氮平衡与蛋白质降解
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第五章蛋白质代谢第一节概述一、主要途径1.蛋白质代谢以氨基酸为核心,细胞内外液中所有游离氨基酸称为游离氨基酸库,其含量不足氨基酸总量的1%,却可反映机体氮代谢的概况。
食物中的蛋白都要降解为氨基酸才能被机体利用,体内蛋白也要先分解为氨基酸才能继续氧化分解或转化。
2.游离氨基酸可合成自身蛋白,可氧化分解放出能量,可转化为糖类或脂类,也可合成其他生物活性物质。
合成蛋白是主要用途,约占75%,而蛋白质提供的能量约占人体所需总能量的10-15%。
蛋白质的代谢平衡称氮平衡,一般每天排出5克氮,相当于30克蛋白质。
3.氨基酸通过特殊代谢可合成体内重要的含氮化合物,如神经递质、嘌呤、嘧啶、磷脂、卟啉、辅酶等。
磷脂的合成需S-腺苷甲硫氨酸,氨基酸脱羧产生的胺类常有特殊作用,如5-羟色胺是神经递质,缺少则易发生抑郁、自杀;组胺与过敏反应有密切联系。
二、消化外源蛋白有抗原性,需降解为氨基酸才能被吸收利用。
只有婴儿可直接吸收乳汁中的抗体。
可分为以下两步:1.胃中的消化:胃分泌的盐酸可使蛋白变性,容易消化,还可激活胃蛋白酶,保持其最适pH,并能杀菌。
胃蛋白酶可自催化激活,分解蛋白产生蛋白胨。
胃的消化作用很重要,但不是必须的,胃全切除的人仍可消化蛋白。
2.肠是消化的主要场所。
肠分泌的碳酸氢根可中和胃酸,为胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等提供合适环境。
肠激酶激活胰蛋白酶,再激活其他酶,所以胰蛋白酶起核心作用,胰液中有抑制其活性的小肽,防止在细胞中或导管中过早激活。
外源蛋白在肠道分解为氨基酸和小肽,经特异的氨基酸、小肽转运系统进入肠上皮细胞,小肽再被氨肽酶、羧肽酶和二肽酶彻底水解,进入血液。
所以饭后门静脉中只有氨基酸。
三、内源蛋白的降解1.内源蛋白降解速度不同,一般代谢中关键酶半衰期短,如多胺合成的限速酶-鸟氨酸脱羧酶半衰期只有11分钟,而血浆蛋白约为10天,胶原为1000天。
体重70千克的成人每天约有400克蛋白更新,进入游离氨基酸库。
氨基酸代谢一、教学大纲基本要求蛋白质的消化、吸收,氨基酸代谢库,必需氨基酸,氮平衡,氨基酸代谢概论,氨基酸的脱氨基、转氨基、联合脱氨基作用;蛋白质降解,尿素循环,氨基酸合成代谢;氨基酸的脱羧基作用,氨基酸的碳链代谢,氨的排出、转运。
二、本章知识要点(一)氨基酸代谢概述蛋白质作为动物体的主要组成成分,总是在不断地进行着新陈代谢。
而蛋白质的基本组成单位是氨基酸,所以氨基酸代谢是蛋白质代谢的重要内容。
1.蛋白质的消化、吸收(1)蛋白质的消化动物的唾液中虽有少量唾液蛋白质酶能分解蛋白质,但在整个消化过程中,其作用不大。
蛋白质食物主要是在胃和小肠中进行消化的。
胃粘膜主细胞可分泌胃蛋白酶原,胰液能提供胰蛋白酶原、糜蛋白酶原、弹性蛋白酶原和羧基肽酶原,这些酶原激活后可转变成有活性的酶,在这些酶以及动物体所含的氨肽酶、羧肽酶和二肽酶等共同作用下,来完成日粮中蛋白质的消化过程。
(2)蛋白质的吸收在正常情况下,只有氨基酸及少量二肽、三肽能被动物体吸收进入血液。
这种吸收主要在小肠粘膜细胞上进行,肾小管细胞和肌肉细胞也能吸收,这是一个耗能、需氧的主动运输过程。
关于氨基酸吸收的机理,目前仍未完全解决。
A.Meister在1968-1969年,从肾脏研究中,提出关于氨基酸吸收的“γ-谷氨酰基循环”假说,具有一定理论意义。
他认为氨基酸吸收或向各组织、细胞内转移是通过谷胱甘肽起作用,这个过程由六步连续的酶促反应完成。
