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9氨基酸课件1


第八章
蛋白质的营养作用与氨基酸的代谢

科学出版社卫生职业教育出版分社

第一节
蛋白质的营养作用

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一、蛋白质生理功能

1. 维持组织细胞的生长、更新和修复
2. 参与多种重要的生理活动
催化(酶)

、免疫(抗原及抗体)、运 动(肌肉)、物质转运(载体)、凝血(凝 血系统)等。

3. 氧化供能
人体每日18%能量由蛋白质提供。
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二、 蛋白质需要量 (一)氮平衡
人体每日摄入的氮量与排出的氮量之间的比 例关系。 总氮平衡:摄入氮量 = 排出氮量(正常成人) 正氮平衡:摄入氮量 > 排出氮量(儿童、孕妇等) 负氮平衡:摄入氮量 < 排出氮量(饥饿、消耗 性疾病患者) ?氮平衡的意义:可以反映体内蛋白质的代谢概况。
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(二)需要量
按氮的总平衡的要求: 蛋白质最低需要量:30~50g克/日

营养学会推荐量:

80克/日

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三、蛋白质的营养价值
(一)必需氨基酸
指人体需要而又不能自身合成,必须由食 物蛋白质供给的氨基酸,共有 8 种:异亮氨酸、 亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、 蛋氨酸、缬氨酸 ?其余12种氨基酸体内可以合成,称非必需氨基酸。

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(二)食物蛋白质营养价值的评价
食物蛋白质营养价值的高低取决于其所 含必需氨基酸的种类、数量和相互比例是否 与人体组织蛋白质相接近。

(三)蛋白质的互补作用
把几种营养价值较低的蛋白质混合食用, 使所含的必需氨基酸相互补充,从而提高蛋 白质营养价值。
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第二节 蛋白质的一般代谢

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一、氨基酸的代谢概况
尿素 食物蛋白质 组织 蛋白质
分解 合成 代谢转变


α-酮酸 氨基酸 代谢库

酮 体
氧化供能 糖

胺 类 +CO2

体内合成氨基酸 (非必需氨基酸)

其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)

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二、氨基酸的脱氨基作用
定义
氨基酸在酶的作用下,脱去氨基生成相应α-酮 酸和氨的过程。

脱氨基方式
1.转氨基作用 2.氧化脱氨基作用

3.联合脱氨基作用 转氨酶和谷氨酸脱氢酶联合 嘌呤核苷酸循环 (最重要)
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(一)转氨基作用 1. 定义
在转氨酶的作用下,一种氨基酸脱掉 α - 氨
基生成相应的 α - 酮酸,而另一种 α - 酮酸得到此

氨基生成相应的α-氨基酸的过程。

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2. 转氨酶
重要:丙氨酸氨基转移酶(ALT)(又称谷丙 转氨酶,GPT)与天冬氨酸氨基转移酶(AST) (又称为谷草转氨酶,GOT)

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3.测定转氨酶的生理意义
转氨酶属于胞内酶,正常时在血清中活性 很低。当某种原因使细胞膜通透性增高或细胞

破坏时,转氨酶可大量释放入血,造成血清中
转氨酶活性明显升。 测定血清转氨酶活性的变化,可作为对某 些疾病进行诊断和判断预后的重要参考指标之 一。
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(二)L-谷氨酸氧化脱氨基作用
NAD(P)H+H+ H2 O α-酮戊二酸 + NH3

L-谷氨酸
NAD(P)+

亚谷氨酸

催化酶: L-谷氨酸脱氢酶

? 存在于肝、脑、肾中、在骨 骼肌和心肌中活性很低。

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(三)联合脱氨基作用 1. 定义
两种或两种以上的酶联合催化,使氨基 酸的α-氨基脱下并产生游离氨的过程。

2. 类型
① 转氨酶和谷氨酸脱氢酶联合 ② 嘌呤核苷酸循环
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① 转氨酶与谷氨酸脱氢酶联合
氨基酸
转氨酶

α-酮戊二酸
谷氨酸

NH3+NADH+H+
L-谷氨酸脱氢酶

α-酮酸

H2O+NAD+

? 此种方式既是绝大多数氨基酸脱氨基的主要方 式,也是体内合成非必需氨基酸的主要途径。 ? 主要在肝、肾组织进行。
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② 嘌呤核苷酸循环 ? 此种方式主要在骨骼肌和心肌组织中进 行。

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三、 氨的代谢

? 氨是机体正常代谢产物,具有毒性。 ? 体内的氨主要在肝合成尿素而解毒。 ? 正常人血氨浓度一般不超过 0.6μmol/L。

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一、血氨的来源
1. 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源, 胺类的分解也可以产生氨
RCH2NH2
胺氧化酶

RCHO + NH3

2. 肠道吸收的氨
氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨
尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨

3. 肾脏产生的氨
谷氨酰胺
谷氨酰胺酶

谷氨酸 + NH3
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(二) 血氨的去路
1.合成尿素 ——主要去路 合成部位 合成过程 肝细胞的线粒体及胞液中。 鸟氨酸循环

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CO2 + NH3 + H2O
2ATP 2ADP+Pi N-乙酰谷氨酸

