十氨基酸代谢知识讲解

乙酰CoA
脂肪
（3）生糖兼生酮氨基酸 ：二者兼有
水解二肽
二、蛋白酶(Proteinase)
1、概念：肽链内切酶，作用于肽链内部，将蛋白质分解成长 度较短的含氨基酸分子数较少的多肽链。
2、植物含有的特殊蛋白酶 木瓜蛋白酶：医药上用于治疗消化不良，工业上用于对啤
酒澄清和作肉类嫩化剂。 菠萝蛋白酶；啤酒澄清，面包（有弹性、疏松） 种子发芽时，蛋白酶活性增强。 在许多食虫植物中，发现有强烈分解蛋白质的酶类，这些蛋
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1. 再合成aa
COOH
(CH 2 ) 2 C=O COOH
-酮戊二酸
NAD(P)H+H+
＋ NH4+
COOH
NAD(P)+
CH 2
CH 2 H 2N C H
COOH
＋ H2O 谷氨酸
Glu + 丙酮酸
-酮戊二酸 + Ala
Glu + 草酰乙酸
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-酮戊二酸 + Asp
第十章 氨基酸代谢
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主要内容
• 第一节 • 第二节 • 第三节
蛋白质的酶促降解 氨基酸的一般代谢 氨基酸合成代谢概况
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必需氨基酸与非必需氨基酸
• 体内不能合成，必须由食物蛋白质供给 的氨基酸称为必需氨基酸(essential amino acid)。
• 体内能够自行合成，不必由食物供给的 氨基酸就称为非必需氨基酸。
类化合物。 aa脱羧酶的辅酶是磷酸吡哆醛（PLP）。专
一性强。 只有组氨酸脱羧酶不需要辅酶。
R C2H CO氨 O （ 基 P 酸 L 脱 H P 羧 ） 酶 RC 2N2 H H + 2 C N2H
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生成的胺类化合物少数有生理活性作用，其它有毒性。
谷氨酸：经谷氨酸脱羧酶 γ—氨基丁酸（GABA）
琥珀酸
TCA（γ—氨基丁酸在动物中作为神经递质，在植物
中可提高植物抗性，如发芽、缺水、厌氧条件下）
色氨酸：经脱氨、脱羧
吲哚乙酸（植物生长素）
丝氨酸：经脱羧 乙醇胺（脑磷脂的成分） 胆碱
赖氨酸：经脱羧
尸胺
鸟氨酸：经脱羧
腐胺
精氨酸：经脱羧
鲱精氨
腐胺
组氨酸：经脱羧
组胺（有降血压作用）
酪氨酸；经脱羧
酪胺（有升高血压作用）
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谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
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• 谷草转氨酶（GOT） • 催化谷氨酸与草酰乙酸的转氨作用。 • GOT以心脏中活力最大，其次是肝脏
。临床上常以此作为心肌梗塞、心肌炎 的辅助判断指标。
• 谷丙转氨酶（GPT） • 催化谷氨酸与丙酮酸之间的转氨作用
组织蛋白质
分解
脱氨（生成尿素）
基 酸 分解
-酮酸
代
脱羧 胺类
酮体 氧化供能 糖
谢 体内合成
转变
（非必需
其它含氮化合物
库 氨基酸 ）
经肾排出 (1g/d)
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氨基酸代谢概况
一、脱氨基作用 （Deamination）
氧化脱氨基作用、转氨基作用、移换脱氨基作用
（一）氧化脱氨（主要存在于动植物中） α -aa在酶催化下氧化生成α－酮酸,消耗氧并
白酶可分解捕获到的虫体蛋白，供植物吸收利用。 3、动物中：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶
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蛋白酶的种类和专一性
编号
名称
作用特征 实例
3、4、2、1 丝氨酸蛋白酶类 (serine pritelnase)
活性中心含 Ser
3、4、2、2 硫醇蛋白酶类 (Thiol pritelnase)
活性中心含 Cys
胰凝乳蛋白酶 胰蛋白酶 凝血酶
木瓜蛋白酶 无花果蛋白酶 菠萝酶
3、4、2、3 羧基（酸性）蛋白酶类
[carboxyl(asid) pritelnase]
活性中心含 Asp,最适pH 在5以下
胃蛋白酶 凝乳酶
3、4、2、4 金属蛋白酶类 (metallopritelnase)
活性中心含有 Zn2+ 、 Mg2+等 金属
+H2O –H2O
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Schiff’s碱异构体
CH 2OPO 3H 2
H2N CH 2
HOOC C O
N+
R1
OH CH3
磷酸吡哆胺
-酮酸
转氨基作用
特点：
* 只有氨基的转移，没有氨的生成
* 催化的反应可逆
* 其辅酶都是磷酸吡哆醛
生理意义：
是体内合成非必氨基酸的重要途径, 除Lys、Thr
R1
R2
H C NH2 + C O
转氨酶
COOH
COOH
COOH
R2
C O + H C NH2
R1
COOH
