【正文】 目 錄 氨 基 酸 代 謝 Metabolism of Amino Acids 第 十 二 章 目 錄 目 錄 第一節(jié) 氨基酸的代謝概況 Overview of Metabolism of Amino Acids 目 錄 目 錄一、氮平衡狀態(tài)反映氨基酸攝入與消耗的狀態(tài) ? 氮平衡 (nitrogen balance) 氨基酸的攝入和消耗的狀態(tài) 氮總平衡： 攝入氮 = 排出氮（正常成人） 氮正平衡： 攝入氮 排出氮（兒童、孕婦等） 氮負(fù)平衡： 攝入氮 排出氮（饑餓、消耗性疾病患者） 測定尿與糞中的含氮量（排出氮）及攝入食物的含氮量（攝入氮）可以反映體內(nèi)氨基酸的代謝狀況。 目 錄 目 錄 ?氨基酸代謝庫 (metabolic pool) 食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸 （ 外源性氨基酸 ） 與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸 （ 內(nèi)源性氨基酸 ） 混在一起 ， 分布于體內(nèi)各處參與代謝 ， 稱為 氨基酸代謝庫 。 (一 )外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸組成氨基酸代謝庫 二、氨基酸在體內(nèi)滿足各種生理需求 目 錄 目 錄 組織蛋白質(zhì)降解所產(chǎn)生的氨基酸 （二）氨基酸在體內(nèi)主要功能 蛋白質(zhì)的合成 食物蛋白質(zhì)消化、吸收的氨基酸 目 錄 目 錄 ?氨基酸代謝庫中的氨基酸過多，食物蛋白質(zhì)中某些氨基酸超過機體合成蛋白質(zhì)的需要時，這些氨基酸就會進(jìn)入分解代謝，徹底氧化，產(chǎn)生能量。 ?機體每日產(chǎn)生的能量約有 18％來自氨基酸的氧化分解。 ?饑餓時蛋白質(zhì)降解釋放氨基酸。這些氨基酸并不直接氧化供能，而是轉(zhuǎn)變成為葡萄糖或酮體；產(chǎn)生的葡萄糖則滿足饑餓時機體對葡萄糖的需要，酮體也可進(jìn)入能量代謝。 目 錄 目 錄 ?氨基酸可通過代謝轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生多種物質(zhì)含氮化合物，包括神經(jīng)遞質(zhì)、核苷酸、激素及其他多種含氮生理活性物質(zhì)。 ?產(chǎn)生一些重要的化學(xué)基團(tuán)，具有重要調(diào)節(jié)功能，或者用于非營養(yǎng)物質(zhì)的（轉(zhuǎn)化）代謝。 目 錄 目 錄 氨基酸 衍生的化合物 生理功能 天冬氨酸、谷氨酰氨、甘氨酸 嘌呤堿 含氮堿基、核酸成分 天冬氨酸 嘧啶堿 含氮堿基、核酸成分 甘氨酸 卟啉化合物 血紅素、細(xì)胞色素 甘氨酸、精氨酸、甲硫氨酸 肌酸、磷酸肌酸 能量儲存 色氨酸 5羥色胺、尼克酸 神經(jīng)遞質(zhì)、維生素 苯丙氨酸、酪氨酸 兒茶酚胺、甲狀腺素 神經(jīng)遞質(zhì)、激素 酪氨酸 黑色素 皮膚色素 谷氨酸 γ氨基丁酸 神經(jīng)遞質(zhì) 甲硫氨酸、鳥氨酸 精胺、亞精胺 細(xì)胞增殖促進(jìn)劑 半胱氨酸 ?；撬? 結(jié)合膽汁酸成分 氨基酸衍生的重要含氮物 目 錄 目 錄 氨基酸代謝庫 食物蛋白質(zhì) 組織 蛋白質(zhì) 分解 體內(nèi)合成氨基酸 (非必需氨基酸 ) 氨基酸代謝概況 α酮酸 酮 體 氧化供能 糖 胺 類 氨 尿素 代謝轉(zhuǎn)變 其他含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等 ) 合成 目 錄 目 錄 目 錄 第二節(jié) 體內(nèi)氨基酸的來源 Sources of Amino Acids in Body 目 錄 目 錄（一）氨基酸可分為營養(yǎng)必需氨基酸和營養(yǎng)非必需氨基酸 ? 營養(yǎng)必需氨基酸 (nutritionally essential amino acid) 指體內(nèi)需要而又不能自身合成 ， 必須由食物供給的氨基酸 ， 共有 8種： Val、 Ile、 Leu、Thr、 Met、 Lys、 Phe、 Trp。 ?其余 12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱非必需氨基酸。 （ nutritionally nonessential amino acid） 一、機體從食物蛋白質(zhì)獲取氨基酸 目 錄 目 錄 組氨酸和精氨酸雖能在人體內(nèi)合成 ， 但合成量不多 ， 長期缺乏也能造成負(fù)氮平衡 ， 可以將這兩種氨基酸視為 營養(yǎng)半必需氨基酸（ nutritionally semiessential amino acid） 。 