第4章2 蛋白质和核酸分解代谢.pptVIP

——4.4 蛋白质代谢 4.4.1 概述 蛋白质的新陈代谢是生物体生长、发育、繁殖和一切生命活动的基础 氨基酸代谢是蛋白质代谢的基础 体内的氨基酸始终处于动态平衡中 细胞内经常存在一个很小的游离氨基酸“库”，这些氨基酸主要用于蛋白质的合成和构成无数重要的其他含氮化合物，而较少用于降解 4.4.2 蛋白质的酶解 蛋白质的水解 放能反应，反应生成的能量不能被机体直接利用，而以热的形式放出 蛋白质水解酶类 蛋白酶对蛋白质的水解作用 蛋白质的消化和吸收 从胃开始，胃蛋白酶将其水解为多肽，进入肠道被胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶等水解为氨基酸 许多蛋白酶都具有不同的专一性特征，可分为肽链内切酶、肽链外切酶、二肽酶三类 氨基酸在小肠粘膜入血，少量经淋巴系统入血 高等植物蛋白酶在种子萌发时活跃，将存储的蛋白质水解成AA，再被利用合成新的植物蛋白 微生物也含有蛋白酶，可利用蛋白质为营养来源 蛋白质的肠内腐败作用 未被消化的蛋白质及未被吸收的AA，在大肠下部受细菌的作用产生一系列产物，称为腐败作用 以无氧分解为主，少数产物具有一定的营养价值，如Vk；大多数是有害的 氨基酸脱羧生成胺类：如组AA产生的组胺和赖AA生成的尸胺具有降压作用；而酪胺和色胺具有升压作用；胺类主要在肝内分解转化，肝功能不好时不经转化进入脑内引起神经症状 酪AA可脱羧成酪胺，再脱氨基成对甲酚，再氧化成苯酚，生成一系列有害物质 色AA分解产生吲哚及甲基吲哚，是粪便臭味的主要来源；半胱AA可分解成硫醇、H2S及甲烷等；AA还原性脱氨基作用可产生氨 氨基酸的营养学意义 人体吸收AA主要作为合成新蛋白质的原料 人体必需AA：Lys、Trp、Val、Leu、Ile、Thr、Met、Phe；发育中的儿童还需His（合成量少）、Arg（迅速分解） 有些AA在体内虽可自行合成，但要以必需AA为原料，如酪AA和半胱AA，就是分别以苯丙AA和蛋AA为原料的 动物种类不同，必需AA种类有所不同 蛋白质营养价值的高低，决定于其所含必需AA的种类、含量及其比例是否与人体需要接近 食物蛋白质的互补作用：将不同种类营养价值较低的蛋白质混合食用，必需AA可以互相补充，从而提高蛋白质的营养价值。 4.4.3 氨基酸分解的共同途径 脱氨基作用 氧化酶催化脱氢形成亚氨基酸，再加水水解生成α－酮酸和氨 L-AA氧化酶是含FAD和FMN辅基的需氧脱氢酶，以O2为直接氢受体，在生物体内分布少，活性低 L-谷氨酸脱氢酶： 以NAD+和NADP+为辅酶的不需氧脱氢酶 具有高度专一性：催化L-Glu脱氢生成α-酮戊二酸及氨和它的逆反应 主要存在于线粒体基质中，是催化AA直接脱氨基活性最强的一种酶 α-酮戊二酸可进入TCA氧化产生能量；而糖代谢产生的α-酮戊二酸也可在该酶催化下与氨合成L-谷氨酸 氨基酸非氧化脱氨基作用 还原脱氨基作用 水解脱氨基作用 脱水脱氨基作用 脱巯基脱氨基作用 氧化还原脱氨基作用 氨基酸的脱酰胺作用 谷胺酰胺和天冬酰胺可在谷胺酰胺酶和天冬酰胺酶的作用下分别发生脱酰氨基作用而生成相应的氨基酸 此二酶广泛存在于微生物和动植物组织中，有相当高的专一性 氨基酸的转氨基作用 转氨酶催化AA的α-氨基转移到α-酮酸的酮基上，两种AA互变 参与转氨基作用的α-酮酸转移是α-酮戊二酸，其次是草酰乙酸；大多数AA都可以和α-酮戊二酸发生转氨基作用，生成相应的α-酮酸和Glu 转氨基作用使糖代谢产生的α-酮戊二酸、草酰乙酸和丙酮酸转变成AA，使AA生物合成的重要途径 联合脱氨基作用 转氨基和氧化脱氨基联合作用 AA在转氨酶催化下，与α-酮戊二酸发生作用，生成相应的α-酮酸和Glu；再在L-谷氨酸脱氢酶作用下，脱氨基生成氨和α-酮戊二酸 生物体内以α-酮戊二酸为氨基受体的转氨酶和L-谷氨酸脱氢酶分布广，活性高，故此脱氨基效率很高 联合脱氨基作用是氨基酸脱氨基的主要方式，过程可逆，也是氨基酸生物合成的重要途径 必需AA相应的α-酮酸在体内不能合成 脱羧基作用：生成胺及CO2 AA脱羧酶催化，该酶分布广，一般具有较好的底物专一性，可用来对某种AA进行定量测定。如Glu脱羧生成γ-氨基丁酸 AA脱羧虽然不是人和动物体内AA代谢的主要方式，但脱羧产物对机体具有重要作用 AA脱羧产生的胺类物质，一般都有毒性，在生物体内，能够被胺氧化酶氧化分解 肠道中细菌（含AA脱羧酶），可以将未被吸收的AA脱羧生成多种胺，然后排出体外 一碳单位代谢 概念：由氨基酸代谢生成的含有一个碳原子的化学基团，如甲基、亚甲基（甲烯基）、次甲基（甲炔基）、羟甲基、甲酰基、亚氨甲基。 CO、CO2等分子不属于一碳单位 载体：四氢叶酸（FH4） 来源：Ser、Gly、His、Trp、Met 一碳单位的利用：嘌呤和