第11章含氮小分子代谢
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含氮小分子的代谢
一、单项选择题（在备选答案中只有一个是正确的）1．生物体内氨基酸脱氨基的主要方式为：( )A．氧化脱氨基B．还原脱氨基C．直接脱氨基D．转氨基E．联合脱氨基2．成人体内氨的最主要代谢去路为：( )A．合成非必需氨基酸B．合成必需氨基酸C．合成NH4+排出D．合成尿素E．合成嘌呤、嘧啶、核苷酸等3．转氨酶的辅酶组分含有：( )A．泛酸B．吡哆醛（或吡哆胺）C．尼克酸D．核黄素E．硫胺素4．GPT（ALT）活性最高的组织是：( )A．心肌B．脑C．骨骼肌D．肝E．肾5．嘌呤核苷酸循环脱氨基作用主要在哪些组织中进行？( )A．肝B．肾C．脑D．肌肉E．肺6．嘌呤核苷酸循环中由IMP生成AMP时，氨基来自：( )A．天冬氨酸的α-氨基B．氨基甲酰磷酸C．谷氨酸的α-氨基D．谷氨酰胺的酰胺基E．赖氨酸上的氨基7．在尿素合成过程中，下列哪步反应需要ATP？( )A．鸟氨酸+氨基甲酰磷酸→瓜氨酸+磷酸B．瓜氨酸+天冬氨酸→精氨酸代琥珀酸C．精氨酸代琥珀酸→精氨酸+延胡素酸D．精氨酸→鸟氨酸+尿素E．草酰乙酸+谷氨酸→天冬氨酸+α-酮戊二酸8．鸟氨酸循环的限速酶是：( )A．氨基甲酰磷酸合成酶ⅠB．鸟氨酸氨基甲酰转移酶C．精氨酸代琥珀酸合成酶D．精氨酸代琥珀酸裂解酶E．精氨酸酶9．氨中毒的根本原因是：(...)A．肠道吸收氨过量B．氨基酸在体内分解代谢增强C．肾功能衰竭排出障碍D．肝功能损伤，不能合成尿素E．合成谷氨酸酰胺减少10．体内转运一碳单位的载体是：(...)A．叶酸B．维生素B12C．硫胺素D．生物素E．四氢叶酸11．下列哪一种化合物不能由酪氨酸合成？(...)A．甲状腺素B．肾上腺素C．多巴胺D．苯丙氨酸E．黑色素12．下列哪一种氨基酸是生酮兼生糖氨基酸？(...)A．丙氨酸B．苯丙氨酸C．丝氨酸D．羟脯氨酸E．亮氨酸13．鸟氨酸循环中，合成尿素的第二分子氨来源于：(...)A．游离氨B．谷氨酰胺C．天冬酰胺D．天冬氨酸E．氨基甲酰磷酸14．下列中心哪一种物质是体内氨的储存及运输形式？(...)A．谷氨酸B．酪氨酸C．谷氨酰胺D．谷胱甘肽15．白化症是由于先天性缺乏：(...)A．酪氨酸转氨酶B．苯丙氨酸羟化酶C．酪氨酸酶D．尿黑酸氧化酶E．对羟苯丙氨酸氧化酶二、多项选择题（在备选答案中有二个或二个以上是正确的，错选或未选全的均不给分）1．体内提供一碳单位的氨基酸有：(......)A．甘氨酸B．亮氨酸C．色氨酸D．组氨酸2．生酮氨基酸有：(......)A．酪氨酸B．鸟氨酸C．亮氨酸D．赖氨酸3．组织之间氨的主要运输形式有：(......)A．NH4ClB．尿素C．丙氨酸D．谷氨酰胺4．一碳单位的主要形式有：(......)A．-CH=NHB．-CHOC．-CH2-D．-CH35．直接参与鸟氨酸循环的氨基酸有：(......)A．鸟氨酸，瓜氨酸，精氨酸B．天冬氨酸C．谷氨酸或谷氨酰胺D．N-乙酰谷氨酸6．血氨（NH3）来自：(......)A．氨基酸氧化脱下的氨B．肠道细菌代谢产生的氨C．含氮化合物分解产生的氨D．转氨基作用生成的氨7．由S-腺苷蛋氨酸提供甲基而生成的物质是：(......)A．肾上腺素B．胆碱C．胸腺嘧啶D．肌酸8．合成活性硫酸根（PAPS）需要：(......)A．酪氨酸B．半胱氨酸C．GTPD．ATP9．苯丙氨酸和酪氨酸代谢缺陷时可能导致：(......)A．白化病B．尿黑酸症C．镰刀弄贫血D．蚕豆黄10．当体内FH4缺乏时，下列哪些物质合成受阻？(......)A．脂肪酸B．糖原C．嘌呤核苷酸D．RNA和DNA三、填空题1．胰液中的内肽酶类有：_______、_________及________；外肽酶类有：________及___________。
考研科目,动物生物化学 第11章 含氮小分子
意义
此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，
体内有活泼的转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶，
反应可逆，也是体内合成非必需氨基酸的
主要方式。
主要在肝、肾组织进行。
4 嘌呤核苷酸循环
