生物化学第九章 蛋白质的分解代谢
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大家好
1
第九章
蛋白质的分解代谢
2
内容
蛋白质的营养 蛋白质的消化、吸收和腐败 氨基酸的一般代谢 个别氨基酸的代谢
3
第一节 蛋白质的营养
Nutritional Function of Protein
4
一、 蛋白质营养的重要性
1. 维持细胞、组织的生长、更新和修补 2.参与催化、代谢调节、运动、运输、
组氨酸
组胺
赖氨酸 色氨酸 酪氨酸
尸胺 色胺 酪胺
13
• 假神经递质(false neurotransmitter)
某些物质结构与神经递质结构相似，可取代 正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。
C H 2N H 2 CH2
C H 2N H 2 H C OH
C H 2N H 2 CH2
C H 2N H 2 H C OH
p
22
2.体内重要的转氨酶
⑴丙氨酸氨基转移酶(ALT或GPT) ⑵天冬氨酸氨基转移酶(AST或GOT)
23
CH3 CHNH2 COOH
丙氨酸
COOH
+ (CH2)2 C=O
COOH
α-酮戊二酸
COOH CH2 CHNH2 COOH
天冬氨酸
COOH + (CH2)2
C=O COOH
α-酮戊二酸
ALT
CH3 C=O + COOH
丙酮酸
COOH
(CH2)2 CHNH2 COOH
谷氨酸
AST
COOH CH2 + C=O COOH
草酰乙酸
COOH (CH2)2 CHNH2
COOH
谷氨酸
24
3.ALT、AST的临床意义
正常成人各组织中AST和ALT活性（单位/g湿组织）
组织•名AL称T常用于急性肝炎的辅A助ST诊断
催化氨基酸 氧化脱氨的 酶
氨基酸 L-氨基酸氧化酶 氧化酶 D-氨基酸氧化酶
L- 谷 氨 酸 脱 氢 酶 （ 辅 酶 NAD+ ， NADP+）（主要）
28
2.L-谷氨酸脱氢酶的氧化脱氨基
体内催化氧化脱氨基作用的酶主要是L-谷氨酸脱氢酶
L-谷氨酸脱氢酶
NAD+ NADH+H+ （NADP+ NADPH+H+）
6
三、蛋白质营养价值 -------- 蛋白质的质
❖含有人体所需的各种氨基酸，并且含量充足的 蛋白质，营养价值高；反之，则营养价值低。 ❖一般说来动物蛋白质营养价值高于植物蛋白
7
第二节
蛋白质的消化、吸收和腐败
Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins
11
三、 蛋白质的腐败作用
•蛋白质的腐败作用(putrefaction) 肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及
其消化产物所起的作用
•腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、 吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等 可被机体利用的物质。
12
（一）胺类(amines)的生成
蛋白质 蛋白酶 氨基酸 脱羧基作用 胺类
氨基酸
1.转氨基作用
2.氧化脱氨基作用
3.联合脱氨基作用 （最重要） 4.嘌呤核苷酸循环
氨 α-酮酸
20
（一）转氨基作用 1. 定义
在转氨酶的作用下，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。
转氨酶 磷酸吡哆醛 （胺）
反应并无氨的真正脱出 21
转氨基作用只有氨基的转移，没有氨基的真正 脱落（无游离氨产生）。
部分氨基酸可以直接或间接以α-酮戊二酸为受 氨体生成谷氨酸再氧化脱氨释放自由氨
26
（二）氧化脱氨基作用
定义：指氨基酸在酶作用下，氧化脱氢，水解 脱氨，产生游离氨和α-酮酸。（或氨基酸脱氨 伴有氧化反应称之）
氧化脱氢
水解脱氨
27
1.催化氨基酸氧化脱氨的酶
苯乙胺
苯乙醇胺
O H 酪胺
O H β-羟酪胺
14
（二） 氨的生成
未被吸收的氨基酸 渗Biblioteka Baidu肠道的尿素
肠道细菌 脱氨基作用
尿素酶
氨 (ammonia)
•降低肠道pH，NH3转变为NH4+以铵盐形式排出，可 减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据。
15
（三）其它有害物质的生成
酪氨酸 半胱氨酸
色氨酸
苯酚 硫化氢 吲哚
8
一、 蛋白质的消化
•蛋白质消化的生理意义
• 由大分子转变为小分子，便于吸收。 • 消除种属特异性和抗原性，防止过敏、
毒性反应。
9
胃蛋 白酶
蛋白质 多肽
肠激酶 (+)
胰酶
寡肽 (氨基酸)
