13章氨基酸的代谢 生物化学清晰易学版课件
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→加快尿素合成 精氨酸 + 水（精氨酸酶）→鸟氨酸+尿素 鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸结构关系
（1） 氨甲酰磷酸的合成
•反应在线粒体中进行，尿素第一个氮原子的获取 •*N-乙酰谷氨酸为氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ激活剂
CO2 + NH3 + H2O + 2ATP
氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ （调节酶）
（N-乙酰谷氨酸*） O
蛋白质泛素降解途径
➢ 泛素：76氨基酸，8.5 Kd ，蛋白质降解的标签 ➢ 蛋白质的泛素化： • 酶1：泛素活化酶（Ubiquitin-activating enzyme） • 酶2：泛素携带蛋白（ubiquitin-carrier enzyme） • 酶3：泛素蛋白连接酶（ubiquitin-protein ligase） ➢ 泛素化的靶蛋白由蛋白酶体（25条肽链）降解
天冬氨酸-精氨琥珀酸旁路
延胡索酸
精氨酸
苹果酸
精氨琥珀酸
鸟氨酸
柠檬酸循环的天冬氨酸
-精氨琥珀酸旁路 天冬氨酸
瓜氨酸
α-酮戊二酸
草酰乙酸
谷氨酸
氨甲酰磷酸
氨基酸分解代谢概貌
胞内蛋白
食物蛋白
合成氨基酸、核 苷酸、生物胺
氨基酸
碳骨架
氨基甲酰磷酸
α-酮酸
尿素循环
三羧酸循环的天冬氨 酸-精氨琥珀酸支路 尿素（氮排泄产物）
血氨的来源与去路
血氨的来源
① 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源,
胺类的分解也可以产生氨:
RCH2NH2
胺氧化酶
RCHO + NH3
② 肠道吸收的氨
氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨
尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨
③ 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺
谷氨酰胺 谷氨酰胺酶 谷氨酸 + NH3
血氨的去路
解 途
丙酮酸 谷氨酸
径
GPT
其他氨基酸 丙酮酸
丙氨酸 α-酮戊二酸
丙
转氨酶
丙 氨
氨 酸
α-酮 酸
酸 （中性、无毒） （2） 以丙氨酸形式转运——丙氨酸-葡
萄糖循环(alanine-glucose cycle)
丙氨酸-葡萄糖循环的生理意义
经济有效的氨转运方式： ① 肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝。 ② 避免乳酸/丙酮酸在肌肉中堆积 ③肝为肌肉提供葡萄糖。
氨基酸的吸收
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
二、组织蛋白质的胞内降解
➢溶酶体 （lysosome）蛋白质降解途径： 无选择的降解蛋白质 ，长半寿期蛋白
➢依赖于ATP的泛素（ubiquitin）降解途径： 给选择降解的蛋白质加以标记 ，再降解。短半 寿期蛋白（真核 细胞）
第 十三 章
氨基酸的代谢
Metabolism of Amino Acids
第一节
蛋白质的降解
活细胞内的组分一直在更新——蛋白质合成与 降解的动态平衡
蛋白质的存活时间——半寿期：蛋白质降解掉 一半所用的时间
意义：排除非正常蛋白；排除积累过多的酶/调 节蛋白
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。
泛素活化酶
泛素
泛素携带蛋白 泛素蛋白连接酶
泛素C端羧基与靶蛋白Lys 的ε氨基形成异肽键
蛋白酶体
泛素蛋白酶体途径
26S 蛋白酶体是一 个巨大的多亚单位 的蛋白酶复合体