氨 基 酸 转 氨 酶 1 α-酮戊 二酸 转 氨 酶 2 谷氨酸 腺苷酸代琥 珀酸合成酶 天冬氨酸
NH3
次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)
第11章 含氮小分子代谢
Metabolism of Small Molecules Containing N
重点：联合脱氨基、尿素合成、嘌呤 核苷酸体内分解代谢； 难点：核苷酸从头合成途径、脱氧核 苷酸合成。
本章主要内容
1 2 3 4 5 6 蛋白质的营养作用 氨基酸的一般分解代谢 氨的代谢 α -酮酸的代谢和非必需氨基酸的合成 个别氨基酸的代谢 核苷酸的合成与分解代谢
在转氨酶的催化下,α -氨基酸的氨基转移 到α -酮酸的酮基碳原子上，结果原来的α -氨 基酸生成相应的α -酮酸，而原来的α -酮酸则 形成了相应的α -氨基酸，这种作用称为转氨 基作用或氨基移换作用。
特点
没有游离的氨产生，但改变了氨基酸代谢 库中各种氨基酸的比例。 催化的反应可逆。 其辅酶都是磷酸吡哆醛。
血清转氨酶活性，临床上可作为疾病 诊断和预后的指标之一。
谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨 酶(GOT)
(肝脏)
(心肌 肝脏)
3 联合脱氨基作用 (1) 定义
是指氨基酸与α -酮戊二酸经转氨作用 生成α -酮酸和谷氨酸，谷氨酸经L-谷氨酸 脱氢酶作用生成游离氨和α -酮戊二酸的过 程。
生酮氨基酸 生糖兼生酮氨基酸
3 氧化供能
α-酮酸在体内可通过TAC 和氧化磷 酸化彻底氧化为H2O和CO2，同时生成 ATP。
《含氮小分子》PPT课件
B.可以在动物体内形成无毒的谷氨酰胺；
C.形成血氨；
D. 通过转变成尿酸（禽类）、尿素（哺 乳动物）排出体外。
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25
血
氨
机体代谢产生的氨和消化道中吸收来的
氨进入血液后，即为血氨。 正常人血浆中 氨的浓度一般不超过 0.1mg/100ml。
低水平血氨对动物是有用的物质，它可 与α-酮酸再形成氨基酸，并参与嘌呤、嘧 啶等重要含氮化合物的合成。而高浓度血 氨，可引起脑功能紊乱。
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37
（4）α-酮酸的代谢去路
① 彻底生成 H2O 和 CO2 氧化供能 ② 转变成糖和酮体 ③ 再氨基化
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38
生糖氨基酸 在动物体内经代谢可以转 变成葡萄糖的氨基酸称为生糖氨基酸，除亮 氨酸外均属于பைடு நூலகம்。
生酮氨基酸 在动物体内只能转变成酮 体的氨基酸称为生酮氨基酸，主要是亮氨酸。
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3
2. 蛋白质的需要量
蛋白质的最低需要量 对于成年动物来说，在糖和脂肪充分供应的 条件下，为了维持其氮的总平衡，至少必须摄 入的蛋白质量，称为蛋白质的最低需要量。 根据氮的摄入和排出情况 （1）氮的总平衡 （2）氮的正平衡 （3）氮的负平衡
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4
（1）氮的总平衡
生物从外界摄入的氮与排出的氮，总量 相等时的状态称为氮的总平衡（nitrogen general balance）。
L- 谷氨酸脱氢酶 广泛存在于肝、肾、脑等组织 中，其催化 L-谷氨酸氧化脱氨生成α-酮戊二酸，辅 酶是 NAD＋ 。
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19
② 转氨基作用
即在转氨酶的催化下，将某一氨基酸的α-氨基 转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的α-酮 酸和另一种氨基酸的作用。
C.形成血氨；
D. 通过转变成尿酸（禽类）、尿素（哺 乳动物）排出体外。
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血
氨
