【文章內(nèi)容簡介】 氮平衡： ? 體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解處于動態(tài)平衡中，故每日氮的攝入量與排出量也維持著動態(tài)平衡，這種動態(tài)平衡就稱為氮平衡(nitrogen balance)。 ⑴ 氮總平衡：每日攝入氮量與排出氮量大致相等，表示體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成量與分解量大致相等，稱為 氮總平衡 。此種情況見于正常成人。 氮平衡的類型： ⑵ 氮正平衡： 每日攝入氮量大于排出氮量，表明體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成量大于分解量，稱為 氮正平衡 。此種情況見于兒童、孕婦、病后恢復(fù)期。 ⑶ 氮負(fù)平衡：每日攝入氮量小于排出氮量，表明體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成量小于分解量，稱為 氮負(fù)平衡 。此種情況見于消耗性疾病患者（結(jié)核、腫瘤），饑餓者。 ? 根據(jù)計算，正常成人每日最低分解約20g蛋白質(zhì)。由于食物蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)組成的差異，故每日食物蛋白質(zhì)的最低需要量為 30~ 50g。 ? 為了長期保持氮總平衡，正常成人每日蛋白質(zhì)的生理需要量應(yīng)為 80g。 2）生理需要量： ? 體 內(nèi)不能合成，必須由食物蛋白質(zhì)供給的氨基酸稱為營養(yǎng) 必需氨基酸 (essential amino acid)。 ? 體內(nèi)能夠自行合成，不必由食物供給的氨基酸就稱為 非必需氨基酸 (nonessential amino acid)。 3）必需氨基酸： ? 必需氨基酸共有八種：賴氨酸（ Lys）、色氨酸（ Trp）、苯丙氨酸（ Phe）、蛋氨酸（ Met）、蘇氨酸（ Thr）、亮氨酸（ Leu）、異亮氨酸（ Ile）、纈氨酸（ Val）。 ? 由于酪氨酸在體內(nèi)需由苯丙氨酸為原料來合成，半胱氨酸需以蛋氨酸為原料來合成，故這兩種氨基酸被稱為半必需氨基酸。 ? 決定食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高低的因素有： ① 必需氨基酸的含量； ② 必需氨基酸的種類； ③ 必需氨基酸的比例（即具有與人體需求相符的氨基酸組成）。 4）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值及互補(bǔ)作用： ? 將幾種營養(yǎng)價值較低的食物蛋白質(zhì)混合后食用，以提高其營養(yǎng)價值的作用稱為食物 蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用 。 ? 例如，谷類蛋白質(zhì)含 Lys較少、 Trp較多，豆類蛋白質(zhì)含 Trp較少而 Lys較多，二者混合后食用，即可 提高營養(yǎng)價值 。 二 蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗 2 Digestion, Absorption and Putrefaction of Proteins 1 蛋白質(zhì)的消化 ? 胃蛋白酶水解食物蛋白質(zhì)為多肽、寡肽及少量氨基酸。 胃蛋白酶原 胃蛋白酶 + 多肽碎片 胃酸、胃蛋白酶 (pepsinogen) (pepsin) 1）胃中的消化： 2）小腸中的消化： ? 有兩種類型的消化酶： ⑴ 肽鏈外切酶 (exopeptidase)：如羧肽酶 A、羧肽酶B、氨基肽酶、二肽酶等； ⑵ 肽鏈內(nèi)切酶 (endopeptidase)：如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶等。 ? 產(chǎn)生的寡肽再經(jīng) 寡肽酶 (oligopeptidase)，如氨基肽酶及二肽酶等的作用，水解為氨基酸。 ? 95%的食物蛋白質(zhì)在腸中完全水解為氨基酸。 2 氨基酸的吸收 1） 氨基酸吸收載體： ? 主要在小腸進(jìn)行 ， 是一種主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程 ，需由特殊的氨基酸載體攜帶 。 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸進(jìn)入細(xì)胞時 ， 同時轉(zhuǎn)運(yùn)入 Na+。 載 體類型 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 2） ?谷氨?；h(huán)： ? 由 ?谷氨酰基轉(zhuǎn)移酶 催化，利用 GSH，合成 ?谷氨酰氨基酸 進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。消耗的 GSH可重新再合成。 ?谷氨?；h(huán) 半胱氨酰甘氨酸 (CysGly) 半胱氨酸 甘氨酸 肽酶 ?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 ?谷氨酰半胱氨酸 ?谷氨酰 半胱氨酸 合成酶 ADP+Pi ATP 谷胱甘肽 合成酶 ATP ADP+Pi 谷胱甘肽 GSH 細(xì)胞外 γ谷 氨酰 基轉(zhuǎn) 移酶 細(xì)胞膜 細(xì)胞內(nèi) CHH 2NC OOHR氨基酸 COOH CHNH 2 CH 2 CH 2 C O NH CH COOH R ?谷氨酰 氨基酸 3）肽的吸收 ? 