蛋白质的分解代谢PPT课件
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细胞甚至先于游离氨基酸 不同二肽的吸收具有相互竞争作用
二、蛋白质在肠道发生腐败作用(putrefaction)
（一）肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类
蛋白质 蛋白酶 氨基酸 脱羧基作用 胺类(amines)
组氨酸 色氨酸 酪氨酸 赖氨酸
组胺 色胺 酪胺 尸胺
（二）肠道细菌通过脱氨基或尿素酶的作用 产生氨
•泛素介导的蛋白质降解过程
1. 泛素化(ubiquitination)
（三）腐败作用产生其它有害物质
酪氨酸 半胱氨酸
色氨酸
苯酚 硫化氢 吲哚
➢ 正常情况下，上述有害物质大部分随粪便排 出，只有小部分被吸收，经肝的代谢转变而 解毒，故不会发生中毒现象。
第三节 细胞内的蛋白质降解
一、体内蛋白质分解生成氨基酸
➢ 成人体内的蛋白质每天约有1%~2%被降 解，主要是肌肉蛋白质。
蛋白质的生理需要量 成人每日蛋白质最低生理需要量为 30g～50g，我国营养学会推荐成人每 日蛋白质需要量为80g。
4. 食物蛋白质的互补作用
➢ 植物性蛋白质营养价值低，但是以他们为 主食的人或动物为什么不能引起营养不良呢？
➢ 食物蛋白质的互补作用：指营养价值较低的 蛋白质混合食用，其必需氨基酸的种类和数 量可以互相补充而提高营养价值。
• 谷胱甘肽对氨基酸的转运 • 谷胱甘肽再合成
-谷氨酰基循环
细胞膜 细胞外
细胞内
COOH CHNH2 CH2 CH2 C NH
-谷氨酰 氨基酸
COOH CH
-谷氨 酸环化 转移酶
氨基酸 COOH
H 2N C H R
COOH
O
R
H 2N C H
半胱氨酰甘氨酸
R 氨基酸
γ-谷 氨酰 基转
(Cys-Gly)
指体内需要而又不能自身合成，必须由食 物供给的氨基酸，共有8种：Val、Ile、Leu、 Thr、Met、Lys、Phe、Trp。
其余12种氨基酸体内可以合成，称为营养非必需 氨基酸。
半必需氨基酸（2种）： Tyr和 Cys
2. 蛋白质的营养价值(nutrition value)
蛋白质的营养价值是指食物蛋白质 在体内的利用率，取决于必需氨基酸的 数量、种类、量质比。
ATP供能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠
泵排出细胞。
中性氨基酸转运蛋白
酸性氨基酸转运蛋白
七种转运蛋白 (transporter)
碱性氨基酸转运蛋白 亚氨基酸转运蛋白 β氨基酸转运蛋白
二肽转运蛋白
三肽转运蛋白
➢ γ-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用 γ-谷氨酰基循环(γ-glutamyl cycle)过程：
肽酶
5-氧脯氨酸
5-氧脯
ATP
移酶
谷胱甘肽 甘氨酸 GSH
半胱氨酸 -谷氨酰
氨酸酶 谷氨酸
ADP+Pi
ADP+Pi
谷胱甘肽 合成酶
半胱氨酸 合成酶
ATP
ATP
-谷氨酰半胱氨酸
ADP+Pi
➢ 肽的吸收
利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运 体系
此种转运也是耗能的主动吸收过程 吸收作用在小肠近端较强,故肽吸收入
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。
1、蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸
2、蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸
肠液中酶原的激活
胰蛋白酶原
肠激酶 (enterokinase)
胰蛋白酶 (trypsin)
糜蛋白 酶原
糜蛋白酶
弹性蛋
✓ 决定食物蛋白质营养价值高低的因素有： ① 必需氨基酸的含量； ② 必需氨基酸的种类； ③ 必需氨基酸的比例，即具有与人体需求相符 的氨基酸组成。
3.蛋白质的需要量
中国营养协会制定的每日蛋白质供给量
年龄 婴儿 1-10岁 13 - 16岁 成年男性 成年女性 妊娠和哺乳期
蛋白质供给量（g） 2.0-4.0 g/kg 40-70 80 -90 70-105 65-85 增加15 -25
第十一章 蛋白质的分解代谢
Chapter 11 Metabolism of Amino Acids
第一节 蛋白质的营养
Section 1 Nutritional Function of Protein
一、 蛋白质的生理功能
（一）蛋白质维持细胞组织的生长、更新和修补