机体代谢产生的氨和消化道中吸收来的
氨进入血液后，即为血氨。 正常人血浆中 氨的浓度一般不超过 0.1mg/100ml。
低水平血氨对动物是有用的物质，它可 与α-酮酸再形成氨基酸，并参与嘌呤、嘧 啶等重要含氮化合物的合成。而高浓度血 氨，可引起脑功能紊乱。
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37
（4）α-酮酸的代谢去路
① 彻底生成 H2O 和 CO2 氧化供能 ② 转变成糖和酮体 ③ 再氨基化
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生糖氨基酸 在动物体内经代谢可以转 变成葡萄糖的氨基酸称为生糖氨基酸，除亮 氨酸外均属于பைடு நூலகம்。
生酮氨基酸 在动物体内只能转变成酮 体的氨基酸称为生酮氨基酸，主要是亮氨酸。
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2. 蛋白质的需要量
蛋白质的最低需要量 对于成年动物来说，在糖和脂肪充分供应的 条件下，为了维持其氮的总平衡，至少必须摄 入的蛋白质量，称为蛋白质的最低需要量。 根据氮的摄入和排出情况 （1）氮的总平衡 （2）氮的正平衡 （3）氮的负平衡
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4
（1）氮的总平衡
生物从外界摄入的氮与排出的氮，总量 相等时的状态称为氮的总平衡（nitrogen general balance）。
L- 谷氨酸脱氢酶 广泛存在于肝、肾、脑等组织 中，其催化 L-谷氨酸氧化脱氨生成α-酮戊二酸，辅 酶是 NAD＋ 。
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19
② 转氨基作用
即在转氨酶的催化下，将某一氨基酸的α-氨基 转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的α-酮 酸和另一种氨基酸的作用。
第10章 含氮小分子的代谢
（二）氨的去向------尿素循环
1. 动物体内氨的来源与去路
来源：內源性氨—代谢产生的氨。主要来自氨基酸的脱氨基作 用；胺类、嘌呤和嘧啶的分解产生少量氨；腺 苷酸脱氨产生（肌肉和中枢神经组织中）。 外源性氨—消化道吸收的一些氨。 机体代谢产生的氨和消化道中吸收的氨进入血液，形成血氨。 去路： 重新利用：形成无毒的谷氨酰胺(储存和转运)。 排出体外：排 氨：许多水生动物；
催化此反应的酶：
L-氨基酸氧化酶：活性弱，作用不大。 D-氨基酸氧化酶：分布广，作用强，但因氨基酸绝大 多数是L-型，作用不大。 L-谷氨酸脱氢酶：变构酶（6聚体），受ATP/ADP调 节，特异性强。NAD为辅酶。
谷氨酸脱氢酶
2. 转氨基作用
在转氨酶(transaminase)的催化下，某一种氨基酸的α-氨基 转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸和α-酮酸， 这种作用称为转氨基作用(transamination)。
AMP
激酶 ATP ADP
ADP
激酶 ATP ADP
ATP
GMP
激酶 ATP ADP
GDP
激酶
GTP
ATP ADP
51
3）嘌呤核苷酸从头合成的特点 （1）嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。
（2）IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。 （3）AMP或GMP的合成又各需1个ATP（GTP+ATP），
（3）氧化供能 体内蛋白质降解成氨基酸之后，经脱氨基
作用生成的α -酮酸可以直接或间接参加三羧酸循环氧化供能。 但这是蛋白质的次要生理功能。
（二）蛋白质的需要量和营养价值
1. 氮平衡(nitrogen balance) 测定排出氮与摄入氮的相对数量，可以反映体内蛋白质的 代谢概况。测定结果有以下三种情况： （1）氮的总平衡 即摄入的氮量与排出的氮量相等。说明
动物生物化学课件-含氮小分子代谢
甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺等作为原料参加嘌呤环和嘧啶环 的合成。
