第7章 氨基酸代谢

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1、第七章氨基酸代谢AminoAcidMetabolismThebiochemistryandmolecularbiologydepartmentofCMU本章主要内容蛋白质的营养作用蛋白质的消化、吸收与腐败氨基酸的一般代谢氨的代谢个别氨基酸的代谢第一节蛋白质的营养作用NutritionalFunctionofProtein§1.1蛋白质的主要功能1.维持细胞、组织的生长、更新和修补;2.参与多种重要的生理活动;催化（酶）、信号转导（激素）、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%

2、能量由蛋白质提供。§1.2氮平衡（nitrogenbalance）氮平衡(nitrogenbalance)摄入食物的含氮量与排泄物（尿与粪）中含氮量之间的关系。氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。氮平衡（nitrogenbalance）氮平衡状态进、出氮情况常见人群氮的总平衡摄入氮=排出氮健康成年人氮的正平衡摄入氮＞排出氮儿童、青春期青少年、孕妇及恢复期病人氮的负平衡摄入氮＜排出氮长期饥饿、消耗性疾病患者（如：恶异质）§1.3生理需要量成人每日最低蛋白质需要量为30～50g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。§1.4

3、必需氨基酸人体营养需要，而又不能自身合成，必须由食物供应的氨基酸。共8种：Val、Ile、Leu、Phe、Met、Trp、Thr、Lys。蛋白质的互补作用混合食用营养价值较低的蛋白质，则必需氨基酸可以互相补充，从而提高营养价值。第二节蛋白质的消化、吸收与腐败Digestion,AbsorptionandPutrefactionofProteins蛋白质消化的生理意义由大分子转变为小分子，便于吸收。消除种属特异性和抗原性，防止过敏、毒性反应。§2.1蛋白质的消化消化过程（一）胃中的消化作用胃蛋白酶的最适pH为1.5～2.5，对蛋白质肽键作

4、用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。胃蛋白酶原胃蛋白酶+多肽碎片胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)（二）小肠中的消化——小肠是蛋白质消化的主要部位1.胰酶及其作用胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。内肽酶(endopeptidase)水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶(exopeptidase)自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。肠液中酶原的激活可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用。保证酶在其特定的部位和环境发

5、挥催化作用。酶原还可视为酶的贮存形式。酶原激活的意义胰蛋白酶原糜蛋白酶原羧基肽酶原弹性蛋白酶原肠激酶(enterokinase)胰蛋白酶糜蛋白酶羧基肽酶弹性蛋白酶(trypsin)(exopeptidase)(carboxypeptidase)(elastase)蛋白质经胃液和胰液中各种酶的水解，所得到的产物中仅有1/3为氨基酸，其余2/3为寡肽。氨基肽酶内肽酶羧基肽酶氨基酸+氨基酸二肽酶蛋白水解酶作用示意图2.小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶(aminopeptidase)

6、及二肽酶(dipeptidase)等。吸收部位：主要在小肠吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽吸收机制：耗能的主动吸收过程§2.2氨基酸的吸收§2.3蛋白质的腐败作用肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物所起的作用腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。蛋白质的腐败作用(putrefaction)（一）胺类(amines)的生成蛋白质氨基酸胺类蛋白酶脱羧基作用组氨酸组胺赖氨酸尸胺色氨酸色胺酪氨酸酪胺假神经递质(falseneurotransmitter)某些物质结构与神经递质结构相

7、似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。苯乙胺苯乙醇胺酪胺β-羟酪胺β-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生异常抑制。（二）氨的生成未被吸收的氨基酸渗入肠道的尿素氨(ammonia)肠道细菌脱氨基作用尿素酶降低肠道pH，NH3转变为NH4+以胺盐形式排出，可减少氨的吸收，这是酸性灌肠的依据。（三）其它有害物质的生成酪氨酸苯酚半胱氨酸硫化氢色氨酸吲哚第三节氨基酸的一般代谢GeneralMetabolismofAminoAcids成人体内的蛋白质每天约有1%~2%被降解

8、，主要是肌肉蛋白质。蛋白质降解产生的氨基酸，大约70%~80%被重新利用合成新的蛋白质。§3.1蛋白质降解蛋白质的半寿期(half-life)蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用t1/2表示。（一）蛋白质