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R1-C| H-COONH+3
α-氨基酸1
R2-C|| -COOO
α-酮酸2
R1-C|| -COO-
O
α-酮酸1
转氨酶
R2-C| H-COO-
（辅酶：磷酸吡哆醛） NH+3
α-氨基酸2
产生氨的过程。
2 R C H C O O N H 3 + +O 2
2 R CC O O - +2 N H 4 + O
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1、氧化专一氨基酸 （Glu脱氢酶）
谷氨酸+ H2O L-谷氨酸脱氢酶 -酮戊二 酸+ NH3 NAD（P）+ NAD（P）H
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2、L-氨基酸氧化酶，分布不广、活力低，一类 以FAD为辅基、另一类以FMN为辅基（人和动 物）。
R-CH-COO|
氨基酸氧化酶（FAD、FMN） R-C|| -COO-+NH3
NH+3
α-氨基酸
H2O+O2
H2O2
O
α-酮酸
3、D-氨基酸氧化酶，以FAD为辅基，分布广， 但作用不大。
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（二）转氨基作用
一种α –aa的氨基转移到 α –酮酸上，从而生成相应的一
分子α –酮酸和一分子α –aa
3、4、11
3、4、13 3、4、14
肽酶的种类和专一性
名称
-氨酰肽水解酶 (-aminoacyl
peptide hydrolase)
作用特征
作用于多肽链的N-末端
-羧肽水解酶
(-carboxyl peptide hydrolase)
作用于多肽链的C-末端
二羧肽水解酶 (depeptide hydrolase)
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（一）氨的代谢转变 1、尿素的合成
NH3+CO2+2ATP
氨甲酰磷酸 Pi
Asp
鸟氨酸
瓜氨酸
延胡索酸 精氨酸
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H2O
尿素
氨基酸
胞液
O
NH2-C-NH2
鸟
尿素
氨
H2O
鸟氨酸
酸
精氨酸
循
延胡索酸
环
精氨琥珀酸
延胡索酸 AMP+PPi
ATP
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ瓜氨酸
谷氨酸
谷氨酸
2ATP+CO2+NH3+H2O
C O N H 2
N H 3+
(C H 2)2 C H C O O - +H 2OG lnE C O N H 2
N H 3+ (C H 2)2 C H C O O - +N H 4+ C O O -
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3、 嘧啶环的合成
Orn循环的氨甲酰磷酸合成酶分布在线粒体内，又 称氨甲酰磷酸合成酶I，别构酶。N－乙酰Glu为正 别构剂。利用转氨基作用和L－Glu脱氢酶的催化 作用，Glu氧化产生的NH4+作为N源。
2、转变成糖和脂肪
（1）生糖氨基酸:某些氨基酸可以生成丙酮酸或TCA中间产物离开 TCA时生成草酰乙酸，然后沿糖异生途径转变为糖，这类氨基酸叫 生糖氨基酸。
（2）生酮氨基酸：有些AA的代谢终产物为乙酰CoA或乙酰乙酰CoA， 后者在某些情况下如饥饿、糖尿病等在动物体肝脏内可转变为酮 体（乙酰乙酸、β—羟丁酸和丙酮）。
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• 酪氨酸 • 酪胺：使血压升高。
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• 色氨酸
• 5-羟色胺（5-HT，血清素）： • 促进微血管收缩、血压升高和促进肠胃
蠕动； • 促进睡眠； • 与神经兴奋传导有关，当其浓度降低时
，痛阈降低。
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三、aa分解产物的代谢 排氨作用
高等动植物均有保留并重新利用氨的能力， 但是动物有一部分氨必须排除体外，氨的排泄 是生物体维持正常生命活动的一种代谢方式。
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氨有毒，高等动物的脑组织对氨相当敏感， 血液中含1%氨即可引起中枢神经系统中毒（语 言紊乱、视力模糊、甚至昏迷死亡。
机理：高浓度的氨与α-酮戊二酸形成谷氨 酸，使大脑中的α-酮戊二酸大量减少，导致 TCA循环无法正常进行，从而引起脑功能受 损）。
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脱氨产生的氨对生物组织是有毒的，必须将 氨转变为无毒的化合物：
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• 重要氨基酸的脱羧基作用 • 谷氨酸
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• γ-氨基丁酸（GABA）： • 对中枢神经系统的传导具有抑制作用； • VB6是其辅酶，因此临床上用VB6防治