Α-酮酸的代谢与非必需氨基酸的生成
α-酮酸都有以下3条去路 一是氨基化 二是转变成糖和脂类
生糖氨基酸，有丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏 氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、缬氨酸、精氨酸、谷 氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和组氨酸；
生酮氨基酸，有亮氨酸和赖氨酸； 兼生氨基酸,包括色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和异亮氨酸
三是通过三羧酸循环彻底氧化分解成CO2和水，同时 释放能量供生理活动需要
个别氨基酸的代谢转变
苯丙氨酸、酪氨酸等芳香族氨基酸是甲状腺激素、肾 上腺素和去甲肾上腺素等激素的前体。
甘氨酸，精氨酸和甲硫氨酸参与肌酸、肌酐等的生物 合成。
丝氨酸，色氨酸、甘氨酸、组氨酸和甲硫氨酸是甲基 的供体。
半胱氨酸，甘氨酸和谷氨酸通过“γ-谷氨酰基循环”合成 谷胱甘肽。
糖代谢的分解产物，可以转变成组成蛋白质的非必需氨基酸。 大部分的氨基酸可转变成糖异生途径中的某种中间产物，再沿异生 途径合成糖和糖原。 脂代谢与氨基酸代谢的联系
所有的氨基酸，无论是生糖的、生酮的、还是生糖和生酮兼生 的都可以在动物体内转变成脂肪。在动物体内难以由脂肪酸合成氨 基酸 核苷酸在物质代谢中的作用
色氨酸还是动物体内合成少量维生素B5的原料。
核苷酸的代谢
嘌呤核苷酸的合成代谢 两条途径：
从头合成途径:在磷酸核糖的基础上,以天冬氨酸，甘氨酸，一碳单位 及CO2等小分子物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸
二是补救合成途径: 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反 应过程合成。一般情况下前者是合成的主要途径。
转氨基作用和氧化脱氨基作用两种方式联合起来
脱羧基作用：是氨基酸分解代谢的次要途径
Α-酮酸的代谢与非必需氨基酸的生成
α-酮酸都有以下3条去路 一是氨基化 二是转变成糖和脂类
生糖氨基酸，有丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏 氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、缬氨酸、精氨酸、谷 氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和组氨酸；
生酮氨基酸，有亮氨酸和赖氨酸； 兼生氨基酸,包括色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和异亮氨酸
三是通过三羧酸循环彻底氧化分解成CO2和水，同时 释放能量供生理活动需要
个别氨基酸的代谢转变
苯丙氨酸、酪氨酸等芳香族氨基酸是甲状腺激素、肾 上腺素和去甲肾上腺素等激素的前体。
甘氨酸，精氨酸和甲硫氨酸参与肌酸、肌酐等的生物 合成。
丝氨酸，色氨酸、甘氨酸、组氨酸和甲硫氨酸是甲基 的供体。
半胱氨酸，甘氨酸和谷氨酸通过“γ-谷氨酰基循环”合成 谷胱甘肽。
糖代谢的分解产物，可以转变成组成蛋白质的非必需氨基酸。 大部分的氨基酸可转变成糖异生途径中的某种中间产物，再沿异生 途径合成糖和糖原。 脂代谢与氨基酸代谢的联系
所有的氨基酸，无论是生糖的、生酮的、还是生糖和生酮兼生 的都可以在动物体内转变成脂肪。在动物体内难以由脂肪酸合成氨 基酸 核苷酸在物质代谢中的作用
色氨酸还是动物体内合成少量维生素B5的原料。
核苷酸的代谢
嘌呤核苷酸的合成代谢 两条途径：
从头合成途径:在磷酸核糖的基础上,以天冬氨酸，甘氨酸，一碳单位 及CO2等小分子物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸
二是补救合成途径: 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反 应过程合成。一般情况下前者是合成的主要途径。
