生物化学氨基酸代谢

（五） 联合脱氨基（动物组织主要采取的方式）
由于转氨基作用不能最后脱掉氨基，氧化 脱氨中只有谷氨酸脱氢酶活力高，转氨基作 用与氧化脱氨基作用联合在一起才能迅速脱 氨，这种作用就称为联合脱氨作用。
氨基酸
-酮戊二酸
NH3 + NADH + H+
转氨酶
L-谷氨酸脱氢酶
-酮酸
谷氨酸
H2O + NAD+
二、脱羧基作用
主要讲Tyr代谢与黑色素形成问题
多巴胺
Tyr酶
Tyr酶
多巴 多巴 激素 动物
植物 生物碱
多巴醌 聚合 黑色素
帕金森病(Parkinson disease)患者多 巴胺生成减少。 在黑色素细胞中，酪氨酸可经酪氨酸 酶等催化合成黑色素。 人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍， 皮肤、毛发等发白，称为白化病 (albinism)。
一、脱氨基作用
氨基酸失去氨基的作用叫脱氨基作用 氨基酸主要通过五种方式脱氨基
氧化脱氨基 非氧化脱氨基 脱酰胺作用 转氨基作用 联合脱氨基
㈠ 氧化脱氨基作用
定义：-AA在酶的作用下，氧化生成-酮 酸，同时消耗氧并产生氨的过程。
氧化脱氨基的反应过程包括脱氢和水解 两步，脱氢反应需酶催化，而水解反应 则不需酶的催化。
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
组织
分解
蛋白质
合成
氨基酸 代谢库
尿素 氨
α-酮酸
酮体 氧化供能
糖
体内合成氨基酸 (非必需氨基酸)
代谢转变
其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)
胺类
氨基酸的分解代谢概况
特殊分解代谢→ 特殊侧链的分解代谢
一般分解代谢
脱羧基作用→ CO2 胺
脱氨基作用→
NH3 -酮酸
第二节 氨基酸的分解与转化
成人每日最低蛋白质需要量为30—50g 我国营养学会推荐成人每日蛋白质需 要量为80g。
一、体内蛋白质的降解
（一）真核细胞中存在两条不同的降 解途径：
1. 不依赖ATP的降解途径：
➢ 在溶酶体内进行，主要降解外源性蛋白 质、膜蛋白和长寿命的胞内蛋白质。
2. 依赖ATP和泛素的降解途 径：
➢在胞液中进行，主要降解 异常蛋白质和短寿命的蛋 白质。需ATP和泛素参与
COO-
CH2 CH2 +NH3 CHNH3+ COO-
---
CONH2
天冬酰胺酶
CH2 +H2O
CHNH3+
COO-
---
COO-
CH2 +NH3 CHNH3+ COO-
上述两种酶广泛存在于微生物、动物、植物
中，有相当高的专一性。
（四）转氨基作用
指α-AA和酮酸之间氨基的转移作用， α-AA的α氨基借助转氨酶的催化作用转移到酮酸的酮基上， 结果原来的AA生成相应的酮酸，而原来的酮酸则 形成相应的氨基酸。
COOH NH2-C-H L-丝氨酸 CH2OH
α-氨基丙烯酸
--
-=-
--
COOH
丝氨酸脱水酶
C=O +NH3
CH2
CH3 CH3 丙酮酸
C-NH3+ C=NH2+ COO- COO- 亚氨基丙酸
----
㈢ 氨基酸的脱酰胺作用
CONH2
CH2 CH2 +H2O CHNH3+ COO-
谷氨酰胺酶
----
➢泛素(ubiquitin)是一种小分 子蛋白质，普遍存在于真 核细胞中。
（二）蛋白质水解酶
（1）内肽酶（蛋白酶，肽链内切酶） 形成各种短肽 羧肽酶
（2）端肽酶（肽酶） 氨肽酶 二肽酶
（三）蛋白质酶促降解
需内肽酶、羧肽酶、氨肽酶和二肽酶的共同作用
蛋白质 多肽
AA 合成新蛋白质
二、氨基酸代谢库
食物蛋白经消化吸收的氨基酸（外源性氨基 酸）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（内 源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处参 与代谢，称为氨基酸代谢库(metabolic pool)。
第八章 氨基酸代谢
Chapter 7 Metabolism of Amino Acids
第一节 蛋白质的酶促降解
人体内蛋白质处于不断降解与合成的动 态平衡中。
成人每天约有1%—2%的体内蛋白质被降
解。
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• 蛋白质的最低生理需要量
在糖和脂肪等物质充分供应的条件下， 为维持氮的总平衡，至少必需摄入的蛋白 质的量，称为蛋白质的最低生理需要量。
• 脱羧基作用(decarboxylation)
R百度文库
H C NH2 COOH
氨基酸
氨基酸脱羧酶 磷酸吡哆醛
RCH2NH2
胺类
+ CO2
由氨基酸脱羧酶(decarboxyase)催化，辅酶为磷酸 吡哆醛，产物为CO2和胺。所产生的胺可由胺氧化 酶氧化为醛、酸，酸可由尿液排出，也可再氧化为 CO2和水。
三、氨基酸的羟化作用
R’-CH-COOH NH2
R’-C-COOH O
R”-C-COOH O
转氨酶
R”-CH-COOH NH2
转氨基作用(transamination)可以在各 种氨基酸与-酮酸之间普遍进行。除Lys， Pro外，均可参加转氨基作用。
各种转氨酶(transaminase)均以磷酸吡 哆醛(胺)为辅酶。
生物化学氨基酸代谢
四、氨基酸分解产物的代谢
（一）氨的去路
1. 排氨生物：NH3转变成酰胺（Gln），运到排泄部 位后再分解。（原生动物、线虫和鱼类）
2. 以尿酸排出：将NH3转变为溶解度较小的尿酸排 出。通过消耗大量能量而保存体内水分。（陆 生爬虫及鸟类）
3. 以尿素排出：经尿素循环（肝脏）将NH3转变为 尿素而排出。（哺乳动物）
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COOH
CHNH2
谷氨酸 脱氢酶
CH2 +NAD(P)++H2O
CH2
谷氨酸 ATP GTP NADH变构
COOH 脱氢酶：抑制
ADP GDP变构激活
COOH 体内（正）
C=O CH2 +NAD(P)H+NH3 CH2 体外（反） COOH
㈡ 非氧化脱氨
▪ 还原脱氨基、脱水脱氨基、水解脱氨基、 脱硫氢基脱氨基等。 （在微生物中个别AA进行,但不普遍） 例：脱水脱氨基（只适于含一个羟基的AA)
酶
R-CH-COOH
NH2
2H
H2O
R-C-COOH NH
R-C-COOH + NH3 O
AA氧化酶的种类
L-AA氧化酶：催化L-AA氧化脱氨，体内分布不广泛， 最适pH10左右，以FAD或FMN为辅基。
D-AA氧化酶：体内分布广泛，以FAD为辅基。但体 内D-AA不多。
L-谷氨酸脱氢酶：专一性强，分布广泛（动、植、 微生物），活力强，以NAD+或NADP+为辅酶。
4. 重新利用合成AA： 5. 合成酰胺（高等植物中） 6. 嘧啶环的合成（核酸代谢）