【生物化學(xué)】第七章 氨基酸代謝

1、氨 基 酸 代 謝,第 7 章,Metabolism of Amino Acids,蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用Nutritional Function of Protein,第一節(jié),一、 體內(nèi)蛋白質(zhì)具有多方面的重要功能,（一）蛋白質(zhì)維持細(xì)胞組織的生長(zhǎng)、更新和修補(bǔ),（二）蛋白質(zhì)參與體內(nèi)多種重要的生理活動(dòng),催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運(yùn)動(dòng)（肌肉）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（載體）、凝血（凝血系統(tǒng)）等。,每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解可釋放17.19kJ (4.1 k

2、cal)的能量，人體每日18%能量由蛋白質(zhì)提供。,（三）蛋白質(zhì)可作為能源物質(zhì)氧化供能,如何從不含蛋白的物質(zhì)中檢測(cè)出蛋白質(zhì)？,二、體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀況可用氮平衡描述,氮平衡(nitrogen balance)攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中含氮量之間的關(guān)系。,氮總平衡：攝入氮 = 排出氮（正常成人）,氮正平衡：攝入氮 > 排出氮（兒童、孕婦等）,氮負(fù)平衡：攝入氮 < 排出氮（饑餓、消耗性疾病患者）,氮平衡的意義可以反映

3、體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的概況。,,蛋白質(zhì)的生理需要量成人每日蛋白質(zhì)最低生理需要量為30g~50g，我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。,蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良,劣質(zhì)奶粉——“大頭娃娃”,精神萎靡、反應(yīng)冷淡、哭聲低弱無(wú)力，食欲減退、體重不增或減輕、下肢呈凹陷性浮腫、皮膚干燥、色素沉著、毛發(fā)稀少無(wú)光澤、肝脾腫大等。,其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)非必需 氨基酸。,三、營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸決定蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,,（假 設(shè) 來(lái) 借 一 兩

4、 本 書(shū)）,蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(nutrition value),蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是指食物蛋白質(zhì)在體內(nèi)的利用率，取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類(lèi)、量質(zhì)比。,蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用,指營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸可以互相補(bǔ)充而提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。,賴(lài)氨酸 色氨酸谷類(lèi) 少 多豆類(lèi) 多 少,,第二節(jié)

5、 蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗,Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins,一、外源性蛋白質(zhì)消化成氨基酸和寡肽后被吸收,蛋白質(zhì)消化的生理意義,由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?，便于吸收?消除種屬特異性和抗原性，防止過(guò)敏、毒性反應(yīng)。,（一）在胃和腸道蛋白質(zhì)被消化成氨基酸和寡肽,1、蛋白質(zhì)在胃中被水解成多肽和氨基酸,胃蛋白酶的最適pH為1.5~2.5，對(duì)蛋白質(zhì)肽鍵的作用特異性較差，主要水解由芳

6、香族氨基酸、蛋氨酸和亮氨酸所形成的肽鍵，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。,2、蛋白質(zhì)在小腸被水解成小肽和氨基酸 ——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位。,內(nèi)肽酶(endopeptidase)水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。,外肽酶(exopeptidase)自肽鏈的末段開(kāi)始，每次水解一個(gè)氨基酸殘基，如羧基肽酶(A、B) 。,3種內(nèi)肽酶的作用,要求是下列氨基酸的羧基形成的肽鍵：,2種外肽酶的作用,要求是

7、下列氨基酸的羧基形成的肽鍵：,腸液中酶原的激活,胰蛋白酶(trypsin),腸激酶(enterokinase),胰蛋白酶原,,,,,,彈性蛋白酶(elastase),彈性蛋白酶原,糜蛋白酶(chymotrypsin),,,,,,糜蛋白酶原,,,羧基肽酶(A或B)(carboxypeptidase),羧基肽酶原(A或B),,小腸粘膜細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)的消化作用,主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopep

8、tidase)及二肽酶(dipeptidase)等,最終產(chǎn)物為氨基酸。,,可保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用。 保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。 酶原還可視為酶的貯存形式。,酶原激活的意義,蛋白水解酶作用示意圖,胃,,小腸,,,小腸黏膜細(xì)胞,,外源蛋白,,,胃蛋白酶,酸性,主要消化場(chǎng)所,（內(nèi)肽酶，外肽酶）,三肽酶二肽酶,,,aa,aa,aa,aa,吸收,氨基酸,多肽,氨基酸、二肽、三肽,（二）氨基酸通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程被吸收

