蛋白质的分解代谢

•其余10种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。 其余10种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。 其余10种氨基酸体内可以合成
②蛋白质的营养价值(nutrition value) 蛋白质的营养价值
蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的种类、 蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的种类、含 必需氨基酸 量和比例。 量和比例。衡量蛋白质营养价值高低的指标是蛋白质的 生理价值。 生理价值。
α-酮酸的过程。主要在肝、肾中进行 酮酸的过程。主要在肝、 酮酸的过程
脱氨基方式： 脱氨基方式： 方式
转氨基作用 氧化脱氨基作用 联合脱氨基作用 嘌呤核苷酸循环
（一）转氨基作用（transamination） 转氨基作用（ ）
在转氨酶的作用下， 氨基酸的氨基转移到 酮 氨基酸的氨基转移到α 在转氨酶的作用下，α-氨基酸的氨基转移到α-酮 酸的α 碳上 生成相应的氨基酸， 碳上， 酸的α-碳上，生成相应的氨基酸，而原来的氨基 酸则转变成α 酮酸 酮酸。 酸则转变成α-酮酸。
催化（ ）、免疫（抗原及抗体）、运动（ 催化（酶）、免疫（抗原及抗体）、运动（肌 免疫 ）、运动 ）、物质转运 载体）、凝血（凝血系统）、 物质转运（ ）、凝血 ）、调节代 肉）、物质转运（载体）、凝血（凝血系统）、调节代 激素） 谢（激素）等
氧化供能。 3. 氧化供能。
通过氮平衡实验可以了解体内蛋白质代谢情况。 通过氮平衡实验可以了解体内蛋白质代谢情况。已知蛋 白质含氮量平均为16%，所以测定食物含氮量就可以分析 ， 白质含氮量平均为 食物中蛋白质含量； 食物中蛋白质含量；蛋白质通过分解代谢所产生的含氮废 物主要通过尿液和粪便排出体外，所以测定尿液、 物主要通过尿液和粪便排出体外，所以测定尿液、粪便中 的含氮量可以分析体内蛋白质的分解情况。 的含氮量可以分析体内蛋白质的分解情况。 体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡中， 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， 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(nitrogen balance)。 氮平衡
Ala
α-酮戊二酸 酮 ALT
丙酮酸 Asp
Glu α-酮戊二酸 酮 AST
草酰乙酸
Glu
正常人各组织GOT及GPT活性 (单位 克湿组织 及 单位/克湿组织 正常人各组织 活性 单位 克湿组织)
组织 心 肝 骨骼肌 肾 GOT 156000 142000 99000 91000 GPT 7100 44000 4800 19000 组织 胰腺 脾 肺 血清 GOT 28000 14000 10000 20 GPT 2000 1200 700 16
2. 蛋白质的最低生理需要量
在糖和脂肪等物质充分供应的条件下，为维持氮的总平衡， 在糖和脂肪等物质充分供应的条件下，为维持氮的总平衡，至 少必需摄入的蛋白质的量，称为～ 成人每日最低蛋白质需要量为 少必需摄入的蛋白质的量，称为～。成人每日最低蛋白质需要量为 最低蛋白质需要量 30～50g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为 ～ ，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为70~80g。 。
蛋白质的吸收
ATP酶 Na+K+-ATP酶
K+ Na+
外 膜 内
ATP ADP+Pi K+ Na+
Na+
氨基酸
载体蛋白质
Na+
氨基酸
氨基酸进入组织细胞的需钠主动转运机制
（一）氨基酸吸收载体 载体蛋白与氨基酸、 载体蛋白与氨基酸 、 Na+ 组成三 联体， 供能将氨基酸、 联体 ， 由 ATP供能将氨基酸 、 Na+ 转 供能将氨基酸 入细胞内，Na+再由钠泵排出细胞。 再由钠泵排出细胞。 入细胞内，
（一）胺类的生成
氨基酸 胺类 CO2 经 过 肝 脏 代 谢 转 化
赖氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸
组氨酸
• 假神经递质
某些物质结构与神经递质结构相似， 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， 经递质从而影响脑功能，称假神经递质。
