蛋白質(zhì)分解及氨基酸代謝(已修改)
2025-05-29 06:26 本頁面
【正文】 第九章 蛋白質(zhì)分解及氨基酸代謝 溫州醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)教研室 李春洋 所謂 蛋白質(zhì)代謝 ，即為蛋白質(zhì)的周轉(zhuǎn)，包括蛋白質(zhì)的分解代謝和蛋白質(zhì)的合成代謝。 蛋白質(zhì)的分解代謝 是指蛋白質(zhì)分解為氨基酸及氨基酸繼續(xù)分解為含氮的代謝產(chǎn)物、二氧化碳和水并釋放出能量的過程。 人體利用外源氨基酸及自身合成的氨基酸在遺傳信息的指導(dǎo)下生成蛋白質(zhì)的過程即為 蛋白質(zhì)的生物合成 。 第一節(jié) 蛋白質(zhì)的生理功能 和營養(yǎng)作用 一、蛋白質(zhì)在生命過程中的主要生理功能 維持組織的結(jié)構(gòu)、生長、更新和修補有重要作用； 代謝中可以產(chǎn)生一些生理活性物質(zhì)，參與接受和傳遞信息、調(diào)節(jié)機體的生長和分化； 某些蛋白質(zhì)具有特殊的生理功能； 某些蛋白質(zhì)可以起到生物催化作用和免疫保護作用； 蛋白質(zhì)也可以提供能量。 二、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用 （一） 氮平衡和蛋白質(zhì)的需要量 人體必須經(jīng)常補充足夠質(zhì)和量的蛋白質(zhì)才能維持正常的生理活動，常用于確定人體蛋白需要量的方法為 氮平衡法 。 氮平衡 是指攝入蛋白質(zhì)的含氮量與排泄物（主要是糞便和尿）中含氮量之間的關(guān)系，它 反映 體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解代謝的情況。 氮平衡的幾種類型： 氮的總平衡 ：攝入氮＝排出氮，即攝入蛋白質(zhì)的量等于蛋白質(zhì)的排出量稱為氮的總平衡，反映正常成人的蛋白質(zhì)代謝狀況； 氮的正平衡 ：攝入氮＞排出氮，此種氮平衡情況常見于嬰幼兒、青少年、孕婦、乳母以及病后恢復(fù)期的患者 。 氮的負平衡 ：攝入氮＜排出氮，常見于膳食中蛋白質(zhì)的質(zhì)欠佳或量不足，或體內(nèi)長期大量耗損，如饑餓、營養(yǎng)不良、消耗性疾病、大面積燒傷及大量失血等情況。 （二）營養(yǎng)必需氨基酸與蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值 必需氨基酸 是指體內(nèi)需要，但人體本身不能合成或合成速度不足以滿足需要，必須由食物蛋白質(zhì)提供的氨基酸，包括 纈氨酸 、 異亮氨酸 、 亮氨酸 、 蘇氨酸 、 甲硫氨酸 、 賴氨酸 、 苯丙氨酸 和 色氨酸 等 8種。 組氨酸 和 精氨酸 （ 酪氨酸 ）在嬰幼兒和兒童時期因其體內(nèi)合成量常不能滿足生長發(fā)育的需要，也必須由食物提供，稱為 半必需氨基酸 。 非必需氨基酸 是指體內(nèi)需要的，但不是必須要從食物中攝取，可以在體內(nèi)通過一定的途徑合成的氨基酸。 食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值的高低，主要決定于其所含 必需氨基酸的種類 、 數(shù)量 以及其 相互比例 是否與人體內(nèi)的蛋白質(zhì)相似。 實際上評定食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值還應(yīng)包括食物蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)的消化率、蛋白質(zhì)的利用率三個方面。 （三）蛋白質(zhì)的互補作用 多種食物蛋白質(zhì)混合食用時，其所含氨基酸之間可取長補短，發(fā)揮互補作用，稱為 食物蛋白的互補作用 。 發(fā)揮蛋白質(zhì)的互補作用遵循原則：①各種食物的生物化學(xué)屬性相距越遠越好；②搭配的食物種類越多越好；③各種食物同時食用。 （四）臨床應(yīng)用上靜脈補液的氨基酸制劑 臨床上在治療因各種原因如燒傷、攝食困難、嚴重腹瀉或外科手術(shù)等引起的低蛋白質(zhì)血癥時，為保證氨基酸的需要，?？山?jīng)靜脈補充氨基酸制劑。 臨床比較常用的氨基酸制劑包括： 14氨基酸 800、 6氨基酸 520等。 第二節(jié) 蛋白質(zhì)的消化、吸收 與腐敗 一、蛋白質(zhì)的消化 蛋白質(zhì)的消化 是指蛋白質(zhì)在胃及腸道內(nèi)經(jīng)多種蛋白酶及肽酶協(xié)同作用水解為氨基酸及小肽后再被吸收的過程。 胃蛋白酶原 胃蛋白酶 HCl或胃蛋白酶 胰蛋白酶原 胰蛋白酶 +六肽 腸激酶或胰蛋白酶 糜蛋白酶原 彈性蛋白酶原 羧基肽酶原 胰蛋白酶 糜蛋白酶 +2個二肽 彈性蛋白酶 羧基肽酶（ A及 B） H2NCHCNHCHHNCHCNHCHNHCHCNHCHCOOH O O O R1 R2 R7 R8 R15 R16 外肽酶 （氨基肽酶） 外肽酶 （羧基肽酶） 內(nèi)肽酶 H2NCHCNHCHCOOH O R＇ R＂ 氨基酸 + 二肽酶 H2N CH R1 C N O H CH R2 C N O CH H R3 C O N H CH R4 C O N CH H R5 C O NH CH R6 COOH 氨基肽酶 糜蛋白酶 胰蛋白酶 彈性蛋白酶 羧基肽酶 堿性氨基酸 芳香族氨基酸 脂肪族氨基酸 二、氨基酸的吸收 蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物主要是游離氨基酸及一些小肽（主要是二肽和三肽），可被小腸粘膜所吸收（在小腸粘膜中被肽酶水解為游離氨基酸）。 遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)運實驗和分子克隆研究證明：氨基酸主要通過小腸粘膜的刷狀緣上的 載體蛋白 轉(zhuǎn)運吸收。已證實的氨基酸載體蛋白目前有 6種。 （一）主動轉(zhuǎn)運吸收 AA AA AA AA 細胞膜 氨基酸 谷胱甘肽 ① γ 谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶 ① 半胱氨酰甘氨酸 γ 谷氨酰氨基酸 ② γ 谷氨酰環(huán)化轉(zhuǎn)移酶 ② 5氧脯氨酸 氨基酸 ③ 5氧脯氨酸酶 ③ ATP 谷氨酸 ADP+Pi ④ 肽酶 ④ 甘氨酸 半胱氨酸 ATP ⑤ γ 谷氨酰半胱氨酸合成酶 ⑤ ADP
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