9、,吸收部位：主要在小腸 吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽 吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過(guò)程,氨基酸吸收載體,載體蛋白與氨基酸、Na+組成三聯(lián)體，由ATP供能將氨基酸、Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi)，Na+再由鈉泵排出細(xì)胞。,七種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(transporter),,中性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酸性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白亞氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白β氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白二肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白三肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,均衡飲食,ADP+Pi,ATP,氨基酸,Na+,,,,,,K+,

10、,小腸粘膜細(xì)胞,腸腔,門(mén)靜脈,,吸收機(jī)制,粘膜面,漿膜面,,,,γ-谷氨?；h(huán)對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用,γ-谷氨?；h(huán)(γ-glutamyl cycle)過(guò)程：,谷胱甘肽對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)谷胱甘肽再合成,利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽轉(zhuǎn)運(yùn)體系此種轉(zhuǎn)運(yùn)也是耗能的主動(dòng)吸收過(guò)程吸收作用在小腸近端較強(qiáng),肽的吸收,二、蛋白質(zhì)在腸道發(fā)生腐敗作用,腸道細(xì)菌對(duì)未被消化的蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物所起的作用。,腐敗作用的產(chǎn)物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可產(chǎn)

11、生少量的脂肪酸及維生素等可被機(jī)體利用的物質(zhì)。,蛋白質(zhì)的腐敗作用(putrefaction),,（一）腸道細(xì)菌通過(guò)脫羧基作用產(chǎn)生胺類(lèi),假神經(jīng)遞質(zhì)(false neurotransmitter),某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)(如苯乙醇胺，β-羥酪胺）與神經(jīng)遞質(zhì)（如兒茶酚胺）結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能，稱(chēng)假神經(jīng)遞質(zhì)。,（二）腸道細(xì)菌通過(guò)脫氨基或尿素酶的作用產(chǎn)生氨,降低腸道pH，NH3轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的

12、依據(jù)。,（三）腐敗作用產(chǎn)生其它有害物質(zhì),正常情況下，上述有害物質(zhì)大部分隨糞便排出，只有小部分被吸收，經(jīng)肝的代謝轉(zhuǎn)變而解毒，故不會(huì)發(fā)生中毒現(xiàn)象。,第三節(jié)氨基酸的一般代謝,General Metabolism of Amino Acids,一、體內(nèi)蛋白質(zhì)分解生成氨基酸,成人體內(nèi)的蛋白質(zhì)每天約有1%~2%被降解，主要是肌肉蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸，大約70%~80%被重新利用合成新的蛋白質(zhì)。,蛋白質(zhì)的半壽期(half-life),

13、蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時(shí)間，用t1/2表示。,（一）蛋白質(zhì)以不同的速率進(jìn)行降解,不同的蛋白質(zhì)降解速率不同，降解速率隨生理需要而變化。,不依賴(lài)ATP和泛素；利用溶酶體中的組織蛋白酶(cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)。,1、蛋白質(zhì)在溶酶體通過(guò)ATP-非依賴(lài)途徑被降解,（二）真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑,2、蛋白質(zhì)在蛋白酶體通過(guò)ATP-依賴(lài)途徑被降解,依賴(lài)ATP和泛素 降解異常蛋白和短壽蛋白質(zhì),泛素(

14、ubiquitin),76個(gè)氨基酸組成的多肽(8.5kD) 普遍存在于真核生物而得名 一級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守,,泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解機(jī)理,步驟①：E1催化的依賴(lài)ATP供能的泛素（Ub）活化；步驟②：泛素分子轉(zhuǎn)移到E2；,泛素活化酶E1泛素結(jié)合酶E2泛素連接酶E3,,步驟③：E3識(shí)別要降解的靶蛋白（Target），E2-泛素復(fù)合物與靶蛋白結(jié)合并使泛素分子標(biāo)記從E2轉(zhuǎn)移到靶蛋白；步驟④：釋出泛素標(biāo)記的蛋白質(zhì)；,泛素活化酶E1泛素結(jié)合