利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽的轉(zhuǎn)運(yùn)體系進(jìn)行吸收，也是一種耗能的主動吸收過程。 3 蛋白質(zhì)的腐敗作用 ? 腐敗分解作用 （ putrefaction）主要在大腸中進(jìn)行，是細(xì)菌對蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物的分解作用。 ? 腐敗分解作用包括水解、氧化、還原、脫羧、脫氨、脫巰基等反應(yīng)。可 產(chǎn)生有毒物質(zhì) ，如 胺類 （腐胺、尸胺、酪胺），酚類，吲哚類， 氨 及硫化氫等。 ? 這些有毒物質(zhì)被吸收后，由 肝 進(jìn)行解毒。 第三節(jié) 氨基酸的一般代謝 3 General Metabolism of Amino Acids ? 體內(nèi)蛋白質(zhì)處于不斷降解與合成的動態(tài)平衡中。 ? 成人每天約有 1%~2%的體內(nèi)蛋白質(zhì)被降解。 1 體內(nèi)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換更新 1）體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解： ? 真核細(xì)胞中存在兩條不同的降解途徑： ⑴ 不依賴 ATP的降解途徑： ?在 溶酶體 內(nèi)進(jìn)行，主要降解外源性蛋白質(zhì)、膜蛋白和長壽命的胞內(nèi)蛋白質(zhì)。 ⑵ 依賴 ATP和 泛素 的降解途徑： ?在 胞液 中進(jìn)行，主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽命的蛋白質(zhì)。需ATP和泛素參與 ?泛素 (ubiquitin)是一種小分子蛋白質(zhì)，普遍存在于真核細(xì)胞中。 ⑴ 蛋白質(zhì)的泛素化 (ubiquitination)： ? 泛素與被降解的蛋白質(zhì)形成共價連接，從而使后者活化。 泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過程 蛋白質(zhì)的泛素化過程： E1：泛素活化酶 E2：泛素攜帶蛋白 E3：泛素蛋白連接酶 ⑵ 蛋白酶體的降解： ? 泛素化的蛋白質(zhì)與多種蛋白質(zhì)構(gòu)成蛋白酶體(proteasome)，使蛋白質(zhì)降解。 2）氨基酸代謝庫： ? 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 (metabolic pool)。 氨基酸代謝庫的來源與去路 氨基酸代謝庫 食物蛋白質(zhì)消化吸收 組織蛋白質(zhì)分解 非必需氨基酸合成 合成蛋白質(zhì)和多肽 脫氨基作用 脫羧基作用 轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌? 氨基酸的分解代謝概況 特殊分解代謝 → 特殊側(cè)鏈的分解代謝 一般分解代謝 脫羧基作用 → 脫氨基作用 → CO2 胺 NH3 ?酮酸 2 氨基酸的脫氨基作用 ? 氨基酸主要通過三種方式脫氨基，即 氧化脫氨基，聯(lián)合脫氨基和非氧化脫氨基 。 ? 在這三種脫氨基作用中，以聯(lián)合脫氨基作用最為重要；而非氧化脫氨基作用則主要見于微生物中。 1）轉(zhuǎn)氨基作用： ? 轉(zhuǎn)氨基作用由 轉(zhuǎn)氨酶 (transaminase)催化 ， 將 ?氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到 ?酮酸酮基的位置上 ， 生成相應(yīng)的 ?氨基酸 ， 而原來的 ?氨基酸 則轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的 ?酮酸 。 R’CHCOOH R”CCOOH NH2 O R’CCOOH R”CHCOOH O NH2 轉(zhuǎn)氨酶 ? 轉(zhuǎn)氨基作用 (transamination)可以在各種 氨基酸與 ?酮酸 之間普遍進(jìn)行。除Lys， Pro外，均可參加轉(zhuǎn)氨基作用。 ? 各種 轉(zhuǎn)氨酶 (transaminase)均以 磷酸吡哆醛 (胺 )為輔酶 。 轉(zhuǎn)氨酶的輔酶及其作用機(jī)制 分子重排 H2O +H2O H2O +H2O ⑴ 丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 （ alanine transaminase, ALT），又稱為 谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ GPT） 。催化丙氨酸與 ?酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在肝中活性較高，在 肝的疾病 時，可引起血清中 ALT活性明顯升高。 重要的轉(zhuǎn)氨酶 丙氨酸 + ?酮戊二酸 ALT 丙酮酸 + 谷氨酸 ⑵ 天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 （ aspartate transaminase, AST），又稱為 谷草轉(zhuǎn)氨酶（ GOT） 。催化天冬氨酸與 ?酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng)，為可逆反應(yīng)。該酶在心肌中活性較高，故在 心肌疾患 時，血清中 AST活性明顯升高。 天冬氨酸 + ?酮戊二酸 草酰乙酸 + 谷氨酸 AST 2）氧化脫氨基作用： ? 氧化脫氨基的反應(yīng)