第十章蛋白质降解与氨基酸代谢

三、氨的转运
氨对生物机体有毒，特别是高等动物的脑对 氨极敏感，血中1%的氨会引起中枢神经中毒， 因此，脱去的氨必须排出体外。
（一）氨的转运
1、丙氨酸-葡萄糖循环 (Alanine- glucose cycle)
① 肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝。 ② 肝为肌肉提供葡萄糖。
在肌肉中，糖酵解提供丙酮酸，在肝中，丙酮 酸又可生成Glc。肌肉运动产生大量的氨和丙酮 酸，两者都要运回肝脏进一步转化，而以Ala的 形式运送，一举两得。
二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。 最后集中为5种物质进入TCA： 乙酰CoA、α-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡
索酸、草酰乙酸。
糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
氨
磷酸丙糖
基
α-磷酸甘油
脂肪酸
酸
PEP
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、 糖
丙氨酸 半胱氨酸
丙酮酸
及 丝氨酸
异亮氨酸 乙酰CoA
乙酰乙酰CoA
酮体
脂 苏氨酸
亮氨酸
肪 色氨酸 代 谢
鸟氨酸转氨甲酰酶存在于线粒体中，需要Mg2+作为 辅因子。
瓜氨酸形成后就离开线粒体，进入细胞液。
此时Asp的氨基转移到Arg上。
来自Asp的碳架被保留下来，生成延胡索酸。延胡 索酸可以经苹果酸、草酰乙酸再生为天冬氨酸。
尿素形成后由血液运到肾脏随尿排出。
尿素循环小结
总反应式：NH4+ + 2ADP + AMP + 2Pi
排尿素动物在肝脏中合成尿素的过程称 尿素循环。
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
α-酮戊 二酸
氨基酸
精氨酸
精氨
草酰乙酸
琥珀酸
谷氨酸 α-酮酸
延胡索酸 苹果酸
P311图30-9 尿素循环途径 （鸟氨酸循环）
HCO3- + 3ATP + + PPi + 延胡索酸
Asp
+
2H2O
→
尿素 +
（1）形成一分子尿素消耗4个高能磷酸键；
（2）两个氨基分别来自游离氨和Asp，一个CO2来自 TCA循环；
（3）2个氨基酸通过尿素循环形成1分子尿素，可以净 生成1个ATP。
延胡索酸使尿素循环与TCA联系在一起。
尿素循环与TCA的关系P314
色氨酸 草酰乙酸
亮氨酸 赖氨酸
柠檬酸
酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸
的 联
天冬氨酸 天冬酰胺
TCA
CO2
系
延胡索酸
α-酮戊二酸
谷氨酸
苯丙氨酸 酪氨酸
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
目录
第二节 氨基酸的合成代谢
1、概述
-NH2 酮酸（碳架）
氨基化
尿素循环部 分发生在线 粒体，部分 发生在细胞 溶胶，其通 路是分别经 鸟氨酸及瓜 氨酸在特异 的运输体系 下穿过线粒 体膜实现的。
肝细胞液中的AA经转氨作用，与α-酮戊二酸生成Glu， Glu进入线粒体基质，经Glu脱氢酶作用脱下氨基， 游离的氨（NH4+）与TCA循环产生的CO2反应生成
氨甲酰磷酸。
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
丙氨酸 α-酮戊二酸
丙氨酸-葡萄糖循环
Gln合成酶，催化Glu与氨结合，生成Gln。 Gln中性无毒，易透过细胞膜，是氨的主要运输形式。 Gln经血液进入肝中，经Gln酶分解，生成Glu和NH3。
第十章 蛋白质降解 与氨基酸代谢
讲授提纲
—主要讨论氨基酸氮原子及其碳骨 架的来源和命运：
氨基酸分解的共同途径（重点）。 氨基酸的合成。
第一节 氨基酸的分解代谢
（1）蛋白质的降解
外源蛋白的消化
内源性蛋白的选择性降解
（2）氨基酸的分解代谢
脱氨方式 血氨转运 尿素生成
一、蛋白质的选择性降解
★选择性 （1）异常蛋白； （2）正常的调节蛋白和酶。
延胡索酸 →苹果酸 → 草酰乙酸 → Asp → 精氨琥珀酸
肝昏迷（血氨升高，使α-酮戊二酸下降，TCA 受阻）可加Asp或Arg缓解。
四、α-酮酸的转化
1、氨基化合成非必须氨基酸； 2、进入柠檬酸循环彻底氧化分解； 3、转化为糖及脂肪。
四、α-酮酸的转化
20种aa的碳架可转化成7种物质： 丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、α-酮戊
2、氨基化
（1）还原氨基化
（2）转氨基 （3）联合氨基化
氨基酸合成简介
本章小结
脱氨的几种方式（重点）； 氨的去路； 血氨的转运、尿素的合成（重点）； 脱氨后碳架的去向。
（二）氨基酸的去向
（1）重新合成蛋白质（蛋白质周转）； （2）合成血红素、活性胺、GSH、核苷酸、
辅酶等； （3）彻底分解，提供能量； （4）多余的氨基酸转化为葡萄糖、脂肪酸、酮
体等。
（三）氨基酸的分解代谢
（1）脱氨基，脱下的氨基或转化为氨，或转 化为天冬氨酸或谷氨酸的氨基；
（2）尿素循环，与天冬氨酸的氮原子结合， 成为尿素排出；
第一步，脱氢，生成亚胺。 第二步，水解。
单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基，单靠氧化脱氨基作 用也不能满足机体脱氨基的需要，因为只有Glu脱氢酶活力最 高，其余L-氨基酸氧化酶的活力都低。
机体借助联合脱氨基作用可以迅速脱去氨基。
以谷氨酸脱氢酶为中心的联合脱氨基作用。
A 氨基酸的a-氨基借助转氨作用，转移到a-酮戊 二酸的分子上，生成酮酸和谷氨酸；B 谷氨酸 脱氨基。
★意 义 （1）清除异常蛋白； （2）细胞对代谢进行调控的一
种方式，使细胞代谢的井然有序得以维 持。
（一）选择性降解的特点
（1）居于重要代谢调控位点的酶或调节蛋白，降 解速度快（短寿蛋白多是调节蛋白或调节酶）
（2）“持家蛋白”的降解速度慢（长寿蛋白多是 持家蛋白）；
（3）蛋白质的降解速度受到细胞营养及激素状态 的调节，营养缺乏，周转速度加快。
（3）脱氨后的碳骨架可以被氧化成CO2和H2O， 也可以转化为一般的代谢中间体。
二、氨基酸的脱氨基作用
（一）转氨基作用（转氨酶）
大多数转氨酶，优先利用α-酮戊二酸作为氨 基的受体，生成Glu。
丙氨酸转氨酶（谷丙转氨酶，GPT），肝细胞受损后， 血中此酶含量大增，活性高； 多数动物组织细胞中， Asp转氨酶(谷草转氨酶）的含量最高，活性最大， Asp是合成尿素时氮的供体，通过转氨作用解决氨的 去向。