15、酶E2泛素連接酶E3,,步驟⑤：重復(fù)步驟① ② ③ ，使靶蛋白與多個(gè)泛素結(jié)合，即所謂的靶蛋白的多泛素化；步驟⑥：蛋白酶體識(shí)別多泛素化的靶蛋白，泛素分子脫落而靶蛋白進(jìn)入蛋白酶體被降解為小肽。,泛素活化酶E1泛素結(jié)合酶E2泛素連接酶E3,二、外源性氨基酸與內(nèi)源性氨基酸組成氨基酸代謝庫(kù),食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸及體內(nèi)合成的非必需氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參與代謝，

16、稱(chēng)為氨基酸代謝庫(kù)(metabolic pool) 。,氨基酸代謝概況：,,三、聯(lián)合脫氨基作用是體內(nèi)主要的脫氨基途徑,脫氨基作用：指氨基酸脫去α-氨基生成相應(yīng)α-酮酸和NH3的過(guò)程。,,脫氨基方式,轉(zhuǎn)氨基作用氧化脫氨基聯(lián)合脫氨基,,（一）轉(zhuǎn)氨基作用,轉(zhuǎn)氨基作用(transamination),1、轉(zhuǎn)氨基作用由轉(zhuǎn)氨酶催化完成,在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相應(yīng)的α-酮酸，而另一種α-酮酸得到此氨

17、基生成相應(yīng)的氨基酸的過(guò)程。,反應(yīng)式,大多數(shù)氨基酸可參與轉(zhuǎn)氨基作用，但賴(lài)氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸除外。,兩種轉(zhuǎn)氨酶所催化的反應(yīng),（GPT）,（GOT）,正常人各組織中GPT及GOT 活性 (單位/克濕組織),血清轉(zhuǎn)氨酶活性，臨床上可作為疾病診斷和預(yù)后的指標(biāo)之一。,2、各種轉(zhuǎn)氨酶都具有相同的輔酶和作用機(jī)制,轉(zhuǎn)氨酶的輔酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺,,,,轉(zhuǎn)氨基作用不僅是體內(nèi)多數(shù)氨基酸脫氨基的重要方式，也是機(jī)體合成非必需氨基酸的重要途徑。,通過(guò)此種

18、方式并未產(chǎn)生游離的氨。,轉(zhuǎn)氨基作用的生理意義,,（二）氧化脫氨基作用,L-氨基酸氧化酶活性低輔基：FMN、FAD,L-谷氨酸通過(guò)L-谷氨酸脫氫酶催化脫去氨基,存在于肝、腦、腎中 輔酶為 NAD+ 或NADP+ GTP、ATP為其抑制劑 GDP、ADP為其激活劑,催化酶： L-谷氨酸脫氫酶,L-谷氨酸,NH3,α-酮戊二酸,,NAD(P)+,NAD(P)H+H+,,,,H2O,,（三）聯(lián)合脫氨基作用,兩種脫氨基方式的聯(lián)合作用，使

19、氨基酸脫下α-氨基生成氨和α-酮酸的過(guò)程。,2. 類(lèi)型,① 轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶的聯(lián)合脫氨基作用,1. 定義,②轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán),(轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用),,,,,,,L-氨基酸,α-酮酸,α-酮戊二酸,L-谷氨酸,L-谷氨酸脫氫酶,轉(zhuǎn)氨酶,①轉(zhuǎn)氨酶與谷氨酸脫氫酶 的聯(lián)合脫氨基作用 (轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用),此種方式既是氨基酸脫氨基的主要方式，也是體內(nèi)合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、腦、腎組織進(jìn)行。,轉(zhuǎn)

20、氨基偶聯(lián)氧化脫氨基作用生理意義:,,② 轉(zhuǎn)氨基偶聯(lián)嘌呤核苷酸循環(huán),蘋(píng)果酸,腺苷酸代琥珀酸,次黃嘌呤 核苷酸 (IMP),腺苷酸代琥珀酸合成酶,此種方式主要在肌肉組織進(jìn)行。,三、氨基酸碳鏈骨架可進(jìn)行轉(zhuǎn)換或分解,氨基酸脫氨基后生成的?-酮酸(?-keto acid）主要有三條代謝去路。,（一）α-酮酸可徹底氧化分解并提供能量,（二）α-酮酸經(jīng)氨基化生成營(yíng)養(yǎng)非必需氨基酸,（三）α-酮酸可轉(zhuǎn)變成糖及脂類(lèi)化合物,,脫掉氨基后的a

