第12章蛋白质和氨基酸的代谢课件.ppt

第12章 蛋白质和氨基酸代谢 教学目的： 1. 熟悉泛肽在蛋白质降解体系中的作用。 2. 掌握氨基酸分解代谢的公共途径。 3. 了解合成各种氨基酸碳架的来源。 教学重点： 氨基酸分解代谢的公共途径。 一 蛋白质的降解 1 蛋白质降解的特性 2 蛋白质降解的反应机制 2)ATP-依赖性的蛋白质降解体系 3 机体对外源蛋白质的需要及其消化作用 1)胃蛋白酶 Pepsin: R1=苯丙氨酸(Phe)，色氨酸(Trp)，酪氨酸(Tyr)；亮氨酸(Leu)以及其它疏水性氨基酸水解速度较快。 2)胰蛋白酶 R1=赖氨酸(Lys)和精氨酸(Arg)侧链(专一性较强，水解速度快)。 3)糜蛋白酶或胰凝乳蛋白酶 Chymotrypsin: R1=苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr); 亮氨酸(Leu)，蛋氨酸(Met) 和组氨酸(His)水解稍慢。 4)羧肽酶和氨肽酶 分别从肽链羧基端和氨基端水解。 4 氮平衡 1)总氮平衡 人体摄入的氮量与排出的氮量相等，称为总氮平衡。各组织细胞内蛋白质的分解与合成处于动态平衡状态。 5 必需氨基酸与非必需氨基酸 组成蛋白质的氨基酸有20种，其中有些氨基酸可在人和动物体内合成，或由别的氨基酸转变而来，称为非必需氨基酸。有些氨基酸在人和动物体内不能合成，也不能由别的氨基酸转变而来，必须由食物提供，称为必需氨基酸。 人体必需的氨基酸有8种，即：缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸和赖氨酸。 二 氨基酸的分解代谢 不同氨基酸的分解代谢途径有共性，也有个性。一方面因为所有α-L-氨基酸分子都有共同的结构特征，因而具有相同的分解代谢途径；另一方面氨基酸的R基团都不一样，而各自有其特殊代谢途径。 氨基酸分解代谢的公共途径有脱氨基作用、脱羧基作用和脱氨脱羧作用等。氨基酸经脱氨、脱羧后，生成的有机酸、胺、NH3、CO2等产物可被进一步分解利用或排出体外。 转氨基作用又称氨基移换作用，是α-氨基酸和α-酮酸之间的氨基转移作用。α-氨基酸的α-氨基在转氨酶的催化下转移到α-酮酸的酮基位置，结果原来的氨基酸生成相应的α-酮酸，原来的α-酮酸形成相应的α-氨基酸。 2 葡萄糖-丙氨酸循环将氨运入肝脏 3 谷氨酸脱氢酶催化的氧化脱氧基作用 4 氨的去向 三 尿素的形成 2 瓜氨酸的合成 3 精氨琥珀酸的形成 4 精氨酸的形成 5 尿素的产生 四 氨基酸碳骨架的分解代谢 五 生物固氮 1 固氮生物类型 2 固氮酶 3 氨的同化作用 六 氨基酸的生物合成 1 由α-酮戊二酸形成的氨基酸 2 由草酰乙酸形成的氨基酸 3 由丙酮酸形成的氨基酸 4 由3-磷酸甘油酸形成的氨基酸 5 由磷酸烯醇式丙酮酸和4-磷酸赤藓糖形成的氨基酸 6 5-磷酸核糖形成的氨基酸 提 要 细胞内蛋白质处在不断合成与分解中，有选择性地降解非正常蛋白质。 ATP-依赖的蛋白质分解需要有泛肽相伴，泛肽连接的蛋白质被“蛋白水解酶体”降解，该酶只对泛肽结合的蛋白质有效。 细胞内所有游离存在的氨基酸称为氨基酸库，库内氨基酸不断被利用，又不断被补充，处于动态平衡中。 蛋白质的消化过程是由种胞外蛋白酶协同催化进行，逐渐降解，生成多肽→寡肽→二肽→氨基酸。 有些氨基酸在人和动物体内不能合成，也不能由别的氨基酸转变而来，必须由食物提供，称为必需氨基酸。人体必需的氨基酸有8种。 氨基酸分解代谢的公共途径有脱氨基作用、脱羧基作用和脱氨脱羧作用等。 机体防止高浓度氨的措施：①由谷氨酸脱氢酶将α-酮戊二酸氨基化成谷氨酸；②由谷氨酰胺合成酶催化谷氨酸与氨结合成谷氨酰胺。 氨基酸碳骨架的氧化分解的途经各不相同，但都集中形成7种中间产物而进入柠檬酸循环。分别是：丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、草酰乙酸、延胡索酸、琥珀酰CoA、α-酮戊二酸。 不同生物合成氨基酸的能力有差异，合成途经也不尽相同，但存在一些共性。即各种氨基酸碳架来源于糖代谢途经中的几种关键中间体，氨基多数来自谷氨酸和谷氨酰胺的转氨基作用。 作 业 1. 人体必需氨基酸有哪几种? 2. 不同生物合成氨基酸的共性是什么？ 脊椎动物体内的20种氨基酸的碳骨架，分别由20种不同的多酶体系进行氧化分解。虽然氧化分解的途经各异，但都集中形成7种中间产物而进入柠檬酸循环。分别是：丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、草酰乙酸、延胡索酸、琥珀酰CoA、α-酮戊二酸。 如果氨基酸脱羧形成胺后就失去进入柠檬酸循环的可能性。氨基