（二）蛋白质参与体内多种重要的生理活动
例如，谷类蛋白质含Lys较少而Trp较多， 而豆类蛋白质含Trp较少而Lys较多，二者 混合后食用，即可提高营养价值。
第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败
Section 2 Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins
一、蛋白质的消化
（一）在胃和肠道蛋白质被消化成氨基酸和寡肽
➢ 蛋白质降解产生的氨基酸，大约 70%~80%被重新利用合成新的蛋白质。
（一）蛋白质以不同的速率进行降解
蛋白质的半寿期(half-life) 蛋白质减少到开始值的50%所需要的时
间，用t1/2表示。
不同的蛋白质降解速率不同，降解速率随生 理需要而变化。
（二）真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径
(chymotrypsin) 白酶原
弹性蛋白酶 (elastase)
羧基肽酶原 (A或B)
羧基肽酶(A或B) (carboxypeptidase)
（二）氨基酸通过主动转运过程被吸收
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
氨基酸吸收载体
来自百度文库
载 体 蛋 白 与 氨 基 酸 、 Na+ 组 成 三 联 体 ， 由
1、蛋白质在溶酶体通过ATP-非依赖途径被降解
• 不依赖ATP • 利用组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋 白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白
2、蛋白质在蛋白酶体通过ATP-依赖途径被降解
• 依赖ATP和泛素 • 降解异常蛋白和短寿命蛋白
•泛素
•76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD) •普遍存在于真核生物而得名 •一级结构高度保守 •死神之吻
催化（酶）、免疫（抗原及抗体）、运动（肌 肉）、物质转运（载体）、凝血（凝血系统）等。
（三）蛋白质可作为能源物质氧化供能
每克蛋白质在体内氧化分解可释放17.19kJ (4.1 kcal)的能量，人体每日18%能量由蛋白质提供。
二、体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述
三、蛋白质的营养价值
1.营养必需氨基酸(essential amino acid)
二、蛋白质在肠道发生腐败作用(putrefaction)
（一）肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类
蛋白质 蛋白酶 氨基酸 脱羧基作用 胺类(amines)
组氨酸 色氨酸 酪氨酸 赖氨酸
组胺 色胺 酪胺 尸胺
（二）肠道细菌通过脱氨基或尿素酶的作用 产生氨
•泛素介导的蛋白质降解过程
1. 泛素化(ubiquitination)
（三）腐败作用产生其它有害物质
酪氨酸 半胱氨酸
色氨酸
苯酚 硫化氢 吲哚
➢ 正常情况下，上述有害物质大部分随粪便排 出，只有小部分被吸收，经肝的代谢转变而 解毒，故不会发生中毒现象。
第三节 细胞内的蛋白质降解
一、体内蛋白质分解生成氨基酸
➢ 成人体内的蛋白质每天约有1%~2%被降 解，主要是肌肉蛋白质。
蛋白质的生理需要量 成人每日蛋白质最低生理需要量为 30g～50g，我国营养学会推荐成人每 日蛋白质需要量为80g。
4. 食物蛋白质的互补作用
➢ 植物性蛋白质营养价值低，但是以他们为 主食的人或动物为什么不能引起营养不良呢？
➢ 食物蛋白质的互补作用：指营养价值较低的 蛋白质混合食用，其必需氨基酸的种类和数 量可以互相补充而提高营养价值。
• 谷胱甘肽对氨基酸的转运 • 谷胱甘肽再合成
-谷氨酰基循环
细胞膜 细胞外
细胞内
COOH CHNH2 CH2 CH2 C NH
-谷氨酰 氨基酸
COOH CH
-谷氨 酸环化 转移酶
氨基酸 COOH
H 2N C H R
COOH
O
R
H 2N C H
半胱氨酰甘氨酸
R 氨基酸
γ-谷 氨酰 基转
(Cys-Gly)
指体内需要而又不能自身合成，必须由食 物供给的氨基酸，共有8种：Val、Ile、Leu、 Thr、Met、Lys、Phe、Trp。
其余12种氨基酸体内可以合成，称为营养非必需 氨基酸。
半必需氨基酸（2种）： Tyr和 Cys
2. 蛋白质的营养价值(nutrition value)