21、-酮酸可轉(zhuǎn)變成：,葡萄糖,,丙酮酸,,乙酰CoA,,,脂肪,,,,草酰乙酸,α- 酮戊二酸,琥珀酸,延胡索酸,,,,,,,甘油,脂酸,,,6-磷酸葡萄糖,磷酸二羥丙酮,3-磷酸甘油醛,,,,磷酸烯醇式丙酮酸,3磷酸甘油,,,,,異亮氨酸亮氨酸色氨酸,乙酰乙酰CoA,酮體,,甘氨酸丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸,異亮氨酸 蛋氨酸絲氨酸 蘇氨酸 纈氨酸,谷氨酸,精氨酸 谷氨酰胺組氨酸 脯氨酸,亮氨酸 賴(lài)氨酸 酪氨酸

22、 色氨酸 苯丙氨酸,,,,,,,,天冬氨酸,酪氨酸,苯丙氨酸,,天冬酰胺,,,,,,,,第四節(jié)氨的代謝,Metabolism of Ammonia,一、體內(nèi)有毒性的氨有三個(gè)重要來(lái)源,（一）氨基酸脫氨基作用和胺類(lèi)分解均可產(chǎn)生氨,氨基酸脫氨基作用產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨的主要來(lái)源。,,,（三）腎小管上皮細(xì)胞分泌的氨主要來(lái)自谷氨酰胺,（二）腸道細(xì)菌腐敗作用產(chǎn)生氨,二、氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺的形式轉(zhuǎn)運(yùn),（一）通過(guò)丙氨酸-葡萄糖循環(huán)，氨從肌肉運(yùn)往

23、肝,生理意義,肌肉中氨以無(wú)毒的丙氨酸形式運(yùn)輸?shù)礁?。肝為肌肉提供葡萄糖?,丙氨酸,葡萄糖,肌肉蛋白質(zhì),,氨基酸,NH3,,谷氨酸,,α-酮戊 二酸,丙酮酸,,糖酵解途徑,肌肉,,丙氨酸,,血液,,丙氨酸,葡萄糖,α-酮戊二酸,谷氨酸,丙酮酸,NH3,尿素,,,尿素循環(huán),,糖異生,肝,丙氨酸-葡萄糖循環(huán),葡萄糖,,,（二）通過(guò)谷氨酰胺，氨從腦和肌肉等組織運(yùn)往肝或腎,反應(yīng)過(guò)程,谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲(chǔ)存及運(yùn)輸形式。

24、,生理意義,（腦、肌肉）,（肝、腎）,對(duì)氨中毒病人可以用谷氨酸鹽降低血氨濃度,天冬酰胺酶治療白血病——減少血液天冬酰胺而抑制白血病細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成,,,三、氨在肝合成尿素是氨的主要去路,體內(nèi)氨的去路有：,在肝內(nèi)合成尿素，這是最主要的去路；,腎小管泌氨,分泌的NH3在酸性條件下生成NH4+，隨尿排出。,合成非必需氨基酸及其它含氮化合物；,合成谷氨酰胺。,,尿素生成部位： 主要在肝細(xì)胞的線粒體及胞液中,實(shí)驗(yàn)：1）動(dòng)物切除肝

25、臟，血、尿中尿素含量較低，輸入氨基酸后，血氨濃度升高；2）動(dòng)物保留肝臟、切除腎臟，血中尿素濃度升高；3）動(dòng)物肝臟、腎臟同時(shí)切除，血中尿素含量較低，但血氨濃度升高；4）臨床急性肝壞死病人，血、尿中幾乎不含尿素，氨基酸增多。,Conclusion: Urea is synthesized in the liver and cleared by the kidney.,（一）Krebs提出尿素是通過(guò)鳥(niǎo)氨酸循環(huán)合成的學(xué)說(shuō),尿素生成的過(guò)程