转氨基作用和氧化脱氨基作用两种方式联合起来
脱羧基作用：是氨基酸分解代谢的次要途径
动物生物化学11含氮小分子的代谢
4.2 非必需氨基的合成
4.2.1 由α-酮酸氨基化生成
（举例： 丝氨酸的合成）
4.2.2 由氨基酸之间相互转变生成
5 个别氨基酸的代谢
一碳基团的代谢
芳香族氨基酸的代谢
含硫氨基酸的代谢
5.1 一碳基团的代谢（不包括羧基）
1）亚氨甲基（-CH=NH，formimino-） 2）甲酰基（-CHO，formyl-）
谷胱甘肽(Glutathion)有还原(GSH)和氧化(GS-SG)两种形式,
是动物细胞中抗氧化系统的重要成分,是过氧化物酶的辅酶,也 是重要的生物活性肽.对于保持血红蛋白的亚铁离子的还原状 态,防止细胞膜受自由基的攻击等有重要作用.它由谷氨酸,半胱 氨酸和甘氨酸通过谷氨酰胺循环合成.
谷胱甘肽还原酶
必需氨基酸（essential amino acid） 动物体内不能合成或合成量不足而需要由饲料供给的氨基酸。 约有10种，包括苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、 苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸和精氨酸。对雏鸡还有甘氨酸。
1.5 蛋白质的互补作用
饲料蛋白之所以有不同的生理价值是因为其氨基酸的组成 不同，并且主要是其必需氨基酸的种类和比例不同。因为非必 需氨基酸是可以通过糖代谢的中间产物在机体中自己合成的。 饲料蛋白的氨基酸组成与动物机体蛋白的氨基酸组成越接 近，其生理价值也越高。如果其必需氨基酸的含量、比例与机 体蛋白组成完全一样，则生理价值达到100。 把不同生理价值的饲料蛋白质混合使用，其必需氨基酸可 以互相补充以提高饲料蛋白质的生理价值，称为蛋白质的互补 作用。
最丰富的氨基酸之一，氨的运载体, 积极参与合成代谢。在 肾中，Gln在谷氨酰胺酶的作用下释放氨,然后与质子结合 随尿排出。
含N小分子代谢
L－谷氨酸脱氢酶主要分布于肝、肾、 脑等组织中，所以此种联合脱氨主要在 肝、肾、脑等组织中进行。
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联合脱氨要点
1)转氨基作用和氧化脱氨基作用相结合 2)两个酶作用(转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶) 3)两个产物(氨和α -酮酸)
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二 氨基酸的脱羧基作用
二 氮平衡
氮平衡是反映动物摄入氮和排出氮 之间的关系,衡量机体蛋白质代谢概 况的指标.
（一）氮的总平衡 （二）氮的正平衡 （三）氮的负平衡
1
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（一）氮的总平衡 摄入N = 排出N (正常成年动物) （二）氮的正平衡 摄入N > 排出N
(幼畜、孕畜、疾病恢复期的动物) （三）氮的负平衡 摄入N < 排出N
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3.氧化分解生成CO2和水(供能)
α －酮酸进一步可进入三羧酸循环氧化
分解生成CO2和水.这是α -酮酸的重要分 解途径之一。是氨基酸供能的途径.
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第四节 非必需氨基酸的合成
1) 由α -酮酸氨基化生成 2) 其他氨基酸转化
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(一) 甲硫氨酸代谢
1) S-腺苷蛋氨酸(SAM)。SAM中的甲基是 高度活化的，称活性甲基，SAM称为活性 蛋氨酸
2)SAM可在不同甲基转移酶的催化下，将 甲基转移给各种甲接受体而形成许多甲 基化合物，如肾上腺素、胆碱、甜菜碱、 肉毒碱、肌酸.
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氨基酸在脱羧酶的作用下,脱去羧基 生成CO2和相应的胺.很多胺具有重要 的生理作用.