第二节 氨基酸的分解代谢
氨基酸分解代谢概貌
胞内蛋白
食物蛋白
合成氨基酸、核 苷酸、生物胺
氨基酸
碳骨架
氨基甲酰磷酸
α-酮酸
尿素循环
L-谷氨酸脱氢酶
α-酮酸
R CO COOH
COOH CH2 CH2 CH NH2 COOH 谷氨酸
H2O + NAD+
转氨基偶联嘌呤核苷酸循环
氨 基
α-酮戊 二酸
酸
转
氨 酶
转
氨 酶
1
2
谷氨酸 α-酮酸
腺苷酸代琥 珀酸合成酶
天冬氨酸
GTP GDP+Pi
次黄嘌呤 核苷酸
(IMP)
NH3 腺苷酸 脱氢酶
➢体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，机体合成 非必需氨基酸的重要途径。
R1 1 氨基酸 H C NH2
COOH
(Donor amino acid)
(New keto acid) R2 1
α-酮酸
CO
COOH
R1 2 CO
α-酮酸
COOH (Accepter keto acid)
转氨酶
H
R2 2(New amino acid) C NH2 氨基酸 COOH
α-酮酸
α-酮戊二酸
谷氨酸
NH3+NADH+H+
L-谷氨酸脱氢酶
H2O+NAD+
联合脱氨基作用（transdeamination）：转氨 基作用和脱氨基作用偶联在一起的脱氨方式。
谷氨酸脱氢酶为中心的联合脱氨
氨基酸
COOH
CH2
R
CH2
H C NH2
CO
COOH
COOH
转氨酶 α-酮戊二酸
NH3 + NADH + H+
2. 尿素的合成——尿素循环
➢ 哺乳动物氨的排泄形式 ➢ 生成部位
主要在肝细胞的线粒体及胞液中。 ➢ 生成过程
鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素循环 (urea cycle)。
尿素循环概貌
尿素循环的发现
Hans Krebs & Kunt Henseleit （1932） 悬浮肝脏切片之缓冲液 + 鸟氨酸/瓜氨酸/精氨酸
NH2
NAD(P)H+H+ NH
CH COOH
C COOH
H2O
O
C COOH + NH3
(CH2)2 COOH NAD(P)+ (CH2)2 COOH
(CH2)2 COOH
L-谷氨酸
α-亚氨基戊二酸
α-酮戊二酸
• 存在于肝、脑、肾中
• 脱氨活力最高
• 辅酶为 NAD+ 或NADP+
• 别构抑制剂：GTP、ATP
• 别构激活剂：GDP、ADP
L-谷氨酸脱氢酶（6亚基） • 催化可逆反应：发酵产味精
谷氨酰胺和天冬酰胺可脱酰胺基 生成相应氨基酸
丝氨酸和苏氨酸的直接脱氨作用——氨 基酸专一性脱水酶
丝氨酸 苏氨酸
α-酮丁酸
2. 氨基酸的转氨基作用(transamination)
➢ 在转氨酶(transaminase)催化下，α-氨基酸和α酮酸中间氨基转移的作用。
正常人各组织GOT及GPT活性 (单位/克湿组织)
组织
GOT GPT
心
156000 7100
肝
142000 44000
骨骼肌 肾
99000 91000
4800 19000
组织 胰腺
脾 肺 血清
GOT 28000 14000 10000
20
GPT 2000 1200 700
16
• 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。
H2N C O ~ PO32- + 2ADP + Pi
氨甲酰磷酸
（2） 瓜氨酸的合成
•反应在线粒体中进行，瓜氨酸生成后进入胞液。
NH2 (CH2)3
+
CH NH2 COOH
NH2
鸟氨酸转氨甲酰酶
CO
O ~PO32-
H3PO4
鸟氨酸
氨甲酰磷酸
NH2 CO
NH (CH2)3
CH NH2 COOH
瓜氨酸
转氨酶的特点
催化可逆反应，平衡常数约1.0 辅酶为磷酸吡哆醛 通常以α- 酮戊二酸为氨基受体 专一性强，种类多 不催化产生NH3
转氨基作用的机制
HOOC
H
C NH2 + O
R1
CH2OPO3H2
H
－ H2O
C
N ＋ H2O
HO
CH3
