谷氨酸
O
NH3
HOOCCH2CHCOOH
GTP
HN
N
NH2
腺苷酸代琥珀酸
NN
腺苷酸脱氨酶
天冬氨酸
合成酶
谷氨酸 脱氨酶
HOOCCH2CHCOOH NH
CH2COOH CH2COOH
HN
N
NN
R-5'-P
H2O
次黄嘌呤核苷酸
(IMP)
NH2
HN
N
NN
草酰乙酸
NH （CH 2）3
CHNH2 COOH 精氨酸
H2O
精氨酸酶
NH2 （CH 2）3
CHNH2
COOH 鸟氨酸
NH2 + CO
NH2 尿素
• 此反应特点：尿素在胞液中生成，鸟氨酸再反 回
•
线粒体内，进行下一次的循环。
第23页/共36页
• 总反应式：
2NH3+CO2+3ATP+3H2O
尿素
鸟氨酸
H2O
Leu
胰脏：胰蛋白酶
Lys, Arg
糜蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶
小肠：弹性蛋白酶
溶酶体：蛋白水解酶
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第4页/共36页
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氨基酸的分解代谢
• 分三步： 1. 脱氨
脱氨基作用（脱氨基、转氨基、联合脱氨基） 2. 氨的代谢
氨在体内的运输 尿素循环 3. 氨基酸碳架的代谢
第6页/共36页
NH2 CO
NH + （CH 2）3
CHNH2 COOH 瓜氨酸
COOH
H2-N-C-H CH2 COOH
天冬氨酸
AT P
AMP+PPi +
H2O
NH2 COOH C N-C-H
精氨酸代琥珀酸 合成酶
NH CH2 （CH2）3 COOH
CHNH2
COOH
精氨酸代琥珀酸
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NH2 COOH C N-C-H
R-5'-P 腺苷酸代琥珀酸
R-5'-P 腺苷酸 (AMP)
CH2COOH
腺苷酸代琥珀酸 裂解酶
CHCOOH
CHOHCOOH 苹果酸
CHCOOH 延胡索酸
嘌呤核苷酸循环
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(二)氨基酸的脱羧基作用
氨基酸脱羧的生理作用
L-谷氨酸
γ-氨基丁酸
(L-glutamate)
（对中枢神经系统有抑制作用）
H2O 精氨酸
苹果酸 第延2胡5索页酸/共36页
α- 酮戊二酸
氨基酸
谷氨酸
α- 酮酸
• ⑷ 鸟氨酸循环的特点： • ① 尿素分子中的２个氮原子，一个来自氨， • 另一个来自天冬氨酸，而天冬氨酸又可 • 由其它氨基酸通过转氨基作用而生成。 • ② 尿素合成是一个耗能的过程，合成１分
子 • 尿素需要消耗4个高能磷酸键。
Leabharlann Baidu
生糖生酮
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第36页/共36页
第26页/共36页
2、 α-酮酸的代谢
（1）再合成氨基酸 • 转氨作用 • 还原氨基化 （2）转变为糖及脂肪 (3)氧化成CO2和H2O,放出能量
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生糖
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生糖
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生糖
第32页/共36页
生糖
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生糖生酮
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组氨酸
组胺(histamine)
(histidine) 泌)
(降低血压，扩张血管、刺激胃液分
酪氨酸
酪胺（tyramine） 第14页/共36页
(三)氨和α-酮酸的转化
1.氨的代谢 (1)植物、微生物:NH3 Asp Aln (2)动物： • 重新利用 • 转变成废物排泄到体外
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（3）尿素的形成
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• ① 氨基甲酰磷酸的合成
2ATP 2ADP+Pi
NH3+CO2+H2O 氨基甲酰磷酸合成酶I
O
H2N-C-O~PO3H2 氨基甲酰磷酸
• 此反应特点： • I 在线粒体中进行，不可逆， • 消耗２分子ATP。 • II 氨基甲酰磷酸合成酶为别构酶， • 受N-乙酰谷氨酸的别构激活剂。
第19页/共36页
•
② 瓜氨酸的合成
NH2 （CH 2）3
CHNH2
+
O
H2N-C-O~PO3H2
COOH
氨基甲酰磷酸
鸟氨酸
Pi
鸟氨酸氨基甲酰 转移酶
NH2 CO
NH （CH 2）3
CHNH2 COOH
• 此反应特点：在线粒体中进行的，不瓜可氨逆酸。
•
生成的瓜氨酸进入细胞液中。
第20页/共36页
• ③ 精氨酸的合成 • 由瓜氨酸转变成精氨酸的反应分两步进行。
NH CH2 （CH2）3 COOH
CHNH2 COOH 精氨酸代琥珀酸
精氨酸代琥珀酸裂解酶
NH2 C NH
NH （CH2）3
CHNH2 COOH 精氨酸
COOH CH + HC COOH 延胡索酸
• 此反应特点： • 在细胞液中进行，由天冬氨酸提供给氨基。
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• ④ 尿素生成
NH2 C NH