东北农业大学 生物化学 第十一章代谢的调控
例：脂肪酸的氧化酶系存在于线粒体内，而脂
肪酸的合成酶系主要存在于线粒体外，它们的 代谢是互相制约的 合成脂肪酸的原料乙酰CoA要由线粒体内转 移到线粒体外，脂肪酸氧化的原料脂酰CoA 要由线粒体外向线粒体内转运 酶的分布局限决定了代谢途径的区域化，这样 的区域化为代谢调节创造了有利条件，某些调 节因素可以较专一地影响某一细胞组分的酶活 性，而不影响其他组分中酶的活性
P
H2O
目前已知有六种共价修饰方式： 磷酸化/去磷酸化 乙酰化/去乙酰化 腺苷酰化/去腺苷酰化 尿苷酰化/去尿苷酰化 甲基化/去甲基化 氧化（S-S）/还原(2SH)
其中磷酸化/去磷酸化为最普遍、最重要，它反应 灵敏、节约能源、机制多样、生理效应显著，是 哺乳动物酶化学修饰的主要形式 细菌主要采取核苷酰化形式
第二信使学说-20世纪50年代E.W.Sutherland 提出
糖原分解的 激素调节
肾上腺素或胰高血糖素(第一信使）
受体 肾上腺素（第一 信使）一旦与靶 腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶 细胞膜相应受体 （无活性） （活性） 结合，即可促进 cAMP(第二信使) ATP AMP 胞内cAMP（第 蛋白激酶 二信使）的产生， 无活性 蛋白激酶（活性） 从而激活一系列 酶，导致糖原分 磷酸化酶激酶 （无活性） 解成葡萄糖，进 磷酸化酶激酶 （活性） 入血液引起血糖 升高。 磷酸化酶 a
在细胞内的反馈调节中，广泛地存在负反馈，而 正反馈的例子不多 例如，在三羧酸循环中，乙酰CoA必须先与草酰 乙酸结合才能被氧化，而草酰乙酸又是乙酰CoA 被氧化的最终产物。草酰乙酸的量若增多，则 乙酰CoA被氧化的量亦多；草酰乙酸的量减少， 则乙酰CoA的氧化量亦减少，这是草酰乙酸对乙 酰CoA氧化正反馈控制的例子。
《生物化学》含氮小分子物质的代谢
R4
R5
C-末端
生物化学 Biochemistry
蛋白酶（肽链内切酶）
肽链内切酶广泛地分布于各种生物中
• 植物：木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等。 • 动物：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等。
✓ 具有专一性的肽链内切酶，常用于蛋白质一 级结构测定
生物化学 Biochemistry
消化道内几种蛋白酶的专一性
琥珀酰CoA CO2
异亮氨酸 蛋氨酸 丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸
精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 缬氨酸
生物化学 Biochemistry
四、氨 的 代 谢
Metabolism of Ammonia
生物化学 Biochemistry
（一）氨的去路
1.重新合成氨基酸 2.合成谷氨酰胺（体内运输氨和储存氨的方式） 3.形成NH4+（以胺盐形式排出体外） 4.合成其他含氮物质 5.合成无毒的尿素（哺乳动物氨的主要去路）
氨基酸在脱羧酶的作用下脱掉羧基生成相应的 一级胺类化合物的作用。脱羧酶的辅酶为磷酸 吡哆醛。
2、类型: 直接脱羧 羟化脱羧
胺 羟胺
3、脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢）
➢ 直接脱羧基作用
生物化学 Biochemistry
➢ 羟化脱羧基作用
生物化学 Biochemistry
酪氨酸
CO2
多巴
多巴胺
（1）转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶联合脱氨基
部位：在肝脏、肾脏中
生物化学 Biochemistry
由于肌肉、心脏中的L-谷氨酸脱氢酶 活性较弱，发生在肌肉、心脏、大脑 中的脱氨基反应是另外一种特殊的联 合脱氨基作用，叫做嘌呤核苷酸循环 (purine nucleotide cycle)。
北师大版七年级下册生物：第11章 人体代谢废物的排出 教学课件