2.氨基酸的代谢库动物体吸收进入血液的氨基酸与体内游离的氨基酸构成了氨基酸代谢库。
在正常情况下,氨基酸代谢库中的氨基酸维持在一个动态平衡中。
一方面,氨基酸被消耗,或用来合成蛋白质,或合成其它含氮物质,或氧化分解提供能量;另一方面,可由体外吸收、体内合成或体内蛋白质分解所产生的氨基酸补充。
3.必需氨基酸必需AA是指机动物体内不能合成或合成量不足,必须由日粮提供的一类氨基酸,构成天然蛋白质的20种氨基酸中有10种氨基酸是多数动物的必需氨基酸:3种碱性AA(赖AA、精AA、组AA),3种支链AA(亮AA、异亮AA、缬AA),2种芳香AA(苯丙AA、色AA),1种含硫AA(甲硫AA),1种羟基AA(苏AA)。
生物化学第11章蛋白质的分解代谢第十一章蛋白质的分解代谢课外练习题一、名词解释1、氮平衡;2、一碳单位;3、转氨基作用;4、联合脱氨基作用;5、必须氨基酸;6、生糖氨基酸;7、尿素循环。
二、符号辨识1、GPT;2、GOT;三、填空1、蛋白质消化吸收的主要部位是(),肠液中的肠激酶可激活()酶原。
2、体内主要的转氨酶是()转氨酶和()转氨酶,其辅酶是()。
3、体内氨的主要代谢去向是在()内合成尿素,经()排出。
4、肝脏通过()循环将有毒的氨转变为无毒的()。
5、谷氨酰胺是体内氨的()、()和()形式。
6、氨在血液中的运输形式是()和()。
7、胃液中胃蛋白酶可激活胃蛋白酶原,此过程称为()作用。
8、转氨酶的辅酶是(),它与接受底物脱下的氨基结合转变为()。
9、体内不能合成而需要从食物供应的氨基酸称为()氨基酸。
10、人体先天性缺乏()羟化酶可引起苯丙酮酸尿症;而缺乏()酶可引起白化病。
四、判别正误1、蛋白质在人体内消化的主要器官是胃和小肠。
()2、蛋白质的生理价值主要取决于必须氨基酸的种类、数量和比例。
()3、L-谷氨酸脱氢酶不仅是L-谷氨酸脱氨的主要的酶,同时也是联合脱氨基作用不可缺少的重要的酶。
()4、尿素的合成和排出都是由肝脏来承担的。
()5、磷酸吡哆醛只作为转氨酶的辅酶。
()6、体内血氨升高的主要原因往往是肝功能障碍引起的。
()7、谷氨酸是联合脱氨基作用的重要中间代谢物,若食物中缺乏时可引起脱氨基作用障碍。
() 8、人体内若缺乏维生素B6、维生素PP、维生素B12和叶酸,均会引起氨基酸代谢障碍。
() 9、在体内,半胱氨酸除作为蛋白质组成成分外,仅是产生硫酸根的主要来源。
() 10、氨基酸的降解能导致糖的合成。
()五、单项选择1、食物蛋白质的互补作用是指()。
A、糖与蛋白质混合食用,提高营养价值;B、脂肪与蛋白质混合食用,提高营养价值;C、几种蛋白质混合食用,提供营养价值;D、糖、脂肪和蛋白质混合食用,提高营养价值; 2、必须氨基酸不包括()。
生物化学第八章蛋白质分解代谢习题第八章蛋白质分解代谢学习题(一)名词解释1.氮平衡(nitrogen balance)2.转氨作用(transamination)3.尿素循环(urea cycle)4.生糖氨基酸:5。
生酮氨基酸:6.一碳单位(one carbon unit)7.蛋白质的互补作用8.丙氨酸–葡萄糖循环(alanine–ducose cycle)(二)填空题1.一碳单位是体内甲基的来源,它参与的生物合成。
2.各种氧化水平上的一碳单位的代谢载体是,它是的衍生物。
3.氨基酸代谢中联合脱氨基作用由酶和酶共同催化完成。
4.生物体内的蛋白质可被和共同降解为氨基酸。
5.转氨酶和脱羧酶的辅酶是6.谷氨酸脱氨基后产生和氨,前者进入进一步代谢。
7.尿素循环中产生的和两种氨基酸不是蛋白质氨基酸。
