氨基酸的代谢

联合脱氨基作用
非氧化脱氨基作用
（一）转氨基作用
1. 转氨酶与转氨基作用
转氨基作用：在转氨酶的催化下， 某一 氨基酸的-氨基转
移到另一种-酮酸的酮基 上，生成相应的氨基酸；原来的 氨基酸则转变成-酮酸。
谷丙转氨酶（glutamic pyruvic transaminase, GPT，又称ALT)
未被吸收的氨基酸在肠道细菌作用下脱氨基而生成 血液中尿素渗入肠道，由肠道细菌尿素酶水解而生成氨 O H2N-C-NH2 + H2O
细菌尿素酶
2NH3 + CO2
这些氨都可被吸收入血液，在肝脏合成尿素。降低肠
道pH，可以减少氨的吸收。
第三节

氨基酸的一般代谢
氨基酸的代谢概况 氨基酸的脱氨基作用 -酮酸的代谢
第四节 氨的代谢

体内氨的来源与去路 氨的转运 尿素的生成
一、体内氨的来源与去路
氨的来源：
氨基酸及胺的分解
氨基酸脱氨基作用（ 体内氨的主要来源） 胺的分解： RCH2NH2
肠道吸收的氨
胺氧化酶
RCHO + NH3
未被吸收的氨基酸在肠道细菌作用下脱氨基而生成。
血液中尿素渗入肠道，由肠道细菌尿素酶水解而生成氨。
半必需氨基酸 指酪氨酸（Tyr）、半胱氨酸（Cys）；
因食物中的酪氨酸和半胱氨酸可以节约苯丙氨酸和甲硫 氨酸的量
第二节

蛋白质的消化、吸收与腐败
蛋白质的消化 氨基酸的吸收

蛋白质的腐败作用
一、蛋白质的消化
胃中的消化
胃蛋白酶原及其激活 胃蛋白酶最适pH值：1.5-2.5
小肠中的消化 （小肠是蛋白质消化的主要器官）

CO2不是一碳单位

一碳单位不能游离存在，常与四氢叶酸结合
（一）一碳单位与四氢叶酸
四氢叶酸是一碳单位的载体


一碳单位通常结合在四氢叶酸分子的N5、N10上
H N 2 2
N 1
N 8 7 9 CH 2 10 NH 6
N3
4 OH
5
N
CO
谷氨酸
蝶呤啶
对氨基苯酶的辅酶，起着 传递“一碳”单位的作用
•
通过两种或两种以上的酶联合催化作用使氨基酸
的-氨基脱下并产生游离氨的过程。是体内的主要的
脱氨基方式。

联合脱氨基作用有两种反应途径： 转氨基作用偶联谷氨酸氧化脱氨的途径，主要在肝、 肾等组织内进行，参与的酶是转氨酶与谷氨酸脱氢酶。
该途径是联合脱氨基作用的主要反应途径。

嘌呤核苷酸循环的反应途径，主要在骨骼肌、心肌内 进行。因为肌肉中L-谷氨酸脱氢酶活性不高。
定义：
在消化过程中，有一小部分蛋白质不被消化，也有一部
分消化产物不被吸收。肠道细菌对这部分蛋白质及其消
化产物所起的分解作用，称为蛋白质的腐败作用。
产物：
胺类、氨及其它有害物质（如苯酚、吲哚、硫化氢等）
胺类的生成
酪氨酸 苯丙氨酸 酪胺 苯乙胺
蛋白质
肠道细菌水解
组氨酸
组胺
氨基酸
脱羧基
胺类
假神经递质
肠道中的氨主要有两个来源：
氮的负平衡 摄入氮<排出氮 营养学会推荐成人每日最低 需要 80g蛋白质
蛋白质的营养价值
•
蛋白质的营养价值 即氮的保留量占氮的吸收量的百分 数，取决于蛋白质所含氨基酸的种类、数量及其比例， 尤其是必需氨基酸的种类与数量。
•
蛋白质的互补作用 营养价值较低的蛋白质混合食用， 必需氨基酸可以互相补充，从而提高营养价值，称为蛋 白质的互补作用。
第一节 蛋白质的营养作用

