氨基酸代谢.ppt

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血浆脂蛋白代谢血浆脂蛋白代谢&AS？

LDLLDLCMCMVLDLVLDLHDLHDL他汀类药物他汀类药物将食物中的将食物中的TG从小肠转运到肝脏从小肠转运到肝脏转运胆固醇到转运胆固醇到肝外组织细胞肝外组织细胞转运内源性转运内源性TG到到脂肪及肌肉组织脂肪及肌肉组织将胆固醇从周围将胆固醇从周围组织转运到肝脏组织转运到肝脏1南京工业大学南京工业大学制药与生命科学学院制药与生命科学学院第十七章氨基酸代谢何冰芳本本章章轮轮廓廓无机氮N2，NO3，NH4+有机氮，氨基酸NH4+-酮酸一碳单位活性物质尿素合成糖代谢脂代谢3AnimalsPlantsN2BacteriaFungiRicefieldNO3-NO2-NH4+DenitrifyingbacteriaNitrosifyingbacteriaLeguminousplantsLegminousbacteriaN2N-compoundsAtmosphericdischargeRainNitrogenfixationAssimilationDenitrificationNitrogenCycleNO3-，NO2-AminoacidAminoacidAminoacid4第一节第一节氨基酸生物合成的碳、氮源氨基酸生物合成的碳、氮源一、氨基酸合成氮的来源一、氨基酸合成氮的来源1、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶催化硝酸盐的还原、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶催化硝酸盐的还原2、固氮酶系统将大气中的氮气还原成铵、固氮酶系统将大气中的氮气还原成铵N2NH4+NO3-，NO2-N2NAD（P）H+H+硝酸盐还原酶，亚硝酸盐还原酶硝酸盐还原酶，亚硝酸盐还原酶固氮酶复合物固氮酶复合物ATP+H+H2O+8e-植物植物微生物微生物5二、二、-酮酸是氨基酸生物合成的直接碳骨架酮酸是氨基酸生物合成的直接碳骨架6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖5磷酸核糖磷酸核糖组氨酸组氨酸AlanineValineLeucineIsoleucineGlucose6三、氨的同化作用三、氨的同化作用氨同化氨同化：

是生物体将氨（无机氨）转变为有机氨（氨基酸）的过程1、谷氨酸脱氢酶催化氨掺入-酮戊二酸合成谷氨酸谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶72、谷氨酰胺合成酶催化谷氨酰胺的合成、谷氨酰胺合成酶催化谷氨酰胺的合成谷氨酰胺谷氨酰胺是是的重要储存形式的重要储存形式是多种生物合成反应的氨供体是多种生物合成反应的氨供体NH383、谷氨酰胺合成谷氨酰胺合成-谷氨酸合酶循环谷氨酸合酶循环谷氨酸合酶谷氨酸合酶谷氨酰胺:

-酮戊二酸氨基转移酶+NAD（P）H+NAD（P）谷氨酸合酶9四、谷氨酰胺合成酶是氮素代谢的主要控制点四、谷氨酰胺合成酶是氮素代谢的主要控制点谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶变构调节变构调节共价调节共价调节（9种别构抑制剂）种别构抑制剂）腺苷酸化腺苷酸化O-AMP去腺苷酸化去腺苷酸化OHTyr-OH（活性）（活性）10五、碳、氮代谢的关系五、碳、氮代谢的关系生物碳、氮代谢生物碳、氮代谢关系：

关系：

碳代谢为有机氮碳代谢为有机氮的合成提供必需的的合成提供必需的前体分子、能量以前体分子、能量以及还原力及还原力氨基酸碳骨架分氨基酸碳骨架分解后可适时地补充解后可适时地补充碳代谢中间体的消碳代谢中间体的消耗耗11第二节第二节氨基酸的合成代谢氨基酸的合成代谢碳骨架：

糖酵解、三羧酸循环与磷酸戊糖途径的中间代谢物NH4+6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖5磷酸核糖磷酸核糖组氨酸组氨酸一、必需氨基酸一、必需氨基酸摄取摄取ValIleLeuLysMetPheTrpThrHis12二、非必需氨基酸的合成二、非必需氨基酸的合成1、丙氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸与谷氨酰胺的合成转氨基合成非必需氨基酸转氨基合成非必需氨基酸13氨基酸合成前体氨基酸合成前体3磷酸甘油酸磷酸甘油酸三、必需氨基酸的合成三、必需氨基酸的合成微生物、植物微生物、植物14微生物细胞膜（透过屏障）AAEaEbEcEdABCDAAAA-t-RNANegativefeed-backinhibition微生物细胞中间体氨基酸GlucoseMediumNegativefeed-backrepression四、细胞中氨基酸生物合成的调节四、细胞中氨基酸生物合成的调节15ASAHseThrDHDPDAPLysAspHomoserinedehydrogenaseHomoserinekinaseAspartatekinaseMetRepressionFeed-backinhibitionBrev.Flavum,Cory.Glutamicum中的中的L-L-LysLys生物合成的调节生物合成的调节16第三节、蛋白质在体内的降解第三节、蛋白质在体内的降解蛋白质是生命的物质基础，细胞总是不断地从蛋白质是生命的物质基础，细胞总是不断地从氨基酸合成蛋白质，又把蛋白质降解为氨基酸。