HOOC
CH2OPO3H2
H
H
C NC
N
R1
HO
CH3
（3） 精氨琥珀酸的合成
反应在胞液中进行，尿素第二个氮原子的获取。
NH2 CO
NH
+ (CH2)3
CH NH2
COOH
瓜氨酸
COOH
H2N C H 精氨琥珀酸合成酶
CH2
ATP
AMP+PPi
COOH
天冬氨酸
NH2
COOH
C N CH
NH
CH2
(CH2)3
COOH
CH NH2
COOH
精氨琥珀酸
（4）精氨琥珀酸的裂解
➢原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一个 来自天冬氨酸。 1个CO2
➢部位：2步线粒体中进行，3步在胞液中进行。 ➢耗能：3 个ATP，4 个高能磷酸键。 ➢总反应：
NH3+ + CO2 + 3ATP + 天冬氨酸 + 2H2O → 尿素 + 延胡索酸 + 2ADP + AMP +4Pi ➢延胡索酸：使尿素循环与三羧酸循环密切联系
毒性反应。
消化过程
胃中的消化作用
蛋白质Fra Baidu bibliotek
胃酸、胃蛋白酶
多肽碎片
小肠中的消化（蛋白质消化的主要部位）
胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶
多肽
氨基酸
羧基肽酶、氨基肽酶
➢ 胰凝乳蛋白酶/糜蛋白酶（chymotrypsin）： 芳香族氨基酸的羧基端 ( Phe，Tyr， Trp ， 不于Pro相连)
➢ 胃蛋白酶（pepsin）：断裂键的两端均为疏水 氨基酸( Leu-Val)
磷酸吡哆醛
S c h i f f碱
HOOC C O + H2N
R1
CH2OPO3H2
－ H2O
CH2
N ＋ H2O
HO
CH3
HOOC
CH2OPO3H2 H
C NC
N
R1 H
HO
CH3
磷酸吡哆胺
Schiff碱 异 构 体
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
重要转氨酶：GGPOTP：：丙天氨门酸冬氨氨基酸转氨移基酶转（移谷酶丙（转谷氨草酶转）氨酶）
谷丙转氨酶（GPT/ALT）
COOH
CH2
Glu
CH2
CH NH2
COOH
α-Ketoglutarate (α-KG)
COOH CH2 CH2 CO COOH
CH3 CO COOH
Pyruvate
GPT
CH3 CH NH2 Ala COOH
谷草转氨酶
GOT
3. 氨基酸的联合脱氨基作用
氨基酸
转氨酶
三羧酸循环的天冬氨 酸-精氨琥珀酸支路 尿素（氮排泄产物）
TCA 草酰乙酸
一、氨基酸分解的基本反应
1. 氨基酸的脱氨基作用（通常为氧化脱氨） 氨基氧化酶：L-氨基酸氧化酶（低活性，分布不广） D-氨基酸氧化酶（高活性，少）
脱氨基作用主要在肝脏中进行
L-谷氨酸脱氢酶（L-glutamate dehydrogenase）的作用
H2O
腺苷酸 代琥珀酸
草酰乙酸
腺嘌呤 核苷酸
(AMP)
延胡索酸
苹果酸 回补TCA循环 主要在肌肉、肝、脑组织进行 （骨骼肌缺一般回补酶）
4. 氨基酸的脱羧基作用
R H C NH2
COOH
氨基酸脱羧酶 磷酸吡哆醛
RCH2NH2 + CO2
氨基酸
胺类
二、氨的排泄
➢ 氨是机体正常代谢产物，具有毒性。 ➢ 正常人血氨浓度一般不超过 0.6μmol/L。 ➢ 血氨浓度增高可引起大脑功能障碍。 ➢ 体内的氨主要在肝合成尿素而解毒。
谷氨酸 + NH3
谷氨酰胺酶
谷氨酰胺
在脑、肌肉合成谷氨酰胺（中性无毒、易 透过细胞膜），经血液循环运输到肝脏后再分 解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。
• 生理意义
谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储 存及运输形式，还可为其他合成反应供氨基。
肌肉
血液
肝
葡
萄 糖
葡 萄
葡萄糖 尿素
糖
糖
尿素循环
糖 酵
异
生 NH3