CH2NH2 CH2
CH2NH2 H C OH
（二）小肠中的消化
——小肠是蛋白质消化的主要部位。 小肠是蛋白质消化的主要部位。 小肠是蛋白质消化的主要部位 1. 胰腺分泌的蛋白酶
胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适 为 左右 左右， 胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右， 是消化蛋白质的主要酶 内肽酶和 根据作用部位的不同分为内肽酶 外肽酶。 根据作用部位的不同分为内肽酶和外肽酶。
中性氨基酸载体 碱性氨基酸载体 酸性氨基酸载体 亚氨基酸与甘氨酸载体
载体类型
三、 蛋白质的腐败作用
•蛋白质的腐败作用 蛋白质的腐败作用
肠道细菌对未被消化的蛋白质及其未吸收的消化 产物所起的作用，产生对人体有害的物质。 产物所起的作用，产生对人体有害的物质。
•腐败作用的产物大多有害，如胺、硫化氢、甲 腐败作用的产物大多有害，如胺、硫化氢、 腐败作用的产物大多有害 苯酚、吲哚等。 烷、氨、苯酚、吲哚等。
个别分解代谢 → 特殊侧链的分解代谢 氨基酸的 分解代谢 一般分解代谢→ 一般分解代谢→ 脱羧基作用 → CO2 + 胺 脱氨基作用 → NH3 + α-酮酸 酮酸
一、体内氨基酸代谢概述
•氨基酸代谢库 氨基酸代谢库(metabolic pool) 氨基酸代谢库
食物蛋白经消化吸收的氨基酸（ 外源性氨基酸 ） 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） 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 混在一起 ， 分布于体内各处参与代谢 ， 代谢库。 代谢库。
第 十一 章 蛋白质的分解代谢
第一节 蛋白质的营养作用
Nutritional Function of Protein
一、蛋白质的生理功能
构成组织细胞的重要成分,并维持组织细胞的生 1. 构成组织细胞的重要成分,并维持组织细胞的生 修补和更新。 长、修补和更新。 2. 转变为生理活性分子，参与多种重要的生理活 转变为生理活性分子， 动及物质代谢的调控。 动及物质代谢的调控。
2.肠激酶 肠激酶 胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 弹性蛋白酶原 羧基肽酶原 胰蛋白酶 糜蛋白酶 弹性蛋白酶 羧基肽酶
寡肽酶（氨基肽酶及二肽酶） 寡肽酶（氨基肽酶及二肽酶） 氨基肽酶 内肽酶 羧基肽酶
二肽酶
氨基酸 + 蛋白水解酶作用示意图 氨基酸
二、氨基酸的吸收
•吸收部位：主要在小肠 吸收部位： 吸收部位 •吸收形式：氨基酸 吸收形式： 吸收形式 •吸收机制：耗能的主动吸收过程 吸收机制： 吸收机制
•内肽酶 内肽酶
水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、 水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、 糜蛋白酶、弹性蛋白酶。 糜蛋白酶、弹性蛋白酶。
•外肽酶 外肽酶
自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基， 自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如 羧基肽酶(A、 、氨基肽酶。 羧基肽酶 、B)、氨基肽酶。
1.转氨基作用机制 转氨基作用机制
2.体内重要的转氨酶 2.体内重要的转氨酶
①丙氨酸氨基转移酶（alanine amino-transferase, 丙氨酸氨基转移酶（ ALT或glutamic pyruvic transaminase, GPT）： 或 ）： 肝中活性最高 ②天冬氨酸氨基转移酶（aspartate amino-transferase, 天冬氨酸氨基转移酶（ AST或glutamic oxalo-acetic transaminase, GOT）： 或 ）： 心肌中活性最高 心肌中活性最高 临床意义:血清转氨酶活性， 临床意义: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。 和预后的指标之一。
第三节 氨基酸的一般代谢
General Metabolism of Amino Acids
氨基酸（ 是蛋白质(protein)的基 氨基酸（amino acids)是蛋白质 是蛋白质 的基 本组成单位。 本组成单位。氨基酸代谢包括合成代谢和分 解代谢，本章主要讨论氨基酸的分解代谢。 解代谢，本章主要讨论氨基酸的分解代谢。