蛋白质的营养价值是指食物蛋白质 在体内的利用率，取决于必需氨基酸的 数量、种类、量质比。
ATP供能将氨基酸、Na+转入细胞内，Na+再由钠
泵排出细胞。
中性氨基酸转运蛋白
酸性氨基酸转运蛋白
七种转运蛋白 (transporter)
碱性氨基酸转运蛋白 亚氨基酸转运蛋白 β氨基酸转运蛋白
二肽转运蛋白
三肽转运蛋白
➢ γ-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用 γ-谷氨酰基循环(γ-glutamyl cycle)过程：
肽酶
5-氧脯氨酸
5-氧脯
ATP
移酶
谷胱甘肽 甘氨酸 GSH
半胱氨酸 -谷氨酰
氨酸酶 谷氨酸
ADP+Pi
ADP+Pi
谷胱甘肽 合成酶
半胱氨酸 合成酶
ATP
ATP
-谷氨酰半胱氨酸
ADP+Pi
➢ 肽的吸收
利用肠粘膜细胞上的二肽或三肽的转运 体系
此种转运也是耗能的主动吸收过程 吸收作用在小肠近端较强,故肽吸收入
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。
1、蛋白质在胃中被水解成多肽和氨基酸
2、蛋白质在小肠被水解成小肽和氨基酸
肠液中酶原的激活
胰蛋白酶原
肠激酶 (enterokinase)
胰蛋白酶 (trypsin)
糜蛋白 酶原
糜蛋白酶
弹性蛋
✓ 决定食物蛋白质营养价值高低的因素有： ① 必需氨基酸的含量； ② 必需氨基酸的种类； ③ 必需氨基酸的比例，即具有与人体需求相符 的氨基酸组成。
3.蛋白质的需要量
中国营养协会制定的每日蛋白质供给量
年龄 婴儿 1-10岁 13 - 16岁 成年男性 成年女性 妊娠和哺乳期
蛋白质供给量（g） 2.0-4.0 g/kg 40-70 80 -90 70-105 65-85 增加15 -25
第十一章 蛋白质的分解代谢
Chapter 11 Metabolism of Amino Acids
第一节 蛋白质的营养
Section 1 Nutritional Function of Protein
一、 蛋白质的生理功能
（一）蛋白质维持细胞组织的生长、更新和修补
（二）蛋白质参与体内多种重要的生理活动
例如，谷类蛋白质含Lys较少而Trp较多， 而豆类蛋白质含Trp较少而Lys较多，二者 混合后食用，即可提高营养价值。
第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败
Section 2 Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins
一、蛋白质的消化
（一）在胃和肠道蛋白质被消化成氨基酸和寡肽
➢ 蛋白质降解产生的氨基酸，大约 70%~80%被重新利用合成新的蛋白质。
（一）蛋白质以不同的速率进行降解
蛋白质的半寿期(half-life) 蛋白质减少到开始值的50%所需要的时
间，用t1/2表示。
不同的蛋白质降解速率不同，降解速率随生 理需要而变化。
（二）真核细胞内蛋白质的降解有两条重要途径
(chymotrypsin) 白酶原
弹性蛋白酶 (elastase)
羧基肽酶原 (A或B)
羧基肽酶(A或B) (carboxypeptidase)
（二）氨基酸通过主动转运过程被吸收
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
氨基酸吸收载体
来自百度文库
载 体 蛋 白 与 氨 基 酸 、 Na+ 组 成 三 联 体 ， 由
1、蛋白质在溶酶体通过ATP-非依赖途径被降解
• 不依赖ATP • 利用组织蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋 白、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白
2、蛋白质在蛋白酶体通过ATP-依赖途径被降解
• 依赖ATP和泛素 • 降解异常蛋白和短寿命蛋白
•泛素
•76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD) •普遍存在于真核生物而得名 •一级结构高度保守 •死神之吻
催化（酶）、免疫（抗原及抗体）、运动（肌 肉）、物质转运（载体）、凝血（凝血系统）等。
（三）蛋白质可作为能源物质氧化供能
每克蛋白质在体内氧化分解可释放17.19kJ (4.1 kcal)的能量，人体每日18%能量由蛋白质提供。
二、体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述
三、蛋白质的营养价值
1.营养必需氨基酸(essential amino acid)