蛋白质分解及氨基酸代谢
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- 1 - 氨基酸的一般分解代谢指
氨基酸是构成蛋白质的基本单元,也是维持生命活动所必需的重要物质之一。在生物体内,氨基酸的代谢分解途径多种多样,但一般分解代谢可以分为两个主要途径:脱氨作用和脱羧作用。脱氨作用是氨基酸通过酶的作用,将其氨基(-NH2)基团从分子中脱离,生成一定的氨和相应的酸性残基。脱羧作用则是氨基酸在酶的催化下,将其羧基(-COOH)从分子中脱离,生成一定的酸和相应的碱性残基。这两种途径产生的物质均可以进一步参与多种生化代谢途径,包括能量代谢、葡萄糖新生、脂肪酸合成等。
氨基酸的一般分解代谢非常复杂,涉及多个酶和代谢物,同时也受到多种因素的调节。其中,尿素循环是氨基酸代谢的重要环节之一,通过将体内产生的氨和二氧化碳合成尿素,进而排出体外,维持体内氮平衡。此外,氨基酸的代谢在不同组织和生理状态下也存在差异,例如在肝脏中,丙酮酸和α-酮戊二酸等中间代谢产物可以通过氨基酸代谢得到,进而参与葡萄糖新生和能量代谢;而在肌肉中,氨基酸代谢则主要与蛋白质合成和能量供应有关。因此,深入了解氨基酸的一般分解代谢及其调节机制,对于探索生命活动的本质和疾病的发生机制具有重要意义。
蛋白质分解和氨基酸代谢
一级要求 单选题
1 丙氨酸和α-酮戊二酸经谷丙转氨酶和下述哪一种酶的连续催化作用才能产生游离的氨?
A 谷氨酰胺酶 B 谷草转氨酶
C 谷氨酸脱氢酶 D 谷氨酰胺合成酶
E α-酮戊二酸脱氢酶 C
2 下列哪一个不是一碳单位?
A CO2 B -CH3 C ≥CH
D >CH2 E -CH2OH A
3 5-羟色胺是由哪个氨基酸转变生成?
A 组氨酸 B 色氨酸
C 脯氨酸 D 酪氨酸
E 精氨酸 B
4 肌肉中氨基酸脱氨的主要方式是
A 联合脱氨作用 B L-谷氨酸氧化脱氨作用
C 转氨作用 D 鸟氨酸循环
E 嘌呤核苷酸循环 E
5 下列哪一种氨基酸经过转氨作用可生成草酰乙酸?
A 谷氨酸 B 丙氨酸
C 苏氨酸 D 天冬氨酸
消化道氨基酸代谢机制
青
摘要:在肠道代谢过程中,食物必需氨基酸可不同程度被肠道组织利用。为肠道提供能量物质的同时,参与多种生物活性物质的合成,对维持肠道健康有重要意义。但某些氨基酸的不足或限制会对通路造成影响,进而影响蛋白质合成。本文对几种肠道消化比较重要的氨基酸对肠道的影响进行综述。
关键词:肠道:氨基酸:mTOR:GCN2:代谢机制:营养感知
肝脏一直被认为是氨基酸分解及氧化的主要场所,但后来研究,消化道特别是肠道也被认为是一些氨基酸特别是非必需氨基酸如Gln、Glu、Asp代谢的主要场所之一。氨基酸的可用性是一个有机体正常生长,影响蛋白质合成的调控和蛋白质水解的主要影响因素。
在植物和动物蛋白中Gln和Leu含量丰富,但是Arg在食物中和生理溶液中的变化很大。此外,它们也在蛋白质合成中起作用,在肠上皮细胞中,这三种氨基酸单独激活信号通路来促进蛋白质合成,而且可能抑制自噬介导的蛋白质降解。此外,Gln和Arg激活丝裂原活化蛋白激酶和mTOR/p70s6激酶通路,并各自增强粘膜细胞的迁移和恢复(2).通过依赖一氧化氮的cGMP信号级联反应,在肠中Arg调控多种生理活动,有益于细胞稳态和生存。动物体内和体外实验表明,Gln和Arg可以促进细胞增殖,在应对营养剥夺、氧化损伤、应激、免疫学挑战时具有特异性细胞保护作用。此外,当一氧化氮可用时,亮氨酸会加快肠细胞的迁移。因此,通过细胞信号传导机制,Arg、Gln和Leu在肠的生长、完整性和功能中起关键作用。所有植物和动物蛋白都含有大量的Gln和Leu(3)。
