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1、氨 基 酸 代 谢Metabolism of Amino Acids,第 七 章,氨 基 酸 代 谢 概 况,氧化供能,二、氨基酸的脱氨基作用,定义指氨基酸脱去氨基生成相应-酮酸的过程。,脱氨基方式,氧化脱氨基转氨基作用联合脱氨基非氧化脱氨基,（一）转氨基作用(transamination),1.定义在转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸去掉-氨基生成相应的-酮酸，而另一种-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。,2.反应式,大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。,3.转氨基作用的机制,转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛,4.转氨酶,正常人各组织GOT及GPT活
2、性(单位/克湿组织),血清转氨酶活性，临床上可作为疾病诊断和预后的指标之一。,转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。,通过此种方式并未产生游离的氨。,5.转氨基作用的生理意义,（二）L-谷氨酸氧化脱氨基作用,存在于肝、脑、肾中辅酶为 NAD+或NADP+GTP、ATP为其抑制剂GDP、ADP为其激活剂,催化酶：L-谷氨酸脱氢酶,L-谷氨酸,NH3,-酮戊二酸,NAD(P)+,NAD(P)H+H+,H2O,（三）联合脱氨基作用,两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下-氨基生成-酮酸的过程。,2.类型,转氨基偶联氧化脱氨基作用,1.定义,转氨基偶联嘌呤
3、核苷酸循环,转氨基偶联氧化脱氨基作用,H2O+NAD+,转氨酶,此种方式既是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方式。主要在肝、肾组织进行。,转氨基偶联嘌呤核苷酸循环,苹果酸,腺苷酸代琥珀酸,次黄嘌呤 核苷酸(IMP),腺苷酸代琥珀酸合成酶,此种方式主要在肌肉组织进行。,三、-酮酸的代谢,（一）经氨基化生成非必需氨基酸,（二）转变成糖及脂类,（三）氧化供能,-酮酸在体内可通过TAC 和氧化磷酸化彻底氧化为H2O和CO2，同时生成ATP。,琥珀酰CoA,延胡索酸,草酰乙酸,-酮戊二酸,柠檬酸,乙酰CoA,丙酮酸,PEP,磷酸丙糖,葡萄糖或糖原,糖,-磷酸甘油,脂肪酸,脂肪,甘油
4、三酯,乙酰乙酰CoA,酮体,CO2,CO2,氨基酸、糖及脂肪代谢的联系,T A C,第四节氨 的 代 谢,Metabolism of Ammonia,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(urea)而解毒。正常人血氨浓度一般不超过 0.6mol/L。,一、血氨的来源与去路,1.血氨的来源,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,肠道吸收的氨,肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺,2.血氨的去路,在肝内合成尿素，这是最主要的去路,合成非必需氨基酸及其它含氮化合物,合成谷氨酰胺,肾小管泌氨,分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出。,二、氨的转运
5、,1.丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucose cycle),反应过程,丙氨酸,葡萄糖,肌肉蛋白质,氨基酸,NH3,谷氨酸,-酮戊 二酸,丙酮酸,糖酵解途径,肌肉,丙氨酸,血液,丙氨酸,葡萄糖,-酮戊二酸,谷氨酸,丙酮酸,NH3,尿素,尿素循环,糖异生,肝,丙氨酸-葡萄糖循环,葡萄糖,2.谷氨酰胺的运氨作用,反应过程,在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。,三、鸟氨酸循环与尿素的合成,体内氨的主要代谢去路是用于合成无毒的尿素。合成尿素的主要器官是肝脏，但在肾及脑中也可少量合成。尿素生成的过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出
6、，称为鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素循环(urea cycle)或Krebs-Henseleit循环。催化这些反应的酶存在于胞液和线粒体中。,鸟 氨 酸 循 环（ornithine cycle),1、氨基甲酰磷酸的合成2、瓜氨酸的合成3、精氨酸的合成4、精氨酸水解生成尿素,1.氨基甲酰磷酸的合成,酶：氨基甲酰磷酸合成酶 I(CPS-I)场所：肝细胞线粒体中,1.氨基甲酰磷酸的合成,反应在线粒体中进行,反应由氨基甲酰磷酸合成酶(carbamoyl phosphate synthetase,CPS-)催化。N-乙酰谷氨酸为其激活剂，反应消耗2分子ATP。,N-乙酰谷氨酸(
7、AGA),2.瓜氨酸的合成 线粒体内,3 精氨酸的合成 胞液中,COOH,COOH,NH,(CH2)3,CHNH2,COOH,NH2,CO,COOH,CH2,NH CH,COOH,NH,(CH2)3,CHNH2,COOH,NH2,CN,CH2,CH,精氨酸代琥珀酸合成酶,ATP,H2O,AMP+PPi,瓜氨酸,精氨酸代琥珀酸,天冬氨酸,裂解生成精氨酸,延胡索酸,4.精氨酸水解生成尿素(胞液中),尿素合成的总反应,2NH3+CO2+3ATP+3H2O,NH2,CO,NH2,+2ADP+AMP+4Pi,鸟氨酸循环,线粒体,胞 液,1个关键酶：精氨酸代琥珀酸合成酶2个氮原子：尿素分子中的两个氮原子，
8、一个来源于NH3，一个来源于天冬氨酸；4个ATP：合成一分子尿素需消耗四分子ATP,尿素合成的特点,尿素合成的生理意义,肝脏通过鸟氨酸循环将有毒的氨转变成无毒的尿素，经肾排出。,（四）尿素生成的调节,1.食物蛋白质的影响,高蛋白膳食 合成,低蛋白膳食 合成,2.CPS-的调节：AGA、精氨酸为其激活剂,3.尿素生成酶系的调节：,氨的其它去路,谷 氨酸,谷氨酰氨,谷氨酰氨合成酶,谷氨酰氨酶,谷氨酸,氨,肾脏,经还原性加氨生成氨基酸：如谷氨酸,（五）高氨血症和氨中毒,血氨浓度升高称高氨血症(hyperammonemia)，常见于肝功能严重损伤时，尿素合成酶的遗传缺陷也可导致高氨血症。,高氨血症时可引起脑功能障碍，称氨中毒(ammonia poisoning)。,TAC,脑供能不足,脑内-酮戊二酸,氨中毒的可能机制,