（二）酚类的生成：酪氨酸脱羧生成的酪胺，可以一进步 酚类的生成：酪氨酸脱羧生成的酪胺， 脱氨基和氧化，生成苯酚和对甲苯酚等有害物质。 脱氨基和氧化，生成苯酚和对甲苯酚等有害物质。 （三）色氨酸通过肠道细菌作用产生吲哚和甲基吲哚，是粪 色氨酸通过肠道细菌作用产生吲哚和甲基吲哚， 臭的来源。 臭的来源。 （四）硫化氢的生成：半胱氨酸在肠道细菌 的作用下分解产 硫化氢的生成： 生硫醇、硫化氢和甲烷等。 生硫醇、硫化氢和甲烷等。 （五）氨的生成：没有吸收的氨基酸在肠细菌的作用下发生 氨的生成： 还原性脱氨基作用，生成NH 还原性脱氨基作用，生成NH3。
氨基酸代谢概况
尿素 氨 食物蛋白质 组织 蛋白质
分解
酮 体 氧化供能
α-酮酸 酮酸 氨基酸 代谢库
合成组织蛋白 糖
代谢转化
胺类
体内合成氨基酸 (非必需氨基酸 非必需氨基酸) 非必需氨基酸
其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等 嘌呤、 嘌呤 嘧啶等)
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二、 氨基酸的脱氨基作用
定义： 定义：指氨基酸在酶的作用下脱去氨基生成相应
3. 蛋白质的营养价值
①必需氨基酸(essential amino acid) 必需氨基酸
指体内需要但自身不能合成，或合成不能满足需要的， 指体内需要但自身不能合成，或合成不能满足需要的，必 须由食物供给的氨基酸，共有8 苯丙、 须由食物供给的氨基酸，共有 8 种：赖、色、 苯丙、蛋、 苏、亮、 异亮及缬氨酸。另有两种半必需氨基酸：精氨酸、 异亮及缬氨酸。另有两种半必需氨基酸：精氨酸、组氨酸
③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 指营养价值较低的蛋白质混合食用， 可以互相补充而提高营养价值。 可以互相补充而提高营养价值。 谷类：色氨酸多，赖氨酸少 谷类：色氨酸多， 豆类：色氨酸少，赖氨酸多 豆类：色氨酸少，
第二节 蛋白质的消化、吸收和腐败 蛋白质的消化、
一、 蛋白质的消化
R1 R2 转 氨酶 R1 R2
CHNH2 + C O COOH COOH
C O + CHNH2 COOH COOH
要点： 要点： ①反应可逆。 反应可逆。 和羟脯氨酸外， ②体内除Lys、Pro和羟脯氨酸外，大多数 体内除 、 和羟脯氨酸外 氨基酸都可进行转氨基作用。 氨基酸都可进行转氨基作用。 ③转氨酶均以磷酸吡哆醛为辅酶。磷酸吡 转氨酶均以磷酸吡哆醛为辅酶。 磷酸吡哆醛为辅酶 哆醛是VB 的衍生物。 哆醛是 6的衍生物。反应中起传递氨 基的作用。 基的作用。
1、氮平衡（nitrogen balance） 、氮平衡（ ）
氮平衡 状态
氮总平衡
进、出氮 情况 摄入氮= 摄入氮= 排出氮 摄入氮＞ 摄入氮＞ 排出氮 摄入氮＜ 摄入氮＜ 排出氮
常见人群
健康成年人
氮正平衡
儿童、 儿童、孕妇及恢复期病人
氮负平衡
长期饥饿、消耗性疾病患者、 长期饥饿、消耗性疾病患者、 大面积烧伤和失血的患者
•蛋白质消化的生理意义 蛋白质消化的生理意义
• 由大分子转变为小分子，便于吸收。 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、 消除种属特异性和抗原性，防止过敏、 毒性反应。 毒性反应。
•消化过程 消化过程 （一）胃中的消化作用
蛋白质
胃蛋白酶
少量氨基酸 + 多肽碎片
• 胃蛋白酶的最适 为1.5～2.5，对蛋白质肽键作 胃蛋白酶的最适pH为 ～ ， 用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。 用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。
CH2NH2 CH2 H
CH2NH2 C OH
苯乙胺
苯乙醇胺
OH
酪胺
OH β-羟酪胺
β-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿 羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺， 茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动， 茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生 异常抑制而昏迷，临床称为肝昏迷。 异常抑制而昏迷，临床称为肝昏迷。 肝昏迷
• 血清转氨酶活性，临床上可作为疾病诊断和 血清转氨酶活性， 预后的指标之一。 预后的指标之一。
3. 转氨基作用的生理意义