氨基肽酶 二肽酶
氨基酸
H
10
二、氨基酸的吸收
食物氨基酸是人体氨基酸的主要来源。
•吸收部位：主要在小肠 •吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽 •吸收机制：耗能的主动吸收过程
免疫防御等生命活动 3. 氧化供能
5
二、氮平衡
1. 氮平衡(nitrogen balance)
摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间 的关系。
氮总平衡：摄入氮 = 排出氮（正常成人） 氮正平衡：摄入氮 > 排出氮（儿童、孕妇等） 氮负平衡：摄入氮 < 排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）
•氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。
ALT
心脏
156 000
肝脏•AST常用于心肌梗塞的1辅42助0诊0断0
骨骼肌
99 000
肾脏
91 000
胰脏
28 000
脾脏
14 000
肺脏
10 000
血清
20
7 100 44 000
4 800 19 000 2 000 1 200
700 16
25
4．转氨基作用的意义
转氨酶催化的转氨基作用是可逆反应，它不仅 是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是体 内合成非必需基酸的主要途径。
(非必需氨基酸)
血液
氨基 酸
氨
基
酸
代
谢
组织氨库
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
19
一、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。 脱氨基作用是氨基酸的分解代谢的主要途径。
+H2O -H2O
29
3.谷氨酸脱氢酶的特点： ⑴活性高、分布广，（肌肉中活性很低） ⑵催化的反应可逆，逆过程可合成谷氨酸
4.氧化脱氨基作用的局限性： 仅谷氨酸经此脱氨
30
（三）联合脱氨基作用
16
第三节 氨基酸的一般代谢
17
•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。
18
氨基酸代谢概况
食物 消化吸收 蛋白 质
组织 分解 蛋白 合成 质
体内合成氨基酸
1
第九章
蛋白质的分解代谢
2
内容
蛋白质的营养 蛋白质的消化、吸收和腐败 氨基酸的一般代谢 个别氨基酸的代谢
3
第一节 蛋白质的营养
Nutritional Function of Protein
4
一、 蛋白质营养的重要性
1. 维持细胞、组织的生长、更新和修补 2.参与催化、代谢调节、运动、运输、
组氨酸
组胺
赖氨酸 色氨酸 酪氨酸
尸胺 色胺 酪胺
13
• 假神经递质(false neurotransmitter)
某些物质结构与神经递质结构相似，可取代 正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。
C H 2N H 2 CH2
C H 2N H 2 H C OH
C H 2N H 2 CH2
C H 2N H 2 H C OH
p
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2.体内重要的转氨酶
⑴丙氨酸氨基转移酶(ALT或GPT) ⑵天冬氨酸氨基转移酶(AST或GOT)
23
CH3 CHNH2 COOH
丙氨酸
COOH
+ (CH2)2 C=O
COOH
α-酮戊二酸
COOH CH2 CHNH2 COOH
天冬氨酸
COOH + (CH2)2
C=O COOH
α-酮戊二酸
ALT
CH3 C=O + COOH
丙酮酸
COOH
(CH2)2 CHNH2 COOH
谷氨酸
AST
COOH CH2 + C=O COOH
草酰乙酸
COOH (CH2)2 CHNH2
COOH
谷氨酸
24
3.ALT、AST的临床意义
正常成人各组织中AST和ALT活性（单位/g湿组织）
组织•名AL称T常用于急性肝炎的辅A助ST诊断
催化氨基酸 氧化脱氨的 酶
氨基酸 L-氨基酸氧化酶 氧化酶 D-氨基酸氧化酶
L- 谷 氨 酸 脱 氢 酶 （ 辅 酶 NAD+ ， NADP+）（主要）
28
2.L-谷氨酸脱氢酶的氧化脱氨基
体内催化氧化脱氨基作用的酶主要是L-谷氨酸脱氢酶
L-谷氨酸脱氢酶
NAD+ NADH+H+ （NADP+ NADPH+H+）
6
三、蛋白质营养价值 -------- 蛋白质的质
❖含有人体所需的各种氨基酸，并且含量充足的 蛋白质，营养价值高；反之，则营养价值低。 ❖一般说来动物蛋白质营养价值高于植物蛋白