26、由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，稱(chēng)為鳥(niǎo)氨酸循環(huán)(orinithine cycle)，又稱(chēng)尿素循環(huán)(urea cycle)或Krebs- Henseleit循環(huán)。,實(shí)驗(yàn)根據(jù)如下：,①大鼠肝切片與NH4+保溫?cái)?shù)小時(shí)，NH4+↓，尿素↑；②加入鳥(niǎo)氨酸、瓜氨酸和精氨酸后，尿素↑；③上述三種氨基酸結(jié)構(gòu)上彼此相關(guān)；④早已證實(shí)肝中有精氨酸酶。,1、 NH3、CO2和ATP縮合生成氨基甲酰磷酸,,,反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行

27、,（二）肝中鳥(niǎo)氨酸循環(huán)合成尿素的詳細(xì)步驟,反應(yīng)由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoyl phosphate synthetaseⅠ, CPS-Ⅰ)催化。N-乙酰谷氨酸為其激活劑，反應(yīng)消耗2分子ATP。,N-乙酰谷氨酸(AGA),2、氨基甲酰磷酸與鳥(niǎo)氨酸反應(yīng)生成瓜氨酸,,鳥(niǎo)氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶,,H3PO4,+,氨基甲酰磷酸,,反應(yīng)在線粒體中進(jìn)行，瓜氨酸生成后進(jìn)入胞液。,3、瓜氨酸與天冬氨酸反應(yīng)生成精氨酸代琥珀酸,反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。,+

28、,天冬氨酸,精氨酸代琥珀酸,,精氨酸,延胡索酸,,精氨酸代琥珀酸裂解酶,精氨酸代琥珀酸,4、精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸,反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。,5、精氨酸水解釋放尿素并再生成鳥(niǎo)氨酸,反應(yīng)在胞液中進(jìn)行。,,鳥(niǎo)氨酸循環(huán),線粒體,胞 液,,,,,目 錄,尿素合成小結(jié)：,,1. 底物: NH3、CO2 、天冬氨酸 2. 產(chǎn)物: 尿素3. 過(guò)程: 鳥(niǎo)氨酸循環(huán) 4. 部位: 肝臟（線粒體、胞液）5. 排泄: 腎臟

29、 6. 意義: 解氨毒7. 耗能：4ATP,,總反應(yīng):,2. CPS-Ⅰ的調(diào)節(jié),CPS -Ⅰ,AGA,乙酰CoA + Glu,(變構(gòu)酶),精氨酸代琥珀酸合成酶,1. 食物蛋白質(zhì)的影響,高蛋白：合成加速,3. 尿素合成酶系的調(diào)節(jié),（限速酶）,（三）尿素合成的調(diào)節(jié),血氨濃度升高稱(chēng)高血氨癥(hyperammonemia),高血氨癥時(shí)可引起腦功能障礙，稱(chēng)氨中毒(ammonia poisoning)。,（四

30、）尿素合成障礙可引起高血氨癥與氨中毒,常見(jiàn)于肝功能?chē)?yán)重?fù)p傷或尿素合成相關(guān)酶的遺傳缺陷。,TAC ↓,腦供能不足,,腦內(nèi)α-酮戊二酸↓,,氨中毒的可能機(jī)制,,高血氨的治療,治療原則：降血氨減少蛋白質(zhì)攝入減少腸道產(chǎn)氨降低腸道pH，減少氨的吸收給予谷氨酸鹽、精氨酸,第五節(jié) 個(gè)別氨基酸的代謝,Metabolism of Individual Amino Acids,,一、氨基酸的脫羧基作用產(chǎn)生特殊的胺類(lèi)化合物,脫羧基作用(decarb

31、oxylation),（一）谷氨酸脫羧生成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA),GABA是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。,VitB6治療嬰兒驚厥、妊娠嘔吐。,VitB6,,（二）組氨酸脫羧生成組胺 (histamine),組胺是強(qiáng)烈的血管舒張劑，可增加毛細(xì)血管的通透性，還可刺激胃蛋白酶原及胃酸的分泌。,（三）色氨酸經(jīng)5-羥色胺酸生成5-羥色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT)

32、,5-HT在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，抑制作用；在外周組織有收縮血管的作用。,（四）某些氨基酸的脫羧基作用可產(chǎn)生多胺類(lèi)(polyamines)物質(zhì),多胺是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)的重要物質(zhì)。,二、某些氨基酸在分解代謝中產(chǎn)生一碳單位,一碳單位的定義,（一）四氫葉酸作為一碳單位的運(yùn)載體參與一碳單位代謝,某些氨基酸在分解代謝過(guò)程中產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)，稱(chēng)為一碳單位(one carbon unit)。,,一碳單位的種類(lèi),,甲基 (methyl)