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）
蛋白质在体内的降解
细胞外途径：胃和小肠中的消化 细胞内途径：酶
一、外源蛋白质的消化与吸收
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、
5.高氨血症和氨中毒
➢ 尿素循环是氨排泄的主要途径
① 在肝内合成尿素，这是最主要的去路 ② 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物
③ 合成谷氨酰胺
谷氨酰胺合成酶
谷氨酸 + NH3
谷氨酰胺
ATP
ADP+Pi
④ 肾小管泌氨
分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出。
1. 氨的转运——肝外组织→肝
（1）谷氨酰胺的运氨作用
• 反应过程
ATP 谷氨酰胺合成酶 ADP+Pi
鸟
CO2 + NH3 + H2O
氨
2ATP
酸
2ADP+Pi
氨甲酰磷酸
线粒体
Pi
循 环
鸟氨酸
瓜氨酸
产
物
瓜氨酸
ATP
鸟氨酸
尿素
胞液
AMP + PPi
天冬氨酸
精氨酸 H2O
精氨 琥珀酸
草酰乙酸
延胡索酸 苹果酸
α-酮戊 二酸
谷氨酸
氨基酸 α-酮酸
尿素—柠檬酸双循环（Krebs bicycle）
草酰乙酸亦可进入三羧酸循环
NH2 CN
COOH CH
NH2 C NH
NH
CH2
精精氨氨琥酸珀代酸琥酶 NH
珀酸裂解酶
(CH2)3 COOH
(CH2)3
+
CH NH2
CH NH2
COOH
COOH
COOH CH CH HOOC
精氨琥珀酸
精氨酸
延胡索酸
（5）尿素的形成
H2O
精氨酸
尿素
鸟氨酸
① ②
⑤
血液循环→肾脏
③ ④
3. 尿素循环小结
TCA 草酰乙酸
4. 尿素循环的调节
➢ 食物蛋白质的影响：高蛋白饮食或严重饥饿 （肌肉蛋白分解供能），循环加速；低蛋白高 碳水化合物饮食，尿素循降低
➢ 关键酶的调节：N-乙酰谷氨酸是氨甲酰磷酸 合成酶I的别构激活剂。（精氨酸的间接作用）
N-乙酰谷氨酸的合成与作用
N-乙酰谷氨酸合酶
精氨酸
N-乙酰谷氨酸 氨甲酰磷酸合成酶I
（1） 氨甲酰磷酸的合成
•反应在线粒体中进行，尿素第一个氮原子的获取 •*N-乙酰谷氨酸为氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ激活剂
CO2 + NH3 + H2O + 2ATP
氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ （调节酶）
（N-乙酰谷氨酸*） O
蛋白质泛素降解途径
➢ 泛素：76氨基酸，8.5 Kd ，蛋白质降解的标签 ➢ 蛋白质的泛素化： • 酶1：泛素活化酶（Ubiquitin-activating enzyme） • 酶2：泛素携带蛋白（ubiquitin-carrier enzyme） • 酶3：泛素蛋白连接酶（ubiquitin-protein ligase） ➢ 泛素化的靶蛋白由蛋白酶体（25条肽链）降解
天冬氨酸-精氨琥珀酸旁路
延胡索酸
精氨酸
苹果酸
精氨琥珀酸
鸟氨酸
柠檬酸循环的天冬氨酸
-精氨琥珀酸旁路 天冬氨酸
瓜氨酸
α-酮戊二酸
草酰乙酸
谷氨酸
氨甲酰磷酸
氨基酸分解代谢概貌
胞内蛋白
食物蛋白
合成氨基酸、核 苷酸、生物胺
氨基酸
碳骨架
氨基甲酰磷酸
α-酮酸
尿素循环
三羧酸循环的天冬氨 酸-精氨琥珀酸支路 尿素（氮排泄产物）
血氨的来源与去路
血氨的来源
① 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源,
胺类的分解也可以产生氨:
RCH2NH2
胺氧化酶
RCHO + NH3
② 肠道吸收的氨
氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨
尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨
