谷氨酸代谢 PPT

谷氨酰胺酶
谷氨酰胺
在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾 后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。
氨中毒患者可以服用或输入谷氨酸盐以解毒
肌肉
肌肉 葡 蛋白质 萄
糖
氨基酸 NH3 谷氨酸
糖 酵 解 途 径
丙酮酸
丙 氨 α-酮戊 酸 二酸
血液
葡 萄 糖
丙 氨 酸
肝
葡萄糖 尿素
糖 异 生
丙酮酸
尿素循环
NH3 谷氨酸
（一）转氨基作用(transamination)
1. 定义
在转氨酶(transaminase)的作用下，某一 氨基酸去掉α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一 种α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。
2. 反应式
•大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、 苏氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。 •反应可逆，平衡常数接近1 •通过此种方式并未产生游离的氨。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
氨基转移作用， 是体内常见的反应， 通常以α-酮戊二酸 为氨基的接受体， 形成新的氨基酸， 所以是体内非必需 氨基酸的来源
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
4. 转氨基作用的机制
•转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛(VitB6)
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
（二）L-谷氨酸氧化脱氨基作用
NH2
NAD(P)H+H+N H
CH COOH
C COOH
H2O
O
C C O O H + NH3
(C H 2) 2 C O O H NAD(P)+ (C H 2)2 C O O H
(C H 2)2 C O O H
L-谷氨酸
（二）、嘧啶的合成
过程 1. 先合成嘧啶环，再与在
PRPP相连，首先合成
UMP
2. 再由UMP
CMP
嘧啶合成的元素来源
氨基甲 酰磷酸
天冬氨酸
七、谷氨酸参与糖代谢
BACK
CO2 + NH3 + H2O
鸟
2ATP
N-乙酰谷氨酸
氨
2ADP+Pi
氨基甲酰磷酸
线粒体
Pi
酸 循
鸟氨酸
瓜氨酸
环
鸟氨酸
尿素
胞液
瓜氨酸
ATP
AMP + PPi
天冬氨酸
精氨酸
精氨酸代 琥珀酸 草酰乙酸
延胡索酸
α-酮戊 二酸
氨基酸
谷氨酸 α-酮酸
苹果酸
（三）反应小结
•原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一个 来自天冬氨酸（间接来自氨基酸的转氨基作 用）。 •过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行。 •耗能：3 个ATP，4 个高能磷酸键。
食物 消化吸收 蛋白 质
组织 分解 蛋白 合成 质
血液
氨基 酸
氨
基
酸
代
谢
组织 库
氨基
酸
脱氨基 作用
脱羧基作用 代谢转变
非必需氨基酸
α-酮酸
糖或脂类
CO2+H2O
尿素
NH3
谷氨酰胺
其它含氮物质
胺类 + CO2
嘌呤、嘧啶、肌酸 等含氮 化合物
二、 氨基酸的脱氨基作用
定义
指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。
丙氨酸 α-酮戊二酸
丙氨酸-葡萄糖循环
四、尿素的生成
（一）生成部位
主要在肝细胞的线粒体及胞液中。
（二）生成过程
尿素生成的过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提 出 ， 称 为 鸟 氨 酸 循 环 (orinithine cycle) ， 又 称 尿 素 循 环 (urea cycle)或Krebs- Henseleit循环。
Gln （酰胺基）
IMP 生成
反应 过程
PP-1-R-5-P
AMP ATP
R-5-P
（磷酸核糖焦磷酸） PRPP合成酶 （5-磷酸核糖）
谷氨酰胺
酰胺转移酶 谷氨酸
H2N-1-R-5´-P
（5´-磷酸核糖胺）
在Gln 、Gly 、一碳单位、 CO2及Asp的逐步参与下
AMP IMP
GMP
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶 ②腺苷酸代琥珀酸裂解酶 ④GMP合成酶
谷氨酸代谢
谷基酸代谢概况
食物蛋白质
Βιβλιοθήκη Baidu
体蛋白
特殊途径 （次生物质代谢）
生物固氮 硝酸还原
NH4+
-酮酸
NH3 糖及其代谢
鸟氨酸 中间产物 循环
CO2 胺
激素 卟啉 嘧啶
嘌呤
脂肪及其代谢 中间产物
NH4+ 尿素
TCA
CO2
H2O
尿酸
尼克酰氨 衍生物
肌酸胺
谷氨酸经代谢可以生成的物质
1. 谷氨酸→谷氨酰胺（谷氨酰胺合成酶） 2. 谷氨酸→-酮戊二酸（转氨酶） 3. 谷氨酸→-酮戊二酸+NH3（L-谷氨酸脱氢酶）→参与尿素合成 4. 谷氨酸→-氨基丁酸（ L-谷氨酸脱羧酶） 5. 谷氨酸→合成蛋白质 6. 谷氨酸→经糖异生途径生成葡萄糖或糖原
腺苷酸代琥
氨 基 酸
α-酮戊 二酸
珀酸合成酶
天冬氨酸
转
氨 酶
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
延胡索酸
次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)
腺嘌呤 核苷酸 (AMP)
NH3 腺苷酸 脱氨酶
H2O
三.谷氨酰胺的运氨作用
•反应过程
ATP 谷氨酰胺合成酶 ADP+Pi
谷氨酸 + NH3
一、氨基酸代谢库(metabolic pool)
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。 •外源性氨基酸：从食物吸收而来的氨基酸 •内源性氨基酸：组织蛋白质降解而来的氨基酸
氨基酸代谢概况：
转氨酶
L-谷氨酸脱氢酶
α-酮酸
谷氨酸
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、脑等组织进行。
（三）嘌呤核苷酸循环（肌肉组织）
在骨骼肌和心肌中，由于谷氨酸脱氢酶的 活性较低，而腺苷酸脱氨酶(adenylate deaminase)的活性较高，故采用此方式进 行脱氨基。
五、谷氨酸的脱羧基作用
L-谷氨酸
L- 谷氨酸脱羧酶
GABA
CO2
•L- 谷氨酸脱羧酶在脑、肾中活性高，所以脑中 GABA含量高，是抑制性神经递质，对中枢神 经有抑制作用。抗颠痫
六、谷氨酸参与核苷酸的代谢
（一）、嘌呤的合成
•嘌呤碱合成的元素来源
CO2
Gly
Asp
甲酰基 （一碳单位）
甲酰基 （一碳单位）
α-酮戊二酸
L-谷氨酸脱氢酶
• 存在于肝、脑、肾等组织中
(不需氧脱氢酶）
受能荷调节反应：
• GTP、ATP为其抑制剂 • GDP、ADP为其激活剂
意义：此反应使氨基酸氧化供能的速率受ATP/ADP、
GTP/GDP 的反馈调节
联合脱氨基作用是体内主要的脱氨基途
径
氨基酸
α-酮戊二酸
NH3+NADH+H+