第八章蛋白质代谢.
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第 八 章
蛋白质 代 谢
Metabolism of Amino Acids
第一节
蛋白质的营养作用
Nutritional Function of Protein
上午7时51分
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. 参与多种重要的生理活动
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。
胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH 为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。 •内肽酶(endopeptidase) 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。 •外肽酶(exopeptidase) 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、B)、氨基肽酶。
上午7时51分
上午7时51分
•消化过程 （一）胃中的消化作用
胃蛋白酶原
(pepsinogen) 胃酸、胃蛋白酶
胃蛋白酶 + 多肽碎片
(pepsin)
• 胃蛋白酶的最适pH为1.5～2.5，对蛋白质肽键作 用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。
上午7时51分
（二）小肠中的消化
——小肠是蛋白质消化的主要部位。
1. 胰酶及其作用
γ-谷氨酰半胱氨酸
ADP+Pi
目录
γ-谷氨酰基循环过程
COOH CHNH2 CH2
HS
CH2 CH CH2 COOH
CH2
NH2
COOH NH2 COOH
上午7时51分
（三）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
上午7时51分
3. 氧化供能
人体每日18%能量由蛋白质提供。
上午7时51分
二、蛋白质需要量和营养价值
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）
质中的蛋氨酸互相补充，可明显提高米面蛋白质的
营养价值
上午7时51分
上午7时51分
第二节（补充） 蛋白质的消化、吸收和腐败
Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins
上午7时51分
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。
上午7时51分
氨基酸
脱羧基作用
胺类
上午7时51分
二、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
上午7时51分
（一）氨基酸吸收载体
载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，
由 ATP 供能将氨基酸、 Na + 转入细胞内，
பைடு நூலகம்
Na+再由钠泵排出细胞。
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
肠液中酶原的激活
胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 羧基肽酶原 弹性蛋白酶原
肠激酶(enterokinase)
胰蛋白酶 糜蛋白酶 羧基肽酶 弹性蛋白酶 (trypsin) (exopeptidase) (carboxypeptidase) (elastase)
酶原激活的意义 • 可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。
载体类型
上午7时51分
（二）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： • 谷胱甘肽对氨基酸的转运 • 谷胱甘肽再合成
上午7时51分
细胞外
细胞膜
细胞内
COOH CHNH2 CH2 CH2 C NH
γ-谷氨酰 氨基酸
氨基酸
COOH
γ-谷氨 酸环化 转移酶
• 保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。
• 酶原还可视为酶的贮存形式。
上午7时51分
2. 小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用
主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨 基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。
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
COOH CH R
H2NCH R
COOH H2NCH R
氨基酸
O
半胱氨酰甘氨酸 (Cys-Gly)
γ -谷 氨酰 基转 移酶
肽酶 谷胱甘肽 GSH 甘氨酸 半胱氨酸 γ-谷氨酰 半胱氨酸 合成酶
5-氧脯氨酸 5-氧脯 氨酸酶 谷氨酸 ATP
ATP ADP+Pi
ADP+Pi ATP
上午7时51分
谷胱甘肽 合成酶
Met、Lys、Phe、Trp（缬 异亮 亮 苯丙 蛋 色 苏 赖 （组））。
•其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。
上午7时51分
Phr Thr
Val
Trp
苏本赖蛋，缬 色亮异亮。
Lys Leu
Met
Ile
上午7时51分
组氨酸（His） 和精氨酸 （ Arg）虽能在体内合成， 但合成量不多，长期缺乏 也能造成负氮平衡。故有 人也将它们归为营养必需 氨基酸。
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。
上午7时51分
（一）胺类(amines)的生成
蛋白质 蛋白酶 组氨酸 色氨酸 酪氨酸 赖氨酸
•氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。
上午7时51分
2. 生理需要量
成人每日最低蛋白质需要量为30～50g，我 国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。
3. 蛋白质的营养价值
①必需氨基酸(essential amino acid) 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、
上午7时51分
②蛋白质的营养价值(nutrition value)
蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、 种类、量质比。与机体所需的愈接近，其营养价 值就愈高，动物蛋白质营养价值高于植物蛋白质