③ 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺
谷氨酰胺 谷氨酰胺酶 谷氨酸 + NH3
血氨的去路
解 途
丙酮酸 谷氨酸
径
GPT
其他氨基酸 丙酮酸
丙氨酸 α-酮戊二酸
丙
转氨酶
丙 氨
氨 酸
α-酮 酸
酸 （中性、无毒） （2） 以丙氨酸形式转运——丙氨酸-葡
萄糖循环(alanine-glucose cycle)
丙氨酸-葡萄糖循环的生理意义
经济有效的氨转运方式： ① 肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝。 ② 避免乳酸/丙酮酸在肌肉中堆积 ③肝为肌肉提供葡萄糖。
氨基酸的吸收
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
二、组织蛋白质的胞内降解
➢溶酶体 （lysosome）蛋白质降解途径： 无选择的降解蛋白质 ，长半寿期蛋白
➢依赖于ATP的泛素（ubiquitin）降解途径： 给选择降解的蛋白质加以标记 ，再降解。短半 寿期蛋白（真核 细胞）
第 十三 章
氨基酸的代谢
Metabolism of Amino Acids
第一节
蛋白质的降解
活细胞内的组分一直在更新——蛋白质合成与 降解的动态平衡
蛋白质的存活时间——半寿期：蛋白质降解掉 一半所用的时间
意义：排除非正常蛋白；排除积累过多的酶/调 节蛋白
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。
泛素活化酶
泛素
泛素携带蛋白 泛素蛋白连接酶
泛素C端羧基与靶蛋白Lys 的ε氨基形成异肽键
蛋白酶体
泛素蛋白酶体途径
26S 蛋白酶体是一 个巨大的多亚单位 的蛋白酶复合体
第二节 氨基酸的分解代谢
氨基酸分解代谢概貌
胞内蛋白
食物蛋白
合成氨基酸、核 苷酸、生物胺
氨基酸
碳骨架
氨基甲酰磷酸
α-酮酸
尿素循环
L-谷氨酸脱氢酶
α-酮酸
R CO COOH
COOH CH2 CH2 CH NH2 COOH 谷氨酸
H2O + NAD+
转氨基偶联嘌呤核苷酸循环
氨 基
α-酮戊 二酸
酸
转
氨 酶
转
氨 酶
1
2
谷氨酸 α-酮酸
腺苷酸代琥 珀酸合成酶
天冬氨酸
GTP GDP+Pi
次黄嘌呤 核苷酸
(IMP)
NH3 腺苷酸 脱氢酶
➢体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，机体合成 非必需氨基酸的重要途径。
R1 1 氨基酸 H C NH2
COOH
(Donor amino acid)
(New keto acid) R2 1
α-酮酸
CO
COOH
R1 2 CO
α-酮酸
COOH (Accepter keto acid)
转氨酶
H
R2 2(New amino acid) C NH2 氨基酸 COOH
α-酮酸
α-酮戊二酸
谷氨酸
NH3+NADH+H+
L-谷氨酸脱氢酶
H2O+NAD+
联合脱氨基作用（transdeamination）：转氨 基作用和脱氨基作用偶联在一起的脱氨方式。
谷氨酸脱氢酶为中心的联合脱氨
氨基酸
COOH
CH2
R
CH2
H C NH2
CO
COOH
COOH
转氨酶 α-酮戊二酸
NH3 + NADH + H+
2. 尿素的合成——尿素循环
➢ 哺乳动物氨的排泄形式 ➢ 生成部位
主要在肝细胞的线粒体及胞液中。 ➢ 生成过程
鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素循环 (urea cycle)。
尿素循环概貌
尿素循环的发现
Hans Krebs & Kunt Henseleit （1932） 悬浮肝脏切片之缓冲液 + 鸟氨酸/瓜氨酸/精氨酸
NH2
NAD(P)H+H+ NH
CH COOH
C COOH
H2O
O
C COOH + NH3
(CH2)2 COOH NAD(P)+ (CH2)2 COOH