33、 -CH3甲烯基 (methylene) -CH2-甲炔基 (methenyl) -CH=甲?；?(formyl) -CHO亞胺甲基 (formimino) -CH=NH,四氫葉酸的結(jié)構(gòu),FH4的生成,FH4攜帶一碳單位的形式,（一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上）,一碳單位主要來(lái)源

34、于絲氨酸、甘氨酸、組氨酸及色氨酸的分解代謝,,（二）由氨基酸產(chǎn)生的一碳單位可相互轉(zhuǎn)變,,甘組色絲肝阻塞死,一碳單位的互相轉(zhuǎn)變,N10—CHO—FH4,N5, N10=CH—FH4,N5, N10—CH2—FH4,N5—CH3—FH4,N5—CH=NH—FH4,,H+,H2O,,NADPH+H+,NADP+,,NADH+H+,NAD+,,,NH3,（三）一碳單位的主要功能是參與嘌呤、嘧啶的合成,N10-CHO-FH4與N5,N10=CH

35、-FH4分別為嘌呤合成提供C2與C8，N5,N10-CH2-FH4為胸腺嘧啶核苷酸合成提供甲基。 一碳單位代謝障礙或FH4不足，可引起巨幼紅細(xì)胞性貧血等疾??；利用磺胺類(lèi)藥物干擾細(xì)菌FH4的合成而抑菌；應(yīng)用葉酸類(lèi)似物如氨甲蝶呤等抑制FH4生成，從而抑制核酸生成達(dá)到抗癌作用。,,一碳單位參與核苷酸合成,三、含硫氨基酸的代謝是相互聯(lián)系的,胱氨酸,甲硫氨酸,半胱氨酸,（一）甲硫氨酸參與甲基轉(zhuǎn)移,1、甲硫氨酸轉(zhuǎn)甲基作用與甲硫氨酸循環(huán)有關(guān),,

36、腺苷轉(zhuǎn)移酶,,PPi+Pi,+,甲硫氨酸,ATP,S—腺苷甲硫氨酸(SAM),,甲基轉(zhuǎn)移酶,RH,R—CH3,,,腺苷,SAM,S—腺苷同型半胱氨酸,同型半胱氨酸,SAM為體內(nèi)甲基的直接供體,甲硫氨酸循環(huán)(methionine cycle),甲硫氨酸循環(huán)的生理意義： 1）提供甲基：SAM——甲基直接供體 N5-CH3-FH4——甲基間接供體 2）FH4再生 ：與同型半胱氨酸生成Met的

37、反應(yīng)是體內(nèi)唯一能利用N5-CH3-FH4的反應(yīng)。 葉酸、VB12缺乏——巨幼紅細(xì)胞貧血,,,,巨幼紅細(xì)胞貧血,1.在維生素B12及葉酸的調(diào)控下，同型半胱氨酸再轉(zhuǎn)化為甲硫氨酸(50%)； 2.在維生素B6的幫助下，可以促使同型半胱氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)殡琢蛎?50%) ，從尿中排出體外或再分解。,同型半胱氨酸代謝的兩條途徑：,若缺乏維生素B6、維生素B12及葉酸 ，同型半胱氨酸將會(huì)在體內(nèi)積累，成為導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的元兇 。,2、甲硫氨酸為肌

38、酸合成提供甲基,肌酸(creatine)和磷酸肌酸(creatine phosphate)是能量?jī)?chǔ)存、利用的重要化合物。肝是合成肌酸的主要器官。肌酸以甘氨酸為骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成。肌酸在肌酸激酶的作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峒∷?。肌酸和磷酸肌酸代謝的終產(chǎn)物為肌酸酐(creatinine)。,,功效： 提高體內(nèi)能量的儲(chǔ)備，同時(shí)能夠使肌肉體積顯著增大，從而使人體重增長(zhǎng)，而不增加脂肪。,健美訓(xùn)練營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑中的“常

