蛋白质和氨基酸代谢
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在体内大多数细胞以转氨酶和谷氨酸脱氢 酶进行联合脱氨基作用。反应如下。
α﹣氨基酸
α﹣酮戊二酸
NH3
α﹣酮酸
要点
转氨酶 L﹣谷氨酸
L﹣谷氨酸脱氢酶
此方式是体内脱氨基的主要方式。此过程可 逆，因此也是体内合成氨基酸的重要途径
分解反应为:
α﹣氨基酸+ α﹣酮戊二酸
转氨酶 α﹣酮酸+ L﹣谷氨酸
L﹣谷氨酸
L﹣谷氨酸脱氢酶 NAD+ NADH+H+
α﹣酮戊二酸+ NH3
合并方程式得: α﹣氨基酸
α﹣酮酸+ NH3+ NADH+H+
氨基酸脱氨基后产生氨和α﹣酮 酸，氨在体内既是废物，也是氮 源，在体内经不同的途径代谢， α﹣酮酸也有不同的代谢途径
一.氨的代谢
二.α﹣酮酸的代谢
现将氨基酸分解代谢总 结如下图：
丙酮酸 谷氨酸
FAD
NAD FMN CoQ
琥珀酸 脂酰CoA α－磷酸甘油
Cytb c1 c aa3 O2
异柠檬酸 α－酮戊二酸
苹果酸
丙酮酸 CO2
EMP
糖
糖异生
乙酰CoA
草酰乙酸
柠檬酸
TCA α﹣酮戊二酸 NH3
TCA
琥珀酰CoA
NH3
α﹣酮戊二酸
谷氨酸
2.氨基转换作用
氨基酸分子中的α﹣氨基在转氨酶作用下 可转移到α﹣酮酸的酮基位置上，使酮酸 变为α﹣氨基酸，原氨基酸失去氨基变成 相应的的α﹣酮酸。这一反应称为氨基转 换作用或转氨作用
但糖只能提供酮酸，氨基则需转氨作用提 供，因此糖转变为氨基酸并不能增加氨基 酸数量，只能调整氨基酸比例
3.脂肪与氨基酸的互变
生糖氨基酸和生酮氨基酸在代谢过程中均可转 变为乙酰CoA ，进而合成脂肪酸，甘油部分可 由生糖氨基酸合成，故氨基酸可变为脂肪
脂肪分解产生的甘油 可变为磷酸二羟丙酮， 再生成α﹣酮酸经氨基化合成某些非必须氨 基酸，但甘油在脂肪分子中占比例较少，故 生成的氨基酸有限
NH2
H2O
O
要点 在体内代谢中比较重要的氨基酸 氧化酶是L﹣谷氨酸脱氢酶。
该酶分布广泛，特异性很高，只催化L﹣谷氨 酸氧化脱氨，并以NAD+ 或NADP+为受氢体
L﹣谷氨酸脱氢酶催化反应
COOH
COOH
CH2
CH2 H2O
CH2 L﹣谷氨酸脱氢酶 CH2
CH－NH2
C＝NH
COOH NAD+ NADH+H+ COOH
谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)
α﹣酮戊二酸+丙氨酸 GPT 谷氨酸+丙酮酸
α﹣酮戊二酸+天冬氨酸 GOT 谷氨酸+草酰乙酸
2.氨基转换作用
所有转氨酶的辅酶都是磷酸吡哆 醛或磷酸吡哆胺，它们是维生素 B6的衍生物，起传递氨基的作用
正常情况下，转氨酶主要分布在细 胞内，血清中的活性很低，在肝脏 (GPT)和心脏(GOT)中活性最高。
转ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基作用的逆反应也是氨基酸的合成方式
3.联合脱氨基作用
转氨作用只是将氨基转移，并未真 正脱去氨基，真正脱去氨基的反应 仅限于L﹣谷氨酸的作用较强。 因此体内大多数氨基酸的脱氨基作用是 上述两种方式共同作用的结果