(CH2)2 COOH
L-谷氨酸
α-亚氨基戊二酸
α-酮戊二酸
• 存在于肝、脑、肾中
• 脱氨活力最高
• 辅酶为 NAD+ 或NADP+
• 别构抑制剂：GTP、ATP
• 别构激活剂：GDP、ADP
L-谷氨酸脱氢酶（6亚基） • 催化可逆反应：发酵产味精
谷氨酰胺和天冬酰胺可脱酰胺基 生成相应氨基酸
丝氨酸和苏氨酸的直接脱氨作用——氨 基酸专一性脱水酶
丝氨酸 苏氨酸
α-酮丁酸
2. 氨基酸的转氨基作用(transamination)
➢ 在转氨酶(transaminase)催化下，α-氨基酸和α酮酸中间氨基转移的作用。
正常人各组织GOT及GPT活性 (单位/克湿组织)
组织
GOT GPT
心
156000 7100
肝
142000 44000
骨骼肌 肾
99000 91000
4800 19000
组织 胰腺
脾 肺 血清
GOT 28000 14000 10000
20
GPT 2000 1200 700
16
• 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。
H2N C O ~ PO32- + 2ADP + Pi
氨甲酰磷酸
（2） 瓜氨酸的合成
•反应在线粒体中进行，瓜氨酸生成后进入胞液。
NH2 (CH2)3
+
CH NH2 COOH
NH2
鸟氨酸转氨甲酰酶
CO
O ~PO32-
H3PO4
鸟氨酸
氨甲酰磷酸
NH2 CO
NH (CH2)3
CH NH2 COOH
瓜氨酸
转氨酶的特点
催化可逆反应，平衡常数约1.0 辅酶为磷酸吡哆醛 通常以α- 酮戊二酸为氨基受体 专一性强，种类多 不催化产生NH3
转氨基作用的机制
HOOC
H
C NH2 + O
R1
CH2OPO3H2
H
－ H2O
C
N ＋ H2O
HO
CH3
HOOC
CH2OPO3H2
H
H
C NC
N
R1
HO
CH3
（3） 精氨琥珀酸的合成
反应在胞液中进行，尿素第二个氮原子的获取。
NH2 CO
NH
+ (CH2)3
CH NH2
COOH
瓜氨酸
COOH
H2N C H 精氨琥珀酸合成酶
CH2
ATP
AMP+PPi
COOH
天冬氨酸
NH2
COOH
C N CH
NH
CH2
(CH2)3
COOH
CH NH2
COOH
精氨琥珀酸
（4）精氨琥珀酸的裂解
➢原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一个 来自天冬氨酸。 1个CO2
➢部位：2步线粒体中进行，3步在胞液中进行。 ➢耗能：3 个ATP，4 个高能磷酸键。 ➢总反应：
NH3+ + CO2 + 3ATP + 天冬氨酸 + 2H2O → 尿素 + 延胡索酸 + 2ADP + AMP +4Pi ➢延胡索酸：使尿素循环与三羧酸循环密切联系
毒性反应。
消化过程
胃中的消化作用
蛋白质Fra Baidu bibliotek
胃酸、胃蛋白酶
多肽碎片
小肠中的消化（蛋白质消化的主要部位）
胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶
多肽
氨基酸
羧基肽酶、氨基肽酶
➢ 胰凝乳蛋白酶/糜蛋白酶（chymotrypsin）： 芳香族氨基酸的羧基端 ( Phe，Tyr， Trp ， 不于Pro相连)
➢ 胃蛋白酶（pepsin）：断裂键的两端均为疏水 氨基酸( Leu-Val)
磷酸吡哆醛
S c h i f f碱
HOOC C O + H2N
R1
CH2OPO3H2
－ H2O
CH2
N ＋ H2O
HO
CH3
HOOC
CH2OPO3H2 H
C NC
N
R1 H
HO
CH3
磷酸吡哆胺
Schiff碱 异 构 体
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
重要转氨酶：GGPOTP：：丙天氨门酸冬氨氨基酸转氨移基酶转（移谷酶丙（转谷氨草酶转）氨酶）
谷丙转氨酶（GPT/ALT）
COOH
CH2
Glu
CH2
CH NH2