目 錄 目 錄 （二）機體攝取食物蛋白質(zhì)以滿足對氨基酸的需要 蛋白質(zhì)的生理需要量 成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為 30～ 50g，我國營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為 80g。 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值 營養(yǎng)必需氨基酸種類多、數(shù)量足的蛋白質(zhì)，其營養(yǎng)價值高，反之則營養(yǎng)價值低。 目 錄 目 錄 營養(yǎng)價值低的蛋白質(zhì)混合食用，則營養(yǎng)必需氨基酸可以互相補充，從而提高營養(yǎng)價值，稱為食物蛋白質(zhì)的互補作用。 食物蛋白質(zhì)的互補作用 目 錄 目 錄 （三）食物蛋白在胃和腸道被消化成氨基酸和寡肽 ?蛋白質(zhì)消化的生理意義 ? 由大分子轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?，便于吸收? ? 消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應(yīng)。 目 錄 目 錄 1. 食物蛋白質(zhì)在胃中消化 ?胃蛋白酶的最適 pH為 ～ ，水解由芳香族氨基酸的羧基所形成的肽鍵 ，產(chǎn)物主要為多肽及少量氨基酸。 胃蛋白酶原 胃蛋白酶 + 多肽碎片 胃酸、胃蛋白酶 (pepsinogen) (pepsin) 目 錄 目 錄 2. 蛋白質(zhì)在小腸被水解成氨基酸和小肽 ——小腸是蛋白質(zhì)消化的主要部位 ⑴ 胰液蛋白酶消化蛋白質(zhì)產(chǎn)生寡肽和少量氨基酸 胰酶 是消化蛋白質(zhì)的主要酶，最適 pH為 ，包括內(nèi)肽酶和外肽酶。 目 錄 目 錄?內(nèi)肽酶 (endopeptidase) 水解蛋白質(zhì)肽鏈內(nèi)部的一些肽鍵，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶。 ?外肽酶 (exopeptidase) 自肽鏈的末段開始每次水解一個氨基酸殘基，如羧基肽酶 (A、 B)、氨基肽酶。 目 錄 目 錄 氨基肽酶 內(nèi)肽酶 羧基肽酶 氨基酸 + 氨基酸 二肽酶 蛋白水解酶作用示意圖 目 錄 目 錄 腸液中酶原的 激活 胰蛋白酶原 糜蛋白酶原 彈性蛋白酶原 羧肽酶原 腸激酶 (enterokinase) 胰蛋白酶 糜蛋白酶 彈性蛋白酶 羧肽酶 (trypsin) (exopeptidase) (elastase) (carboxypeptidase) 胰蛋白酶 胰蛋白酶的自身激活作用較弱。由于胰液中各種蛋白酶均以酶原形式存在，同時胰液中還存在胰蛋白酶抑制劑，能保護(hù)胰腺組織免受蛋白酶的自身消化。 目 錄 目 錄 ?可保護(hù)胰組織免受蛋白酶的自身消化作用。 ?保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。 ?酶原還可視為酶的儲存形式。 酶原激活的意義 目 錄 目 錄 ⑵ 小腸黏膜細(xì)胞的消化酶水解寡肽為氨基酸 主要是寡肽酶 (oligopeptidase)的作用，例如氨基肽酶 (aminopeptidase)及二肽酶 (dipeptidase)等， 最終產(chǎn)生氨基酸。 —— 在小腸黏膜細(xì)胞中進(jìn)行 目 錄 目 錄（四）氨基酸的吸收是一個主動轉(zhuǎn)運過程 ?吸收部位：主要在小腸黏膜細(xì)胞 ?吸收形式：氨基酸、寡肽、二肽 ?吸收機制：耗能的主動吸收過程 目 錄 目 錄 ?氨基酸吸收載體 載體蛋白與氨基酸 、 Na+組成三聯(lián)體 ，由 ATP供能將氨基酸 、 Na+轉(zhuǎn)入細(xì)胞內(nèi) ，Na+再由鈉泵排出細(xì)胞 。 轉(zhuǎn)運蛋白 （ transporter） 中性氨基酸載體 堿性氨基酸載體 酸性氨基酸載體 亞氨基酸與甘氨酸載體 β氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白 目 錄 目 錄 ?γ谷氨?；h(huán)對氨基酸的轉(zhuǎn)運作用 γ谷氨酰基循環(huán) (γglutamyl cycle)過程： ? 谷胱甘肽對氨基酸的轉(zhuǎn)運 ? 谷胱甘肽再合成 半胱氨酰甘氨酸 (CysGly) 半胱氨酸 甘氨酸 肽酶 γ谷氨 酸環(huán)化 轉(zhuǎn)移酶 氨基酸 H 2N CHCOO HR5氧脯氨酸 谷氨酸 5氧脯 氨酸酶 ATP ADP+Pi γ谷氨酰半胱氨酸 γ谷氨酰 半胱氨酸 合成酶 ADP+Pi ATP 谷胱甘肽 合成酶 ATP ADP+Pi 細(xì)胞外 γ谷 氨酰 基轉(zhuǎn) 移酶 細(xì)胞膜 谷胱甘肽 GSH 細(xì)胞內(nèi) γ谷氨?；h(huán)過程 γ谷氨酰 氨基酸 C O O HC H N H2CH2CH2CONH CHC O O HRCHH 2NC OOHR氨基酸 目 錄 目