讲授新课
二 代谢废物通过多种途径排出体外
人体将代谢废物如二氧化碳、尿素以及多余的水 和无机盐排出体外的过程称为排泄。
汗液
呼吸
泌尿
讲授新课
讨论：排出粪便是不是排泄呢？
排泄 排遗
废物来源 体内代谢终产物 消化后剩余的残渣
产生部位 细胞内 消化道
讲授新课
泌尿系统可以排出哪些类型的代谢废物？
大部分水、大部 分尿素、无机盐
大部分水、无机盐、尿素等
讲授新课
有人说：“汗液和尿液是一样 的。”你是否同意这种说法？ 说明理由。
讲授新课
三 排泄维持细胞生活环境的稳定 排泄的意义
有一句广告词说“排出毒素，一身轻松”。这 句话并不是空穴来风。
讲授新课
重庆出现小“龙人” 长獠牙全身无汗腺，不能排汗
重庆一个12岁的男孩小昆天生患有怪病，他相貌特 别，嘴里只长了三颗牙，两颗獠牙向外突出；浑身没有 汗腺，不能排汗，代谢物不能排出，一到夏天就要跳进 水里降温，随时都有昏厥的危险。
1.知道泌尿系统的组成； 2.理解肾脏的结构及与尿形成有关的结构特点； 3.阐明尿的形成过程及叙述尿的排出过程； 4.说出排尿的意义以及养成良好的泌尿系统卫生习惯。
讲授新课
一 肾脏是泌尿系统重要器官
肾静脉 肾动脉
器官 肾脏
功能 形成尿液
输尿管 输送尿液
泌尿系统
膀胱 暂时储存尿液 尿道 排出尿液
讲授新课
导入新课
学习目标
1.说出皮肤的结构和功能； 2.说明汗液的形成和排出，以及对人体的意义。
讲授新课
一 皮肤的结构
毛发 皮脂腺
血管 汗腺
毛囊
表皮 真皮 皮下组织
讲授新课
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必需氨基酸不包括
A.Met E.Phe
B.Lys
C.Trp
D.Tyr
（三）提高蛋白质营养价值方法：
添加法：缺啥补啥
混合法：将几种营养价值较低的饲料蛋白质 混合后食用，以提高其营养价值的 作用称为饲料蛋白质的互补作用。
蛋白质的酶促降解
一、水解蛋白质的酶的种类和专一性
肽酶（Peptidase） 蛋白酶(Proteinase)
枯草杆菌蛋白酶 嗜热菌蛋白酶
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
（Phe.Tyr.Trp）
（Arg.Lys）
羧羧肽肽酶酶
（Phe. Trp）
（脂肪族）
胃蛋白酶
胰凝乳 弹性蛋白酶 胰蛋白酶 蛋白酶
蛋白质降解的泛肽途径
ATP AMP+PPi
（ubiquitin） E1-SH
E1-S-
E2-SH E1-SH
转氨基作用是α—氨基酸与α-酮 酸之间的氨基的转移作用。即：一种 α-氨基酸的α-氨基在转氨酶作用下 转移到α-酮酸的酮基上，结果原来的 氨基酸生成相应的酮酸，而原来的酮 酸则形成相应的氨基酸。
E2-S-
E1：泛肽激活酶
E2：泛肽载体蛋白
E3：泛肽-蛋白质连接酶
E3 E2-SH
19S调节亚基
ATP 20S蛋白酶体
多泛肽化蛋白 ATP
去折叠 水解
26S蛋白酶体
第二节 氨基酸的一般分解代谢
特殊分解代谢 → 特殊侧链的分解代谢 氨基酸的 分解代谢
脱羧基作用 → CO2 + 胺 一般分解代谢→
脱氨基作用 → NH3 + α-酮酸
H2O2
O
α-酮酸
动物体内有多种氨基酸氧化酶，由于其 活性低或缺乏可利用底物，一般作用不大。 大部分氨基酸的脱氨借助活性强、分布广 的谷氨酸脱氢酶与转氨酶的协同作用或联 合转氨基完成。
（二）转氨基作用（transamination）
在转氨酶的作用下可逆的将α-氨基酸的氨基转移给α-酮 酸的反应。大部分氨基酸都可以参加转氨基作用。
二、细胞内蛋白质降解
胞内蛋白质降解的意义 胞内蛋白质降解系统：溶酶系统和泛肽系统 蛋白质降解的泛肽途径
编号
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)
蛋白质的生理价值
蛋白质来源
鸡蛋
生理价值 蛋白质来源
94
豆腐
生理价值 单独用 65
混合用 77
牛奶
85
面筋
67
猪肉
74
小麦
67
89
红薯
72
小米
57
玉米
57
大豆
64
白菜
76
牛肉
69
(二)必需氨基酸与非必需氨基酸