氨基酸的脱氨基既通过转氨作 用，又通过氧化脱氨基作用， 这种方式叫联合脱氨基作用
联合脱氨基作用
R1
R2
转氨酶 R1
R2
CH－NH2 + C＝O
C＝O + CH－NH2
COOH
COOH
α﹣氨基酸 α﹣酮酸
COOH
COOH
α﹣酮酸 α﹣氨基酸
2.氨基转换作用
体内的转氨酶能催化除甘、赖、脯、苏 氨酸外的所有氨基酸转氨。参与氨基转 换的主要是α﹣酮戊二酸和草酰乙酸 要点 其中最常见而作用最强的有两种酶：
当肝或心脏患急性炎症时，细胞膜 通透性增加，转氨酶大量进入血液， 因此测定血清中转氨酶的活力即可 诊断心脏或肝脏的疾病
GPT催化反应
COOH
CH2
COOH
CH2
GPT
CH－NH2 + C＝O
COOH
COOH
丙氨酸 α﹣酮戊二酸
COOH
CH2
CH2
COOH
CH－NH2 + C＝O
COOH 谷氨酸
COOH 丙酮酸
第一节 蛋白质的营养作用 第三节 氨基酸代谢的共同途径 第四节 氨基酸脱氨产物的代谢
1.糖与脂肪是如何转变的？通 过哪些途径？
2.氨基酸与脂肪是如何转变的？ 通过哪些途径？
3.糖与氨基酸是如何转变的？ 通过哪些途径？
蛋白质的分解首先转变为氨基 酸,再进入分解途径
氨基酸分子均含有氨基和羧基，因 此在这两个基团上，各种氨基酸都 有共同的代谢规律即共同途径
脂肪分解产生的甘油可经糖酵解逆行生成 糖，但脂肪酸分解产生的乙酰CoA不能逆 行变为丙酮酸，故脂肪酸不能直接变为糖
2.糖与氨基酸的互变
氨基酸脱氨后产生的α﹣酮酸均是糖代谢 的中间物，这些中间物可沿酵解逆行生成 糖，故氨基酸在体内可变为糖
糖代谢产生的α﹣酮酸可经氨基化变为氨基 酸，故糖在体内可以也转变为几种非必须 氨基酸
谷氨酸
亚氨基酸
COOH
CH2 CH2 C＝O
NH3 COOH α﹣酮戊二酸
反应产生的α﹣酮戊二酸可进入三羧酸循环 彻底氧化，同时糖代谢产生的α﹣酮戊二酸 也可在该酶作用下生成谷氨酸。因此此酶是 联系糖代谢与氮代谢的重要因素
Glu dHE催化的反应
两种呼吸链传递过程如下: 要点 各种进入不同呼吸链的重要代谢物
氨基酸可以脱去氨基形成酮酸，也可 以脱去羧基生成胺.因此氨基酸的分 解代谢分为脱氨基作用和脱羧基作用 两种。 这些分解的共同途径的逆行正是许多 非必须氨基酸的合成途径
一.氨基酸的脱氨基作用
二.氨基酸的脱羧基作用
第一阶段 第二阶段 第三阶段
第四阶段
蛋白质 氨基酸 乙酰CoA
蛋白质代谢
TCA CO2
2H
O2
能量
H2O
一.氨基酸的脱氨基作用
氨基酸脱去氨基生成α﹣酮 酸的过程称为脱氨基作用 体内脱氨基的方式有以下几种
1.氧化脱氨基作用 2.氨基转换作用
3.联合脱氨基作用
1.氧化脱氨基作用
在酶的催化下，氨基酸通过加水的氧化 脱氢，同时释放出游离氨，这一过程称 为氧化脱氨基作用
R－CH－COOH 氨基酸氧化酶 R－C－COOH +2H+NH3
脱氨
α﹣酮酸
分解 合成 转化
CO2 +H2O 新氨基酸 糖、脂肪
氨
氨
基
酸
CO2
脱羧
合成 新氨基酸 尿素
排出体外
胺 氧化 有机酸 分解 CO2 +H2O
由上可见，糖、脂肪、蛋白质三 大物质的代谢是紧密相关的，通 过一定的中间产物联系起来。
糖、脂肪、氨基酸之间可以相互 转换。
1.糖与脂肪的互变