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 基酸可以互相补充而提高营养价值。如大豆和米或 面混合食用时，大豆蛋白富含的赖氨酸与米面蛋白
蛋白质 代 谢
Metabolism of Amino Acids
第一节
蛋白质的营养作用
Nutritional Function of Protein
上午7时51分
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. 参与多种重要的生理活动
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。
胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH 为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。 •内肽酶(endopeptidase) 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。 •外肽酶(exopeptidase) 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、B)、氨基肽酶。
上午7时51分
上午7时51分
•消化过程 （一）胃中的消化作用
胃蛋白酶原
(pepsinogen) 胃酸、胃蛋白酶
胃蛋白酶 + 多肽碎片
(pepsin)
• 胃蛋白酶的最适pH为1.5～2.5，对蛋白质肽键作 用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。
上午7时51分
（二）小肠中的消化
——小肠是蛋白质消化的主要部位。
1. 胰酶及其作用
γ-谷氨酰半胱氨酸
ADP+Pi
目录
γ-谷氨酰基循环过程
COOH CHNH2 CH2
HS
CH2 CH CH2 COOH
CH2
NH2
COOH NH2 COOH
上午7时51分
（三）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
上午7时51分
3. 氧化供能
人体每日18%能量由蛋白质提供。
上午7时51分
二、蛋白质需要量和营养价值
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）
质中的蛋氨酸互相补充，可明显提高米面蛋白质的
营养价值
上午7时51分
上午7时51分
第二节（补充） 蛋白质的消化、吸收和腐败
Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins
上午7时51分
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。
上午7时51分
氨基酸
脱羧基作用
胺类
上午7时51分
二、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
上午7时51分
（一）氨基酸吸收载体
载体蛋白与氨基酸、Na+组成三联体，
由 ATP 供能将氨基酸、 Na + 转入细胞内，
பைடு நூலகம்
Na+再由钠泵排出细胞。
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
肠液中酶原的激活
胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 羧基肽酶原 弹性蛋白酶原
肠激酶(enterokinase)
胰蛋白酶 糜蛋白酶 羧基肽酶 弹性蛋白酶 (trypsin) (exopeptidase) (carboxypeptidase) (elastase)
酶原激活的意义 • 可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。
载体类型
上午7时51分
（二）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： • 谷胱甘肽对氨基酸的转运 • 谷胱甘肽再合成
上午7时51分
细胞外
细胞膜
细胞内
COOH CHNH2 CH2 CH2 C NH
γ-谷氨酰 氨基酸
氨基酸
COOH
γ-谷氨 酸环化 转移酶
• 保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用。
• 酶原还可视为酶的贮存形式。
上午7时51分
2. 小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用
主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨 基肽酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。
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
COOH CH R
H2NCH R
COOH H2NCH R
氨基酸
O
半胱氨酰甘氨酸 (Cys-Gly)
γ -谷 氨酰 基转 移酶
肽酶 谷胱甘肽 GSH 甘氨酸 半胱氨酸 γ-谷氨酰 半胱氨酸 合成酶
5-氧脯氨酸 5-氧脯 氨酸酶 谷氨酸 ATP
ATP ADP+Pi
ADP+Pi ATP
上午7时51分
谷胱甘肽 合成酶
Met、Lys、Phe、Trp（缬 异亮 亮 苯丙 蛋 色 苏 赖 （组））。
•其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。
上午7时51分
Phr Thr
Val
Trp
苏本赖蛋，缬 色亮异亮。
Lys Leu
Met
Ile
上午7时51分
组氨酸（His） 和精氨酸 （ Arg）虽能在体内合成， 但合成量不多，长期缺乏 也能造成负氮平衡。故有 人也将它们归为营养必需 氨基酸。
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。
上午7时51分
（一）胺类(amines)的生成
蛋白质 蛋白酶 组氨酸 色氨酸 酪氨酸 赖氨酸
•氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。
上午7时51分
2. 生理需要量
成人每日最低蛋白质需要量为30～50g，我 国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。
3. 蛋白质的营养价值
①必需氨基酸(essential amino acid) 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、
上午7时51分
②蛋白质的营养价值(nutrition value)
蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、 种类、量质比。与机体所需的愈接近，其营养价 值就愈高，动物蛋白质营养价值高于植物蛋白质
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 基酸可以互相补充而提高营养价值。如大豆和米或 面混合食用时，大豆蛋白富含的赖氨酸与米面蛋白