此外,在血浆、猪或羊的尿囊液、猪奶中有丰富的游离Gln。但Arg在食物和生理溶液中的含量变化很大,在海产品、种子、坚果、猪或羊的尿囊液中含量丰富,在大多数物种的奶中相对缺乏。断奶的哺乳动物对精氨酸的利用活跃,但未断奶的不活跃(4)。在小肠的首过代谢大约30-50%的必需氨基酸被分解代谢,如在喂奶仔猪中,40%的Leu,30%的Ile,40%的VAL被PDV吸收,少于20%被吸收的支链氨基酸用于小肠蛋白质合成。同样的,羊的消化道也会分解大量的支链氨基酸,这和肠粘膜细胞中的支链氨基酸转氨酶的高活性相关(5)。在猪肠细胞中,缺少酵母氨酸脱氢酶、苏氨酸脱氢酶、苏氨酸水合酶、组氨酸脱羧酶、苯丙氨酸羟化酶,所以在肠粘膜细胞中组氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸的代谢活动很弱,这些必需氨基酸的代谢可能是由于肠道中的微生物起主要作用。20年来,人们通过对家畜(猪、反刍动物)、鸟类、鱼类、和人类在不同的营养、发育、环境、病理下,界定最佳的氨基酸需求量做出了很大努力。此外,近期的研究结果显示小肠是人类和动物氨基酸分解代谢的主要场所,因此调整氨基酸进入门脉循环和在血浆中的模式是有必要的(6)。在成猪中,几乎全部的Gln和40%的Arg和Leu不会进入门静脉循环。这些氨基酸在肠中的代谢活动对生长和健康的影响至关重要。
蛋白质分解和氨基酸代谢
一级要求 单选题
1 丙氨酸和α-酮戊二酸经谷丙转氨酶和下述哪一种酶的连续催化作用才能产生游离的氨? A 谷氨酰胺酶 B 谷草转氨酶
C 谷氨酸脱氢酶 D 谷氨酰胺合成酶
E α-酮戊二酸脱氢酶 C
2 下列哪一个不是一碳单位?
A CO2 B -CH3 C ≥CH
D >CH2 E -CH2OH A
3 5-羟色胺是由哪个氨基酸转变生成?
A 组氨酸 B 色氨酸
C 脯氨酸 D 酪氨酸
E 精氨酸 B
4 肌肉中氨基酸脱氨的主要方式是
A 联合脱氨作用 B L-谷氨酸氧化脱氨作用
C 转氨作用 D 鸟氨酸循环
E 嘌呤核苷酸循环 E
5 下列哪一种氨基酸经过转氨作用可生成草酰乙酸?
A 谷氨酸 B 丙氨酸
C 苏氨酸 D 天冬氨酸
E 脯氨酸 D
6 合成下列哪一种物质需天冬氨酸?
A 卟啉 B 甾类化合物
C 鞘脂类 D 嘧啶
E 辅酶A D
7 在尿素合成中下列哪一种反应需要ATP?
A 精氨酸→鸟氨酸+尿素+α-酮戊二酸 B 草酰乙酸+谷氨酸→天冬氨酸
C 瓜氨酸+天冬氨酸→精氨酸代琥珀酸 D 延胡索酸→苹果酸
E 以上四种反应都不需要ATP C
8 脑中γ-氨基丁酸是由以下哪一代谢物产生的?
A 天冬氨酸 B 谷氨酸
C α-酮戊二酸 D 草酰乙酸
E 苹果酸 B
9 体内转运一碳单位的载体是
A 叶酸 B 维生素B12
C 四氢叶酸 D S-腺苷蛋氨酸
E 生物素 C
10 血液中非蛋白氮中主要成分是
A 尿素 B 尿酸 C 肌酸 D 多肽
E 氨基酸 A
11 转氨酶的辅酶中含有下列哪种维生素?
A Vit.B1 B Vit.B12
C Vit.C D Vit.B6
E Vit.D D
12 牛磺酸是由下列哪种氨基酸代谢衍变而来的?
A 蛋氨酸 B 半胱氨酸
C 苏氨酸 D 甘氨酸