生物化学-10氨基酸代谢ppt课件.ppt

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1、氨基酸的一般代谢氨基酸合成代谢概况第十章氨基酸代谢蛋白质的酶促降解食物蛋白经过消化吸收后，以氨基酸的形式通过血液循环运到全身的各组织。这种来源的氨基酸称为外源性氨基酸。机体各组织的蛋白质在组织酶的作用下，也不断地分解成为氨基酸；机体还能合成部分氨基酸(非必需氨基酸)；这两种来源的氨基酸称为内源性氨基酸。外源性氨基酸和内源性氨基酸彼此之间没有区别，共同构成了机体的氨基酸代谢库(metabolicpool)。氨基酸代谢库通常以游离氨基酸总量计算，机体没有专一的组织器官储存氨基酸，氨基酸代谢库实际上包括细胞内液、细胞间液和血液中的氨基酸。1.1外源性

2、氨基酸和内源性氨基酸1.2氨基酸代谢概况(图)蛋白酶（肽酶）肽链内切酶肽链外切酶二肽酶组织蛋白酶1.3蛋白酶肽链内切酶胃蛋白酶：水解芳香族氨基酸的—NH2形成的肽键。胰蛋白酶：水解碱性氨基酸的—COOH形成的肽键。胰凝乳蛋白酶：水解芳香族氨基酸的—COOH形成的肽键。肽链外切酶氨肽酶羧肽酶1.4肽链内切酶和肽链外切酶从氨基酸的结构上看，除了侧链R基团不同外，均有α-氨基和α-羧基。氨基酸在体内的分解代谢实际上就是氨基、羧基和R基团的代谢。氨基酸分解代谢的主要途径是脱氨基生成氨ammonia)和相应的α-酮酸；氨基酸的另一条分解途径是脱羧基生成CO

3、2和胺。R基团部分生成的酮酸可进一步氧化分解生成CO2和水，并提供能量，也可经一定的代谢反应转变生成糖或脂在体内贮存2.1氨基酸的一般代谢脱氨基作用是指氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成α-酮酸的过程。这是氨基酸在体内分解的主要方式。参与人体蛋白质合成的氨基酸共有20种，它们的结构不同，脱氨基的方式也不同，主要有氧化脱氨、转氨、联合脱氨和非氧化脱氨等，以联合脱氨基最为重要。、2.2氨基酸的脱氨基作用氧化脱氨基作用(OxidativeDeamination)是指在酶的催化下氨基酸在氧化脱氢的同时脱去氨基的过程。L-谷氨酸在线粒体中由L-谷氨酸脱

4、氢酶(glutamatedehydrogonase)催化氧化脱氨。L-谷氨酸脱氢酶系不需氧脱氢酶，以NAD+或NADP+作为辅酶。氧化反应通过L-谷氨酸脱氢转给NAD(P)+形成α-亚氨基戊二酸，再水解生成α-酮戊二酸和氨。L-谷氨酸脱氢酶为变构酶。GDP和ADP为变构激活剂，ATP和GTP为变构抑制剂。在体内，L-谷氨酸脱氢酶催化可逆反应。一般情况下偏向于L-谷氨酸的合成(△G°′≈30kJ·mal1)，因为高浓度氨对机体有害，此反应平衡点有助于保持较低的氨浓度。但当谷氨酸浓度高而NH3浓度低时，则有利于脱氨和α-酮戊二酸的生成。2.2

5、.1氧化脱氨基作用(1)NH2—CHRCOOH氨基酸氧化酶NH=CRCOOH+2HNH=CRCOOH+H2ORCOCOOH+NH32H+O2H2O22H2O22H2O+O22NH2CHRCOOH+O22RCOCOOH+2NH3Glu+NAD++H2Oα-Ket+NH4++NADH+H+谷氨酸脱氢酶2.2.1氧化脱氨基作用(2)Gluα-KetPyrAlaGPTGluα-KetOAAAspGOT2.2.2转氨基作用（除Lys、Thr）转氨基作用(Transamination)指在转氨酶催化下将α-氨基酸的氨基转给α-酮酸，生成相应的α-酮酸和一种新

6、的α-氨基酸的过程。体内绝大多数氨基酸通过转氨基作用脱氨。参与蛋白质合成的20种α-氨基酸中，除甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸和脯氨酸不参加转氨基作用，其余均可由特异的转氨酶催化参加转氨基作用。转氨基作用最重要的氨基受体是α-酮戊二酸，产生谷氨酸作为新生成氨基酸：因而体内有较强的谷草转氨酸(glutamicpyruvictransaminase,GPT)和谷丙转氨酸(glutamicoxaloacetictransaminase，GOT)活性。转氨基作用是可逆的，该反应中△G°′≈0，所以平衡常数约为1。反应的方向取绝于四种反应物的相对浓度。因而，转

7、氨基作用也是体内某些氨基酸(非必需氨基酸)合成的重要途径。2.2.2转氨基作用转氨基作用过程可分为两个阶段：(1)一个氨基酸的氨基转到酶分子上，产生相应的酮酸和氨基化酶：2.2.2转氨基作用机理(1)2)NH2转给另一种酮酸，(如α酮戊二酸)生成氨基酸，并释放出酶分子：2.2.2转氨基作用机理(2)为传送NH2基因，转氨酶需其含醛基的辅酶－磷酸吡哆醛（pyridoxal－5′－phosphate，PLP)的参与。在转氨基过程中，辅酶PLP转变为磷酸吡哆胺(pyridoxamine5′phosphate,PMP)。PLP通过其醛基与酶

8、分子中赖氨酸ω氨基缩合形成Schiff碱而共价结合子酶分子中。2.2.3联合脱氨基作用(1)联合脱氨基作用是体内主要的脱氨方式。主要有两