39、青樹(shù)”,（三）半胱氨酸代謝可產(chǎn)生多種重要的生理活性物質(zhì),1、半胱氨酸與胱氨酸可以互變,2、半胱氨酸可轉(zhuǎn)變成?；撬?牛磺酸是結(jié)合膽汁酸的組成成分之一。,3、半胱氨酸可生成活性硫酸根,PAPS為活性硫酸根，是體內(nèi)硫酸基的供體。,,四、芳香族氨基酸代謝可產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì),,1、苯丙氨酸羥化生成酪氨酸,此反應(yīng)為苯丙氨酸的主要代謝途徑。,（一）苯丙氨酸和酪氨酸代謝有聯(lián)系又有區(qū)別,苯酮酸尿癥(phenyl keronuria, PKU),體內(nèi)苯丙氨酸羥

40、化酶缺陷或BH4缺乏，苯丙氨酸不能正常轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，苯丙氨酸?jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并從尿中排出的一種遺傳代謝病。,,苯酮酸尿癥（PKU）,我國(guó)發(fā)病率約為1／16500。臨床表現(xiàn)：患兒出生時(shí)都正常，通常在3－6個(gè)月時(shí)始初現(xiàn)癥狀。1歲時(shí)癥狀明顯。1、神經(jīng)系統(tǒng) 以智能發(fā)育落后為主，可有行為異常、多動(dòng)甚或有肌痙攣或癲癇小發(fā)作，少數(shù)呈現(xiàn)肌張力增高和健反射亢進(jìn)。如不經(jīng)治療，常在幼兒期死亡。2、外貌 患兒在出生數(shù)月后因黑色

41、素合成不足，毛發(fā)、皮膚和虹膜色澤變淺。3、其他 嘔吐和皮膚濕疹常見(jiàn)；尿和汗液有鼠尿臭味。治療：診斷一旦肯定，應(yīng)立即給予積極治療，治療開(kāi)始時(shí)年齡愈小，效果愈好。 低苯丙氨酸飲食 對(duì)嬰兒可喂給特制的低苯丙氨酸奶粉；為幼兒添加輔食時(shí)應(yīng)以淀粉類(lèi)、蔬菜和水果等低蛋白質(zhì)食物為主。由于苯丙氨酸是合成蛋白質(zhì)的必需氨基酸，缺乏時(shí)亦會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損害，故仍應(yīng)按每日30－50mg／kg適量供給，以能維持血中苯丙氨酸濃度在 0.12～0

42、.6mmol／L（2～10mg／dl）為宜。飲食控制至少需持續(xù)到青春期以后。,2、酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)閮翰璺影泛秃谏鼗驈氐籽趸纸?,多巴醌,,,吲哚醌,黑色素,聚合,,黑色素(melanin) 的生成,人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱(chēng)為白化病(albinism)。,,,兒茶酚胺(catecholamine) 的生成,,S-腺苷同型半胱氨酸,帕金森病(Parkinson disease)患者多巴胺生成減少。,帕金森病(P

43、arkinson’s disease, PD)又名震顫麻痹(paralysis agitans)，是一種常見(jiàn)的神經(jīng)功能障礙疾病，主要影響中老年人，多在60歲以后發(fā)病。其癥狀表現(xiàn)為靜止時(shí)手、頭或嘴不自主地震顫，肌肉僵直、運(yùn)動(dòng)緩慢以及姿勢(shì)平衡障礙等，導(dǎo)致生活不能自理。 它對(duì)患者生活能力的危害僅次于腫瘤、心腦血管疾病，從而被稱(chēng)為中老年人的“第三殺手”、“慢性癌癥”。 最早系統(tǒng)描述這種疾病的是英國(guó)內(nèi)科醫(yī)

44、生詹姆斯·帕金森博士（1817年）。 目前65歲以上人群的帕金森病患病率為2%。,帕金森病,酪氨酸的分解代謝,體內(nèi)代謝尿黑酸的酶先天缺陷時(shí)，尿黑酸分解受阻，可出現(xiàn)尿黑酸尿癥。（褐黃?。?褐黃病性骨關(guān)節(jié)炎，為特殊類(lèi)型的骨關(guān)節(jié)病，藥物治療無(wú)效，可行人工關(guān)節(jié)置換術(shù)。,苯丙氨酸的和酪氨酸的代謝,（二）色氨酸的分解代謝可產(chǎn)生丙酮酸和乙酰乙酰CoA,色氨酸,5-羥色胺,一碳單位,丙酮酸 + 乙酰乙酰CoA,維生素