糖代谢产生的磷酸二羟丙酮可还原为甘油， 乙酰CoA是合成脂肪酸的原料，故糖在体 内极易变为脂肪
α﹣氨基酸
α﹣酮戊二酸
NH3
α﹣酮酸
要点
转氨酶 L﹣谷氨酸
L﹣谷氨酸脱氢酶
此方式是体内脱氨基的主要方式。此过程可 逆，因此也是体内合成氨基酸的重要途径
分解反应为:
α﹣氨基酸+ α﹣酮戊二酸
转氨酶 α﹣酮酸+ L﹣谷氨酸
L﹣谷氨酸
L﹣谷氨酸脱氢酶 NAD+ NADH+H+
α﹣酮戊二酸+ NH3
合并方程式得: α﹣氨基酸
α﹣酮酸+ NH3+ NADH+H+
氨基酸脱氨基后产生氨和α﹣酮 酸，氨在体内既是废物，也是氮 源，在体内经不同的途径代谢， α﹣酮酸也有不同的代谢途径
一.氨的代谢
二.α﹣酮酸的代谢
现将氨基酸分解代谢总 结如下图：
丙酮酸 谷氨酸
FAD
NAD FMN CoQ
琥珀酸 脂酰CoA α－磷酸甘油
Cytb c1 c aa3 O2
异柠檬酸 α－酮戊二酸
苹果酸
丙酮酸 CO2
EMP
糖
糖异生
乙酰CoA
草酰乙酸
柠檬酸
TCA α﹣酮戊二酸 NH3
TCA
琥珀酰CoA
NH3
α﹣酮戊二酸
谷氨酸
2.氨基转换作用
氨基酸分子中的α﹣氨基在转氨酶作用下 可转移到α﹣酮酸的酮基位置上，使酮酸 变为α﹣氨基酸，原氨基酸失去氨基变成 相应的的α﹣酮酸。这一反应称为氨基转 换作用或转氨作用
但糖只能提供酮酸，氨基则需转氨作用提 供，因此糖转变为氨基酸并不能增加氨基 酸数量，只能调整氨基酸比例
3.脂肪与氨基酸的互变
生糖氨基酸和生酮氨基酸在代谢过程中均可转 变为乙酰CoA ，进而合成脂肪酸，甘油部分可 由生糖氨基酸合成，故氨基酸可变为脂肪
脂肪分解产生的甘油 可变为磷酸二羟丙酮， 再生成α﹣酮酸经氨基化合成某些非必须氨 基酸，但甘油在脂肪分子中占比例较少，故 生成的氨基酸有限
NH2
H2O
O
要点 在体内代谢中比较重要的氨基酸 氧化酶是L﹣谷氨酸脱氢酶。
该酶分布广泛，特异性很高，只催化L﹣谷氨 酸氧化脱氨，并以NAD+ 或NADP+为受氢体
L﹣谷氨酸脱氢酶催化反应
COOH
COOH
CH2
CH2 H2O
CH2 L﹣谷氨酸脱氢酶 CH2
CH－NH2
C＝NH
COOH NAD+ NADH+H+ COOH
谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)
α﹣酮戊二酸+丙氨酸 GPT 谷氨酸+丙酮酸
α﹣酮戊二酸+天冬氨酸 GOT 谷氨酸+草酰乙酸
2.氨基转换作用
所有转氨酶的辅酶都是磷酸吡哆 醛或磷酸吡哆胺，它们是维生素 B6的衍生物，起传递氨基的作用
正常情况下，转氨酶主要分布在细 胞内，血清中的活性很低，在肝脏 (GPT)和心脏(GOT)中活性最高。
转ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基作用的逆反应也是氨基酸的合成方式
3.联合脱氨基作用
转氨作用只是将氨基转移，并未真 正脱去氨基，真正脱去氨基的反应 仅限于L﹣谷氨酸的作用较强。 因此体内大多数氨基酸的脱氨基作用是 上述两种方式共同作用的结果
氨基酸的脱氨基既通过转氨作 用，又通过氧化脱氨基作用， 这种方式叫联合脱氨基作用
联合脱氨基作用
R1
R2
转氨酶 R1
