11(东方)第十章-蛋白质的降解和氨基酸代谢总结PPT课件

2020年9月28日
生物化学 主讲：李盛贤
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1. 氧化脱氨基 氧化脱氨基作用（oxidative deamination）： α–氨基酸在酶的催化下氧化脱去氨基并生成α– 酮酸的过程。通式如下：
氨
催化氨基酸氧化脱氨的酶:
▪ L-氨基酸氧化酶
▪ D-氨基酸氧化酶 ▪ 专一性氨基酸氧化酶：
L-谷氨酸脱氢酶（L-glutamate dehydrogenase）
腺苷酸基琥珀酸
氨基酸
R1 H C NH2
COOH
R1 CO COOH
α-酮酸
α-酮酸
R2 CO
转氨酶
H
R2 C NH2
氨基酸
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COOH 生物化学 主讲：C李OO盛H 贤
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谷丙转氨酶(glutamic pyruvic transaminase,GPT),
谷草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,GOT)
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氨基酸吸收后的去向
氨基酸被吸收后：一小部分在肝脏中分 解释放能量，余下大部分由血液循环送 到肝外组织参与组织蛋白的更新。
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二、氨基酸的分解代谢
氨基酸分解代谢的共同形式：脱氨基、转氨基、 脱羧基。
（一）脱氨基作用
氨基酸脱去氨基产生氨和α-酮酸。 在陆栖哺乳动物中，氨主要在肝中合成尿素， 然后排出体外。α–酮酸可作为碳骨架转化为葡 萄糖及脂肪酸，或进入三羧酸循环彻底氧化成 CO2和H2O。 氨基酸脱氨基作用主要有氧化脱氨基、转氨 基、联合脱氨基及非氧化脱氨基等方式。
★胰蛋白酶：由赖氨酸、精氨酸的羧基形成的肽键； ★胃蛋白酶：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、亮氨酸、谷氨酸、谷 氨酰胺等氨基酸的羧基端肽键； ★胰凝乳蛋白酶：芳香族氨基酸及一些具有大的非极性侧链氨基 酸的羧基端肽键； ★弹性蛋白酶：缬氨酸、亮氨酸、丝氨酸及丙氨酸等各种脂肪族 氨基酸的羧基端肽键； ★糜蛋白酶：芳香族氨基酸，苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的羧基 形成的肽键。
第十章 蛋白质的降解和氨基酸代谢
主要内容：
❖ 蛋白质怎样分解成氨基酸 ❖ 氨基酸怎样分解和合成
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一、蛋白质的降解 外源蛋白质的消化与吸收
1、消化
消化是指蛋白质在哺乳动物消化道中降 解为氨基酸的过程。
蛋白质的消化过程主要是在胃和小肠中由 各种蛋白酶催化的酶促水解过程。
▪ 胃：胃蛋白酶（pepsin）
① 中性氨基酸载体 ② 碱性氨基酸载体 ③ 酸性氨基酸载体 ④ 亚氨基酸及甘氨酸载体
1969年，A.Meister提出γ–谷氨酰循环（γ– glutamyl cycle）氨基酸另一吸收机制，由 谷胱甘肽结合氨基酸向细胞内转移。
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-谷氨酰循环—氨基酸吸收 细胞内
▪ 小肠：胰蛋白酶（trypsin） ，胰凝乳蛋白酶
（chymotrypsin） 、弹性蛋白酶（elastase） 、 羧肽酶（A、B）（carboxypeptidase） 、氨肽 酶。
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各种蛋白酶水解肽键的键位：
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2. 转氨基作用（transamination） •Aa的α-氨基由转氨酶(transaminase)催化转给α-酮酸的羰 基，酮酸变成相应的α-Aa，原氨基酸变成相应的α-酮酸的 反应称为转氨基作用(aminotransferation)。
•转氨酶存在于真核细胞的线粒体基质及细胞质中。参与 转氨作用的α-酮酸主要是α-酮戊二酸，多数Aa可把氨基转 给α-酮戊二酸生成Glu和相应的α-酮酸。L-Glu与α-酮酸转 氨体系是最重要的转氨体系。其次是草酰乙酸。
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内肽酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、 弹性蛋白酶（水解蛋白质内部肽键）。
外肽酶：氨基肽酶、羧基肽酶（从肽链两 端开始水解肽键）。
蛋白质经各种蛋白酶的协同作用，全部 降解为游离氨基酸。
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2、吸收 小肠粘膜细胞吸收氨基酸是需能耗氧的主动运输 过程，由肠粘膜细胞上的需Na+氨基酸载体完成， 该载体是一种膜蛋白，其活性受Na+调节。 不同氨基酸的吸收由不同的载体完成：
细 细胞膜 胞| | 外| |
||
-谷氨 酰 氨基酸
-谷氨酸
环化酶
氨基酸
|
氨| 基|
-谷|| 氨酰|
半胱氨酰甘氨酸
酸 | 基转|
| 移酶|
| |
|
谷| 胱
甘氨酸
| 甘| 肽
肽酶
半胱氨酸
-谷氨酰 半胱氨酸
5-氧脯 氨酸
5-氧脯 氨酸酶
谷氨酸
合成酶
谷胱甘肽
-谷氨酰
2020年9月28日合成酶
生物化学半主胱讲氨：酸李盛贤
COOH 是最常见、作用最强的两
Glu
CH 2 CH 2
种转氨酶。 CH 3
CO
CH NH 2
COOH
Pyruvate
COOH
COOH
CH 2
α-Ketoglutarate CH 2
(α-KG)
CO
GPT
CH 3
CH NH 2 Ala
COOH
COOH
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3. 联合脱氨基
▪ 通过转氨和氧化脱氨联合作用进行脱氨基
COOH
*联合脱氨基是氨基酸 CH 2
的主要脱氨R基方式。
CH 2
氨基酸 H C NH 2
CO
NH 3 + NADH + H+
COOH
COOH
α-酮酸 2020年9月28日
转氨酶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
R
CO
COOH
α-KG
COOH
谷氨酸脱氢酶
CH 2
H2O + NAD +
CH 2
CH NH 2
谷氨C酸OOH
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4.以腺嘌呤核苷酸循环脱氨基 在L-Glu脱氢酶含量少、活性低的心 肌、骨骼肌等肌肉组织，Aa以腺嘌
呤核苷酸循环进行联合脱氨基。
α-酮酸
Glu
OAA
转氨酶 谷草转氨酶
腺苷酸基 琥珀酸合成酶
α-氨基酸 α-KGA
Asp + IMP
NH3 +H2O 腺苷酸脱氨酶
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L-谷氨酸脱氢酶: 是催化氧化脱氨基活性最强的酶,催化L–谷 氨酸氧化脱氨基，生成氨和α–酮戊二酸 。
分布：真核细胞的线粒体中 不需氧脱氢酶，辅酶：NAD+ or NADP+ 别构抑制： GTP、ATP 别构激活： GDP、ADP
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