氨基甲酰磷酸 鸟氨酸

线粒体
Pi 瓜氨酸 瓜氨酸
ATP AMP + PPi 天冬氨酸

鸟 氨 酸 循 环

鸟氨酸

α-酮戊 二酸 谷氨酸

氨基酸

尿素

精氨酸代 琥珀酸 精氨酸

草酰乙酸

α-酮酸

胞液

延胡索酸 苹果酸
目录

尿素合成小结: 合成部位:线粒体、胞液

氨的来源:游离氨、天冬氨酸
耗能:3ATP(4个高能磷酸键) 意义:是肝脏解除氨毒的主要方式

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2. 合成谷氨酰胺
谷氨酸 + NH3
谷氨酰胺合成酶

谷氨酰胺

ATP

ADP+Pi

3. 氨的其他代谢途径
合成非必需氨基酸和参与嘌呤、嘧啶等含 氮化合物的合成

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(三)高血氨症与氨中毒
肝功损伤
尿素合成 血氨 入脑 干扰脑的能量代谢

昏迷

脑功能障碍

脑内ATP生成

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四、α -酮酸的代谢

生成非必需氨基酸 α-酮酸 转变成糖或脂肪 氧化功能

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第 3节

某些氨基酸的特殊代谢

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一、氨基酸的脱羧基作用

γ氨 基 丁 酸



牛 磺 酸



5羟 色 胺





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(一)γ -氨基丁酸(GABA)
L-谷氨酸
L- 谷氨酸脱羧酶

GABA

CO2

? GABA是抑制性神经递质,对中枢神经有抑制 作用。

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(二)组胺
组氨酸
组氨酸脱羧酶

组胺

CO2

? 组胺是强烈的血管舒张剂,可增加毛细血管的 通透引起血压下降,甚至休克;组胺还可使平 滑肌收缩,引起支气管痉挛而发生哮喘;组胺

还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。
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(三)5-羟色胺 (5-HT)
色氨酸羟化酶 5-羟色氨酸脱羧酶 CO2

色氨酸

5-羟色氨酸

5-HT

? 5-HT在脑内作为神经递质,起抑制作用; 在外周组织有收缩血管、升高血压的作用。

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(四)牛磺酸

半胱氨酸

磺酸丙氨酸

磺酸丙氨酸脱羧酶 CO2

牛磺酸

? 牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分。

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(五)多胺
鸟氨酸脱羧酶
CO2

鸟氨酸

腐胺

精脒

精胺

? 多胺是调节细胞生长的重要物质。在生长旺盛的 组织(如胚胎、再生肝、肿瘤组织)含量较高 , 临床上通过测定血或尿中多胺含量可作为肿瘤辅 助诊断及病情变化监测的生化指标。
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二、一碳单位的代谢
(一)定义
某些氨基酸(丝、甘、组、色)在分解 代谢过程中产生的含有一个碳原子的有机基 团,称为一碳单位。 (共五种)

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? 种类
甲基 甲烯基(甲亚基) 次甲基 甲炔基(甲酰基 ) 亚氨甲基 -CH3 -CH2-CH= -CHO -CH=NH

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(二)一碳单位的载体―四氢叶酸
? FH4的生成
F FH2还原酶 NADP+ FH2 FH2还原酶 FH4 NADP+

NADPH+H+

NADPH+H+

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(三)一碳单位的来源及相互转变
? 一碳单位主要来源于氨基酸代谢
丝氨酸 甘氨酸 N5, N10—CH2—FH4 N5, N10—CH2—FH4 N5—CH=NH—FH4 N10—CHO—FH4
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组氨酸
色氨酸

(三)一碳单位的生理意义
1、作为嘌呤和嘧啶合成的原料,参与核酸的 的合成。 2、参与多种物质的甲基化过程。

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三、含硫氨基酸的代谢(三种)
含硫氨基酸
蛋氨酸(甲硫氨酸) 半胱氨酸 胱氨酸

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(一)蛋氨酸的代谢
1. 蛋氨酸与转甲基作用
蛋氨酸

+ ATP

腺苷转移酶
PPi+Pi

S—腺苷蛋氨酸(SAM)

SAM中的甲基为活性甲基,它是体内最重要 的甲基供体。
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2. 蛋氨酸循环

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(二)半胱氨酸与胱氨酸的代谢

1. 半胱氨酸与胱氨酸的互变
CH2SH

-2H +2H

CH2 S CHNH2 COOH

S CH2 CHNH2 COOH

2 CHNH2
COOH

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2. 活性硫酸根
含硫氨基酸分解可产生硫酸根,半胱氨酸 是主要来源。
SO42-

+ ATP

3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸(PAPS)

? PAPS为活性硫酸根,是体内重要的硫酸根供体

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四、芳香族氨基酸的代谢
芳香族氨基酸

苯丙氨酸

酪氨酸

色氨酸

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(一)苯丙氨酸和酪氨酸的代谢

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白 化 病 人

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(二)色氨酸代谢 5-羟色胺 一碳单位 色氨酸 丙酮酸 + 乙酰乙酰CoA 维生素 PP

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谢 谢


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