R2
CH－NH2 + C＝O
C＝O + CH－NH2
COOH
COOH
α﹣氨基酸 α﹣酮酸
COOH
COOH
α﹣酮酸 α﹣氨基酸
2.氨基转换作用
体内的转氨酶能催化除甘、赖、脯、苏 氨酸外的所有氨基酸转氨。参与氨基转 换的主要是α﹣酮戊二酸和草酰乙酸 要点 其中最常见而作用最强的有两种酶：
当肝或心脏患急性炎症时，细胞膜 通透性增加，转氨酶大量进入血液， 因此测定血清中转氨酶的活力即可 诊断心脏或肝脏的疾病
GPT催化反应
COOH
CH2
COOH
CH2
GPT
CH－NH2 + C＝O
COOH
COOH
丙氨酸 α﹣酮戊二酸
COOH
CH2
CH2
COOH
CH－NH2 + C＝O
COOH 谷氨酸
COOH 丙酮酸
第一节 蛋白质的营养作用 第三节 氨基酸代谢的共同途径 第四节 氨基酸脱氨产物的代谢
1.糖与脂肪是如何转变的？通 过哪些途径？
2.氨基酸与脂肪是如何转变的？ 通过哪些途径？
3.糖与氨基酸是如何转变的？ 通过哪些途径？
蛋白质的分解首先转变为氨基 酸,再进入分解途径
氨基酸分子均含有氨基和羧基，因 此在这两个基团上，各种氨基酸都 有共同的代谢规律即共同途径
脂肪分解产生的甘油可经糖酵解逆行生成 糖，但脂肪酸分解产生的乙酰CoA不能逆 行变为丙酮酸，故脂肪酸不能直接变为糖
2.糖与氨基酸的互变
氨基酸脱氨后产生的α﹣酮酸均是糖代谢 的中间物，这些中间物可沿酵解逆行生成 糖，故氨基酸在体内可变为糖
糖代谢产生的α﹣酮酸可经氨基化变为氨基 酸，故糖在体内可以也转变为几种非必须 氨基酸
谷氨酸
亚氨基酸
COOH
CH2 CH2 C＝O
NH3 COOH α﹣酮戊二酸
反应产生的α﹣酮戊二酸可进入三羧酸循环 彻底氧化，同时糖代谢产生的α﹣酮戊二酸 也可在该酶作用下生成谷氨酸。因此此酶是 联系糖代谢与氮代谢的重要因素
Glu dHE催化的反应
两种呼吸链传递过程如下: 要点 各种进入不同呼吸链的重要代谢物
氨基酸可以脱去氨基形成酮酸，也可 以脱去羧基生成胺.因此氨基酸的分 解代谢分为脱氨基作用和脱羧基作用 两种。 这些分解的共同途径的逆行正是许多 非必须氨基酸的合成途径
一.氨基酸的脱氨基作用
二.氨基酸的脱羧基作用
第一阶段 第二阶段 第三阶段
第四阶段
蛋白质 氨基酸 乙酰CoA
蛋白质代谢
TCA CO2
2H
O2
能量
H2O
一.氨基酸的脱氨基作用
氨基酸脱去氨基生成α﹣酮 酸的过程称为脱氨基作用 体内脱氨基的方式有以下几种
1.氧化脱氨基作用 2.氨基转换作用
3.联合脱氨基作用
1.氧化脱氨基作用
在酶的催化下，氨基酸通过加水的氧化 脱氢，同时释放出游离氨，这一过程称 为氧化脱氨基作用
R－CH－COOH 氨基酸氧化酶 R－C－COOH +2H+NH3
脱氨
α﹣酮酸
分解 合成 转化
CO2 +H2O 新氨基酸 糖、脂肪
氨
氨
基
酸
CO2
脱羧
合成 新氨基酸 尿素
排出体外
胺 氧化 有机酸 分解 CO2 +H2O
由上可见，糖、脂肪、蛋白质三 大物质的代谢是紧密相关的，通 过一定的中间产物联系起来。
糖、脂肪、氨基酸之间可以相互 转换。
1.糖与脂肪的互变
糖代谢产生的磷酸二羟丙酮可还原为甘油， 乙酰CoA是合成脂肪酸的原料，故糖在体 内极易变为脂肪