7
第二节
蛋白质的消化、吸收和腐败
Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins
11
三、 蛋白质的腐败作用
•蛋白质的腐败作用(putrefaction) 肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及
其消化产物所起的作用
•腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、 吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等 可被机体利用的物质。
12
（一）胺类(amines)的生成
蛋白质 蛋白酶 氨基酸 脱羧基作用 胺类
氨基酸
1.转氨基作用
2.氧化脱氨基作用
3.联合脱氨基作用 （最重要） 4.嘌呤核苷酸循环
氨 α-酮酸
20
（一）转氨基作用 1. 定义
在转氨酶的作用下，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。
转氨酶 磷酸吡哆醛 （胺）
反应并无氨的真正脱出 21
转氨基作用只有氨基的转移，没有氨基的真正 脱落（无游离氨产生）。
部分氨基酸可以直接或间接以α-酮戊二酸为受 氨体生成谷氨酸再氧化脱氨释放自由氨
26
（二）氧化脱氨基作用
定义：指氨基酸在酶作用下，氧化脱氢，水解 脱氨，产生游离氨和α-酮酸。（或氨基酸脱氨 伴有氧化反应称之）
氧化脱氢
水解脱氨
27
1.催化氨基酸氧化脱氨的酶
苯乙胺
苯乙醇胺
O H 酪胺
O H β-羟酪胺
14
（二） 氨的生成
未被吸收的氨基酸 渗Biblioteka Baidu肠道的尿素
肠道细菌 脱氨基作用
尿素酶
氨 (ammonia)
•降低肠道pH，NH3转变为NH4+以铵盐形式排出，可 减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据。
15
（三）其它有害物质的生成
酪氨酸 半胱氨酸
色氨酸
苯酚 硫化氢 吲哚
8
一、 蛋白质的消化
•蛋白质消化的生理意义
• 由大分子转变为小分子，便于吸收。 • 消除种属特异性和抗原性，防止过敏、
毒性反应。
9
胃蛋 白酶
蛋白质 多肽
肠激酶 (+)
胰酶
寡肽 (氨基酸)
氨基肽酶 二肽酶
氨基酸
H
10
二、氨基酸的吸收
食物氨基酸是人体氨基酸的主要来源。
•吸收部位：主要在小肠 •吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽 •吸收机制：耗能的主动吸收过程
免疫防御等生命活动 3. 氧化供能
5
二、氮平衡
1. 氮平衡(nitrogen balance)
摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间 的关系。
氮总平衡：摄入氮 = 排出氮（正常成人） 氮正平衡：摄入氮 > 排出氮（儿童、孕妇等） 氮负平衡：摄入氮 < 排出氮（饥饿、消耗性疾病患者）
•氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。
ALT
心脏
156 000
肝脏•AST常用于心肌梗塞的1辅42助0诊0断0
骨骼肌
99 000
肾脏
91 000
胰脏
28 000
脾脏
14 000
肺脏
10 000
血清
20
7 100 44 000
4 800 19 000 2 000 1 200
700 16
25
4．转氨基作用的意义
转氨酶催化的转氨基作用是可逆反应，它不仅 是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是体 内合成非必需基酸的主要途径。
(非必需氨基酸)
血液
氨基 酸
氨
基
酸
代
谢
组织氨库
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
19
一、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。 脱氨基作用是氨基酸的分解代谢的主要途径。
+H2O -H2O
29
3.谷氨酸脱氢酶的特点： ⑴活性高、分布广，（肌肉中活性很低） ⑵催化的反应可逆，逆过程可合成谷氨酸
4.氧化脱氨基作用的局限性： 仅谷氨酸经此脱氨
30
（三）联合脱氨基作用
16
第三节 氨基酸的一般代谢
17
•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。
18
氨基酸代谢概况
食物 消化吸收 蛋白 质
组织 分解 蛋白 合成 质
体内合成氨基酸