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 amin acid)。
一 动物体内氨基酸的代谢概况
动物体内氨基酸的来源
外源性氨基 氨基酸代谢库
内源性氨基酸
动物体内氨基酸的去路
1.合成蛋白质和多肽 2.转变成多种含氮生理活性物质 3.分解供能
二、氨基酸的脱氨基作用(deamination)
定义： 指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。
脱氨基方式(肝脏和肾脏）：
氧化脱氨基作用 转氨基作用 联合脱氨基作用 嘌吟核酸循环
作用于多肽链的C-末端
二羧肽水解酶 (depeptide hydrolase)
水解二肽
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 (seபைடு நூலகம்ine pritelnase)
3、4、2、2 硫醇蛋白酶类 (Thiol pritelnase)
活性中心含 Ser
活性中心含 Cys
非必需氨基酸：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。
必需氨基酸种类：
一共十种：
苏氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸， 缬氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸
苏苯异亮色，缬蛋赖组精。
由于酪氨酸在体内需由苯丙氨酸为原料来合成， 半胱氨酸必需以蛋氨酸为原料来合成，故这两种氨 基酸被称为半必需氨基酸。
二、氮平衡 (nitrogen balance)
体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡中， 故每日氮的摄入量与排出量也维持着动态平衡， 这种动态平衡就称为氮平衡。
测定人体每天从食物摄入的氮含量和每天排 泄物(包括尿、粪、汗等)中的氮含量，可评价 蛋白质在体内的代谢情况。
1．氮总平衡： 摄入氮量 ＝ 排出氮量 成年家畜
（一）氧化脱氨基作用
氨基酸在脱氨酶的作用下形成相应酮酸的反应。 (先脱氢形成亚氨基酸，再与水作用生成α-酮酸）
氨基酸的氧化脱氨基反应主要由：
L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、L-谷氨酸
脱氢酶所催化
L-氨基酸氧化酶：是一种需氧脱氢酶，以FAD或FMN为辅基，
脱下的氢原子交给O2，生成H2O2。该酶活性 不高，在各组织器官中分布局限，因此作 用不大。 D-氨基酸氧化酶：也是需氧脱氢酶，以FAD为辅基脱下的氢原 子交给氧，生成H2O2。在体内分布广，活性 也强，但底物极少，作用不大。 L-谷氨酸脱氢酶：是一种不需氧脱氢酶，以NAD+或NADP+为 辅 酶，生成的NADH或NAD该酶活性高，分布广 泛，因而作用较大。但专一性太强，只催化
2．氮正平衡： 摄入氮量 ＞ 排出氮量 幼畜、疾病恢复期
3．氮负平衡： 摄入氮量 ＜ 排出氮量 消耗性疾病、饥饿、营养不良
三、蛋白质的生理价值与必需氨基酸
（一）蛋白质的生理价值
蛋白质的生理价值是指饲料蛋白质被动物机体 合成组织蛋白质的利用率。即： 。
▪ 氮的保留量 = 沉积的氮 ▪ (氮的吸收量 = 食入氮 - 粪中氮， ▪ 氮的沉积量 = 食入氮 - 粪中氮 - 尿中氮)
氧化脱氨基作用
氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应 的α-酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。主 要有以下两种类型：
谷氨酸+ H2O L-谷氨酸脱氢酶 -酮戊二 酸+ NH3
NAD（P）+ NAD（P）H
R-CH-COO|
氨基酸氧化酶（FAD、FMN） R-C|| -COO-+NH3
NH+3
α-氨基酸
H2O+O2
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