蛋白质的生理功能 蛋白质的需要量和营养价值
一、蛋白质的生理功能
• 蛋白质是生命的物质基础
• 蛋白质是能源物质
二、蛋白质的需要量
氮平衡

蛋白质的生理需要量
氮的总平衡 摄入氮=排出氮 成人每日最低分解20g蛋白质
氮的正平衡 摄入氮>排出氮


成人每日最低需要30-50g 蛋白质
•
正常情况下血氨保持动态平衡：肝中合成尿素是维持平
衡的关键。
• •
高血氨症：肝功能严重损伤时 肝昏迷：氨与脑中的-酮戊二酸结合生成谷氨酸，氨可 与谷氨酸结合生成谷氨酰胺。脑中氨的增加使脑中-酮 戊二酸减少，导致三羧酸循环减弱，从而使脑组织中的
ATP生成减少，引起大脑功能障碍，严重时发生肝昏迷。
•
•
营养必需氨基酸 体内需要但不能自身合成，必须由
食物供给的氨基酸。包括8种：甲硫氨酸（Met）、色氨 酸（Trp）、赖氨酸（Lys）、缬氨酸（Val）、异亮氨酸 （Ile）、亮氨酸（Leu）、苯丙氨酸（Phe）、苏氨酸 （Thr）。（甲、色、赖、缬、异、亮、苯、苏；假设
来写一两本书）
• •
非必需氨基酸
谷草转氨酶（glutamic oxaloacetic transminase, GOT，又称AST）
2. 转氨基作用的机制
转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛， 起传递氨基的作用
R HO CH2OH
H3C
N
吡哆醛：R= -CHO 吡哆胺：R= -CH2NH2 吡哆醇：R= -CH2OH
生化作用： 氨基酸转移酶的辅酶，起递氨基作用
ATP CH2OH ADP CH2O
吡哆醛
吡哆醛 激酶
磷酸吡哆醛 互 变
CH2O
氨基酸代谢
磷酸吡哆胺
（二）氧化脱氨基作用
L-谷氨酸氧化脱氨基作用
L-谷氨酸脱氢酶：肝、肾、脑组织广泛存在，是一种不 需氧脱氢酶，催化L-谷氨酸氧化脱氨生成-酮戊二酸， 辅酶是NAD+或NADP+
（三）联合脱氨基作用
羧基肽酶B (carboxypeptidase B)
胰液蛋白酶的激活
避免胰腺组织的自身消化 胰腺细胞最初分泌的各
种蛋白酶、肽酶均以无活
性的酶原形式存在，分泌 到十二指肠或迅速被肠激 酶(enterokinase)激活。
二、氨基酸的吸收
主要部位：小肠 吸收机制：耗能的主动吸收过程

氨基酸的吸收载体 γ -谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用
1. 胰液蛋白酶及其作用 2. 肠粘膜细胞的消化作用（寡肽酶, oligopeptidase）
胰液蛋白酶的分类
胰蛋白酶：赖氨酸、精氨酸
• 内肽酶 endopeptidase
糜蛋白酶：芳香族氨基酸（苯、酪、色） 弹性蛋白酶 羧基肽酶A(carboxypeptidase A)
•
外肽酶
exopeptidase
肽的吸收
4种类型的载体：
中性氨基酸载体
酸性氨基酸载体 碱性氨基酸载体 亚氨基酸与甘氨酸载体
γ-glutamyl cycle
要点：
氨基酸的吸收及其向细胞内的转运过程是通过 谷胱甘肽的合成与分解来完成的 γ-谷氨酰基转移酶是关键酶，位于细胞膜上 转移1分子氨基酸需消耗3分子ATP
三、蛋白质的腐败作用
FH2还原酶
叶酸
N 8 5 N
二氢叶酸
N 8 5 N
FH2还原酶
四氢叶酸
N 8 5 N
NADPH+H+ NADP+
7 6
（7，8） （5，6，7，8） NADPH+H+ NADP+
7 6 7 6
N5 – CH =NH – FH4
N5 ，N10 = CH – FH4
N10 – CHO – FH4
（二）一碳单位的来源：
转氨基作用偶联谷氨酸氧化脱氨的途径
体内合成非必需氨基酸的主要途径
嘌呤核苷酸循环
二、-酮酸代谢
三个方面的代谢途径： 经氨基化生成非必需氨基酸 生糖氨基酸 Gly、Ser、Val、His、Arg、Cys Pro、Ala、Glu、Gln、Asp、Asn 转变成糖和脂类 生酮氨基酸 Leu、Lys 生糖兼生酮氨基酸 Ieu、Phe、Tyr、Thr、Trp 氧化供能
（一）丙氨酸-葡萄糖循环
肌肉中的氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝
肝脏为肌肉提供了葡萄糖
（二）谷氨酰胺的运氨作用
• • •
主要从脑、肌肉等组织向肝、肾运氨 脑中解氨毒的一种重要方式 是氨的运输形式，也是氨的贮存、利用形式
三、尿素的生成
主要器官：肝脏 反应部位：肝细胞线粒体及胞液
鸟氨酸循环
O H2N-C-NH2 + H2O
丝氨酸（Ser）、甘氨酸（Gly）、 组氨酸（His）、色氨酸（Try）
•Ser
•Gly
•His
•Trp
（三）一碳单位的相互转变
（四）一碳单位的生理功能

合成嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的原料，与DNA、RNA
的合成关系密切，如N5，N10 ＝ CH－FH4直接提供甲
基用于dUMP向dTMP的转化。N10－CHO－FH4和N5，N10

肾脏产氨：Gln
谷氨酰胺酶
Glu + NH3
氨的去路：
1. 肝脏合成尿素
2. 氨与谷氨酸合成谷氨酰胺
3. 氨的再利用 参与合成非必需氨基酸 或其它含氮化合物（如嘧啶碱） 4. 肾排氨 中和酸以铵盐形式排出
二、氨的转运
氨在血液中主要以两种形式运输：丙氨酸、谷氨酰胺

丙氨酸-葡萄糖循环
谷氨酰胺的运氨作用
一、氨基酸的代谢概况
• •
食物蛋白质消化成氨基酸 组织蛋白质分解成的氨基酸 体内合成的非必需氨基酸 组织的氨基酸代谢池释放

氨基酸的来源
• •
• 以合成组织蛋白为主
氨基酸的去路
• 代谢转变成其它含氮物质 • 输至组织氨基酸代谢池 • 组织器官摄取利用