氨基酸合成蛋白质，又把蛋白质降解为氨基酸。

各种蛋白质的寿命不同。

各种蛋白质的寿命不同。

细胞中蛋白质降解的重要功能细胞中蛋白质降解的重要功能：

11、排除不正常的蛋白、排除不正常的蛋白22、排除累积过多的酶和调节蛋白，使细胞代、排除累积过多的酶和调节蛋白，使细胞代谢竟然有序。

谢竟然有序。

17一、细胞外途径一、细胞外途径蛋白质的消化和吸收蛋白质的消化和吸收11、蛋白质的消化、蛋白质的消化蛋白酶的作用位点蛋白酶的作用位点酶原和酶原激活酶原和酶原激活：

多数蛋白酶是以酶原形式分泌的，到一定：

多数蛋白酶是以酶原形式分泌的，到一定部位及一定条件下激活为有活性的酶（水解小部分肽链）。

部位及一定条件下激活为有活性的酶（水解小部分肽链）。

其生理意义在于保护组织免受蛋白酶分解。

其生理意义在于保护组织免受蛋白酶分解。

22、蛋白酶的特异性、蛋白酶的特异性蛋白酶具有较高的专一性，分别作用于蛋白酶具有较高的专一性，分别作用于多肽链的不同部位多肽链的不同部位肠：

胰蛋白酶肠：

胰蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶食物蛋白食物蛋白朊、胨、多肽朊、胨、多肽氨基酸氨基酸吸收吸收弹性蛋白酶弹性蛋白酶小肽小肽羧肽酶羧肽酶外肽酶（二肽）外肽酶（二肽）氨肽酶氨肽酶18动物蛋白酶作用的专一性动物蛋白酶作用的专一性胃蛋白酶胃蛋白酶：

芳香族氨基酸：

芳香族氨基酸,Met,LeuMet,Leu的羧基端肽键。

的羧基端肽键。

胰蛋白酶胰蛋白酶：

碱性：

碱性.的羧基端肽键的羧基端肽键糜蛋白酶糜蛋白酶：

芳香族氨基酸：

芳香族氨基酸的羧基端肽键的羧基端肽键（胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶）弹性蛋白酶弹性蛋白酶：

脂肪族氨基酸：

脂肪族氨基酸的羧基端肽键的羧基端肽键羧肽酶羧肽酶：

羧基末端肽（小肽）：

羧基末端肽（小肽）氨肽酶氨肽酶：

氨基末端肽（小肽）：

氨基末端肽（小肽）胰蛋白酶胰蛋白酶胰凝乳胰凝乳蛋白酶蛋白酶19氨基酸及小肽的吸收氨基酸及小肽的吸收小肠粘膜细胞吸收氨基酸和小肽是个小肠粘膜细胞吸收氨基酸和小肽是个“主动运输主动运输”过程，过程，两种方式：

两种方式：

1.1.主主动动转转运运（主主）：

需需钠钠氨氨基基酸酸载载体体（是是一一种种活活性性受受NaNa+调调节节的的膜膜蛋蛋白白），耗耗能能,不不同同的的AAAA吸吸收收可可由由不不同同的的载载体完成。

体完成。

中性中性AAAA载体：

运输芳香、脂肪、含硫载体：

运输芳香、脂肪、含硫AAAA等，特别是必需等，特别是必需AAAA碱性碱性AAAA载体：

载体：

酸性酸性AAAA载体：

载体：

亚氨基酸及甘氨酸载体亚氨基酸及甘氨酸载体2.2.谷氨酸酰基循环谷氨酸酰基循环：

需谷胱甘肽、能量、转移酶等：

需谷胱甘肽、能量、转移酶等通通过过酶酶（在在谷谷氨氨酸酸转转移移酶酶的的催催化化下下）与与谷谷胱胱甘甘肽肽（GSH）作用，生成作用，生成谷氨酰谷氨酰AAAA，而进入细胞。