COOH
α-Ketoglutarate (α-KG)
COOH CH2 CH2 CO COOH
CH3 CO COOH
Pyruvate
GPT
CH3 CH NH2 Ala COOH
谷草转氨酶
GOT
3. 氨基酸的联合脱氨基作用
氨基酸
转氨酶
三羧酸循环的天冬氨 酸-精氨琥珀酸支路 尿素（氮排泄产物）
TCA 草酰乙酸
一、氨基酸分解的基本反应
1. 氨基酸的脱氨基作用（通常为氧化脱氨） 氨基氧化酶：L-氨基酸氧化酶（低活性，分布不广） D-氨基酸氧化酶（高活性，少）
脱氨基作用主要在肝脏中进行
L-谷氨酸脱氢酶（L-glutamate dehydrogenase）的作用
H2O
腺苷酸 代琥珀酸
草酰乙酸
腺嘌呤 核苷酸
(AMP)
延胡索酸
苹果酸 回补TCA循环 主要在肌肉、肝、脑组织进行 （骨骼肌缺一般回补酶）
4. 氨基酸的脱羧基作用
R H C NH2
COOH
氨基酸脱羧酶 磷酸吡哆醛
RCH2NH2 + CO2
氨基酸
胺类
二、氨的排泄
➢ 氨是机体正常代谢产物，具有毒性。 ➢ 正常人血氨浓度一般不超过 0.6μmol/L。 ➢ 血氨浓度增高可引起大脑功能障碍。 ➢ 体内的氨主要在肝合成尿素而解毒。
谷氨酸 + NH3
谷氨酰胺酶
谷氨酰胺
在脑、肌肉合成谷氨酰胺（中性无毒、易 透过细胞膜），经血液循环运输到肝脏后再分 解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。
• 生理意义
谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储 存及运输形式，还可为其他合成反应供氨基。
肌肉
血液
肝
葡
萄 糖
葡 萄
葡萄糖 尿素
糖
糖
尿素循环
糖 酵
异
生 NH3
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）
蛋白质在体内的降解
细胞外途径：胃和小肠中的消化 细胞内途径：酶
一、外源蛋白质的消化与吸收
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、
5.高氨血症和氨中毒
➢ 尿素循环是氨排泄的主要途径
① 在肝内合成尿素，这是最主要的去路 ② 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物
③ 合成谷氨酰胺
谷氨酰胺合成酶
谷氨酸 + NH3
谷氨酰胺
ATP
ADP+Pi
④ 肾小管泌氨
分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出。
1. 氨的转运——肝外组织→肝
（1）谷氨酰胺的运氨作用
• 反应过程
ATP 谷氨酰胺合成酶 ADP+Pi
鸟
CO2 + NH3 + H2O
氨
2ATP
酸
2ADP+Pi
氨甲酰磷酸
线粒体
Pi
循 环
鸟氨酸
瓜氨酸
产
物
瓜氨酸
ATP
鸟氨酸
尿素
胞液
AMP + PPi
天冬氨酸
精氨酸 H2O
精氨 琥珀酸
草酰乙酸
延胡索酸 苹果酸
α-酮戊 二酸
谷氨酸
氨基酸 α-酮酸
尿素—柠檬酸双循环（Krebs bicycle）
草酰乙酸亦可进入三羧酸循环
NH2 CN
COOH CH
NH2 C NH
NH
CH2
精精氨氨琥酸珀代酸琥酶 NH
珀酸裂解酶
(CH2)3 COOH
(CH2)3
+
CH NH2
CH NH2
COOH
COOH
COOH CH CH HOOC
精氨琥珀酸
精氨酸
延胡索酸
（5）尿素的形成
H2O
精氨酸
尿素
鸟氨酸
① ②
⑤
血液循环→肾脏
③ ④
3. 尿素循环小结
TCA 草酰乙酸
4. 尿素循环的调节
➢ 食物蛋白质的影响：高蛋白饮食或严重饥饿 （肌肉蛋白分解供能），循环加速；低蛋白高 碳水化合物饮食，尿素循降低
➢ 关键酶的调节：N-乙酰谷氨酸是氨甲酰磷酸 合成酶I的别构激活剂。（精氨酸的间接作用）
N-乙酰谷氨酸的合成与作用
N-乙酰谷氨酸合酶
精氨酸
N-乙酰谷氨酸 氨甲酰磷酸合成酶I