8.尿素分子中2个氮原子,分别来自和。
9.氨基酸脱下氨的主要去路有、和。
10.多巴是经作用生成的。
11.生物体中活性蛋氨酸是,它是活泼的供应者。
12.氨基酸代谢途径有和。
13.谷氨酸+( )→( )+丙氨酸,催化此反应的酶是:谷丙转氨酶。
(三)选择题1.尿素中2个氮原子直接来自于。
A.氨及谷氨酰胺B.氨及天冬氨酸C.天冬氨酸及谷氨酰胺D.谷氨酰胺及谷氨酸E.谷氨酸及丙氨酸2.鸟类和爬虫类,体内NH3被转变成排出体外。
A.尿素B.氨甲酰磷酸C.嘌呤酸D.尿酸3.在鸟氨酸循环中何种反应与鸟氨酸转甲氨酰酶有关? 。
A.从瓜氨酸形成鸟氨酸B.从鸟氨酸生成瓜氨酸C.从精氨酸形成尿素D.鸟氨酸的水解反应4.甲基的直接供体是。
A.蛋氨酸B.半胱氨酸C. S腺苷蛋氨酸D.尿酸5.转氨酶的辅酶是。
A.NAD+D.NADP+C.FAD D.磷酸吡哆醛6.参与尿素循环的氨基酸是。
A.组氨酸B.鸟氨酸C.蛋氨酸D.赖氨酸7.L–谷氨酸脱氢酶的辅酶含有哪种维生素? 。
A.维生素B1B·维生素B2C维生素B3D.维生素B58.磷脂合成中甲基的直接供体是。
第七章氨基酸代谢一.蛋白质的营养作用(熟悉)(一)蛋白质的生物学重要性a 细胞的结构成分;b 参与重要的生理功能;c 转变为其他的含氮物质;d 氧化供能(次要功能)。
(二)蛋白质的需要量1.氮平衡(Nirogen balance):每日蛋白质摄入量与排出量的对比关系.(蛋白质含量=6.25×氮量)氮总平衡:摄入氮= 排出氮(正常成年人)氮正平衡:摄入氮> 排出氮(儿童、孕妇、恢复期病人等)氮负平衡:摄入氮< 排出氮(饥饿、消耗性疾病患者)2.氮平衡意义:可以反映体内蛋白质代谢的情况。
2 生理需要量:80g/日(成人)(三)蛋白质的营养价值营养必需氨基酸(essential amino acid):指人体需要,但自己不能合成,或者合成的速度不能满足肌体需要,必须有食物蛋白质供给的氨基酸。
缬、异亮、亮、苯丙、甲硫、色、苏、赖、(组、精)非必需氨基酸( non- essential amino acid):体需要,但能够在体内合成,不一定通过食物供给。
条件必需氨基酸(conditionally essential amino acid):半胱氨酸(消耗蛋氨酸)酪氨酸(消耗苯丙氨酸)间接依赖食物供给的非必需氨基酸。
(四)人体对必需氨基酸的需要1 需要量:不同的年龄发育阶段,其必需氨基酸的需要量不同。
2 氨基酸模式:蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例。
计算方法:将该种蛋白质中的色氨酸含量定为l,分别计算出其它必需氨基酸的相应比值,这一系列的比值就是该种蛋白质氨基酸模式。
3 人体氨基酸模式a 反映不同年龄阶段人体的蛋白质组成特点;b 表明了各个年龄阶段人群对食物蛋白质的必需氨基酸的种类、数量及其构成比,亦对食物蛋白的氨基酸模式的要求。
4 限制性氨基酸:食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低,导致其它的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费,造成其蛋白质营养价值降低.(五)食物蛋白质的营养价值1 决定蛋白质营养价值高低的因素必须氨基酸是影响和评价食物蛋白质营养价值的决定因素(必需氨基酸的含量、种类、比例)2 提高食物蛋白质营养价值的方法a 蛋白质的互补作用营养价值低的蛋白质混合食用,则必需氨基酸互相补充,从而提高营养价值。