而进入细胞。

20一个体重一个体重70kg70kg的人，一般进食，每天约的人，一般进食，每天约400g400g蛋白质蛋白质发生变化。

其中四分之一氧化降解或转变为葡萄糖，发生变化。

其中四分之一氧化降解或转变为葡萄糖，四分之三在体内再循环。

四分之三在体内再循环。

体内蛋白降解体内蛋白降解真核细胞降解蛋白质有两种体系；真核细胞降解蛋白质有两种体系；11、溶酶体无选择地降解蛋白质（约、溶酶体无选择地降解蛋白质（约5050种酶）种酶）22、ATP-ATP-依赖的泛肽依赖的泛肽-蛋白酶降解体系（选择降解）蛋白酶降解体系（选择降解）二、细胞内途径二、细胞内途径21真核细胞中蛋白质降解的两种体系真核细胞中蛋白质降解的两种体系一、溶酶体降解体系一、溶酶体降解体系无选择性地降解蛋白质无选择性地降解蛋白质半衰期较长的蛋白质半衰期较长的蛋白质溶酶体是具单层膜被的细胞器，它含有溶酶体是具单层膜被的细胞器，它含有5050多多种水解酶，内部种水解酶，内部pHpH为为55。

糖尿病会刺激溶酶体的蛋白质分解糖尿病会刺激溶酶体的蛋白质分解22真核细胞中蛋白质降解的两种体系二、泛肽二、泛肽（ubiquitin）标记降解体系标记降解体系给选择降解的蛋白质加以标记，需给选择降解的蛋白质加以标记，需ATP（泛肽活化酶）（泛肽活化酶）（泛肽携带蛋白）（泛肽携带蛋白）宣布无用的蛋白宣布无用的蛋白（泛肽（泛肽-蛋白连接酶）蛋白连接酶）（宣布无用的蛋白）（宣布无用的蛋白）蛋白酶体蛋白酶体半衰期较短的蛋白半衰期较短的蛋白23三、细胞程序性死亡三、细胞程序性死亡-细胞凋亡细胞凋亡细胞凋亡Apoptosis：

是指导致细胞死亡的一系列的形态变化，包括细胞体积减少，质膜损伤，线粒体膨胀和染色质断裂。

Caspase12种caspase（蛋白酶）CaspaseCaspase的级联放大的级联放大24第四节、氨基酸的脱氨基作用第四节、氨基酸的脱氨基作用机体每天由尿中以含氮化合物排出的机体每天由尿中以含氮化合物排出的氨基氮氨基氮约约6-6-20g20g，排泄排泄5g5g氮相当于丢失氮相当于丢失30g30g内源蛋白。

内源蛋白。

蛋白质在体内蛋白质在体内主要以脱氨方式代谢主要以脱氨方式代谢。

氮平衡是指摄入蛋白质的含氮量与排泄物（主要氮平衡是指摄入蛋白质的含氮量与排泄物（主要为粪和尿）中含氮量之间的关系，它反映蛋白质为粪和尿）中含氮量之间的关系，它反映蛋白质的合成与分解代谢的总结果的合成与分解代谢的总结果氮总平衡氮总平衡氮正平衡氮正平衡负氮平衡负氮平衡2526第四节、氨基酸的脱氨基作用第四节、氨基酸的脱氨基作用氧化脱氨氧化脱氨转氨基转氨基联合脱氨基联合脱氨基27两类酶两类酶：

L-L-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶D-D-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶（需氧）（需氧）L-L-谷氨酸脱氢酶（不需氧脱氢酶）谷氨酸脱氢酶（不需氧脱氢酶）11、L-L-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶D-D-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶一、氧化脱氨基作用一、氧化脱氨基作用氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶FADFMN28L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶不需氧脱氢酶，辅酶不需氧脱氢酶，辅酶NADNAD+orNADPorNADP+,酶专一性高，活性高，分布广如酶专一性高，活性高，分布广如肝、肾、脑中，尤其动物肝细胞中。

肝、肾、脑中，尤其动物肝细胞中。

酮酮戊戊二二酸酸与与三三羧羧酸酸循循环环相相连连，故故LL谷谷氨氨酸酸脱脱氢氢酶酶在在糖糖代谢和氨基酸代谢（合成）中具有重要作用，如味精。

代谢和氨基酸代谢（合成）中具有重要作用，如味精。

L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶29转氨作用普遍存在的脱氨方式转氨作用：

氨基酸的转氨作用：

氨基酸的-氨基与氨基与-酮酸的酮基，在转氨酮酸的酮基，在转氨酶的作用下相互交换，生成新的氨基酸和酶的作用下相互交换，生成新的氨基酸和-酮酸的反酮酸的反应称为转氨作用。

（本质上并没有氨的脱去）应称为转氨作用。

（本质上并没有氨的脱去）二二、转氨基作用、转氨基作用30转氨酶转氨酶种类多，分布广，都以磷酸吡哆醛作辅酶，种类多，分布广，都以磷酸吡哆醛作辅酶，转氨酶大多数都转氨酶大多数都