第11章 氨基酸代谢

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1、第11章氨基酸代谢一、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

2、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

3、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A

4、A（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）。把动物自身能够合成，不需要由日粮提供的氨基酸称为非必需氨基酸。在其它10种AA中，有两种AA需要由必需AA转化而来，如甲硫AA→；苯丙AA→酪AA，故称半胱AA和酪AA为半必需AA。若日粮中的半胱AA和酪AA供应量不足，就会消耗苯丙AA和甲硫AA，引起这两种必需AA需要量增加。此外，其余8种为非必需AA。反刍动物瘤胃内的微生物可以合成所有20种AA，故可提供体内所需一部分必需AA，相对地来说，必需AA没有其它动物那样重要。蛋白质的生物价：是衡量日粮

5、中蛋白质质量的术语，指日粮蛋白质中必需AA的含量、种类和比例。这些指标越接近体蛋白，蛋白质的生物价就越高。4．氮平衡正常情况下，动物体内的氮总量必须维持在一定水平，机体吸收的氮与排出的氮总是相当的，这种平衡称为氮平衡。如果吸收氮的量大于排出氮的量时，称为氮正平衡。氮正平衡又分为生理氮正平衡和病理氮正平衡。前者如幼年生长期，孕期或哺乳期动物，需摄入大量氮以满足机体正常生理的需要。后者如组织损伤修复过程中需要大量氮而产生的氮正平衡。如果吸收氮的量小于排出氮的量称为氮负平衡。氮负平衡又分为生理氮负平衡和病理氮负平衡。前者如衰老、经期失血时氮的过多排出；后者如感染、烧伤

6、、坏死是大量蛋白质氧化分解而排出氮。5．氨基酸代谢概论氨基酸代谢包括分解代谢和合成代谢。分解代谢一般是α-氨基酸首先脱去α-氨基并产生α-酮酸；酰胺氨基酸首先脱去酰胺，再脱氨，于是氨基酸的分解代谢转变为氨的代谢和α-酮酸的代谢。氨在肝脏中可被合成尿素或尿酸后排出体外，α-酮酸可以进入糖代谢或脂代谢，或转变为糖，或转变为脂，或氧化分解提供能量。另外，氨基酸可以经过脱羧基作用产生许多重要的活性胺，氨基酸还可以作为许多含氮物质合成的前体。不同的生物合成氨基酸的能力虽然不同，但是，它们合成氨基酸的途径仍然具有许多共性，那就是，氨基酸的合成都与糖代谢和脂代谢的基本代谢途径

7、具有密切的关系。（二）氨基酸的分解代谢1．氨基酸的脱氨基作用氨基酸分解代谢常开始于脱氨基作用。氨基酸脱去氨基，生成游离氨的过程，称为氨基酸脱氨基作用。正常条件下，氨基酸脱氨基有2种方式：氧化脱氨基作用和非氧化脱氨基作用；其中最重要的脱氨基方式为氧化脱氨基作用。（1）氨基酸的氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用是普遍存在于动植物体中的一种脱氨基作用方式，主要在动物肝脏中进行。这样的脱氨基作用实际上包括脱氢与水解两个化学过程。首先，α-氨基酸氧化脱氢生成亚氨基酸和还原氢，然后，亚氨基酸水解生成α-酮酸和氨，还原氢或者进入呼吸链与氧结合生成水同时产生ATP；或者直接与氧结合生

8、成过氧化氢（H2O2）。