【正文】 、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(yíng)養(yǎng)必需氨基酸和營(yíng)養(yǎng)非必需氨基酸 ? 營(yíng)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。 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)。 ?饑餓時(shí)蛋白質(zhì)降解釋放氨基酸。 (一 )外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸組成氨基酸代謝庫(kù) 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(kù)中的氨基酸過多，食物蛋白質(zhì)中某些氨基酸超過機(jī)體合成蛋白質(zhì)的需要時(shí)，這些氨基酸就會(huì)進(jìn)入分解代謝，徹底氧化，產(chǎn)生能量。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(cè)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(kù) (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(kù) 。 ?機(jī)體每日產(chǎn)生的能量約有 18％來自氨基酸的氧化分解。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(shí)機(jī)體對(duì)葡萄糖的需要，酮體也可進(jìn)入能量代謝。 ?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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的（轉(zhuǎn)化）代謝。 ?其余 12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱非必需氨基酸。 目 錄 目 錄 （二）機(jī)體攝取食物蛋白質(zhì)以滿足對(duì)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(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為 80g。 目 錄 目 錄 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低的蛋白質(zhì)混合食用，則營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸可以互相補(bǔ)充，從而提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，稱為食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用。 ? 消除種屬特異性和抗原性，防止過敏、毒性反應(yīng)。 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。 ?外肽酶 (exopeptidase) 自肽鏈的末段開始每次水解一個(gè)氨基酸殘基，如羧基肽酶 (A、 B)、氨基肽酶。由于胰液中各種蛋白酶均以酶原形式存在，同時(shí)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。 ?保證酶在其特定的部位和環(huán)境發(fā)揮催化作用。 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。 轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)蛋白 目 錄 目 錄 ?γ谷氨?；h(huán)對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)作用 γ谷氨?；h(huán) (γglutamyl cycle)過程： ? 谷胱甘肽對(duì)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn) ? 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谷氨酰基循環(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 錄 目 錄 ?轉(zhuǎn)運(yùn)體系將小肽轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入腸黏膜細(xì)胞 ?吸收部位：小腸近端 ?轉(zhuǎn)運(yùn)體系：二肽或三肽轉(zhuǎn)運(yùn)體系 ?吸收機(jī)制：耗能的主動(dòng)吸收過程 目 錄 目 錄（五）未被吸收的蛋白質(zhì)被腸道細(xì)菌代謝 在消化過程中，有一小部分蛋白質(zhì)未被消化或雖經(jīng)消化、但未被吸收，腸道細(xì)菌對(duì)這部分蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物的代謝。 ?蛋白質(zhì)的腐敗作用 (putrefaction) 目 錄 目 錄 1．腸道細(xì)菌使氨基酸脫羧基產(chǎn)生胺類 蛋白質(zhì) 氨基酸 胺類 蛋白酶 脫羧基作用 組氨酸 組胺 賴氨酸 尸胺 色氨酸 色胺 酪氨酸 酪胺 目 錄 目 錄 ? 假神經(jīng)遞質(zhì) (false neurotransmitter) 某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，可取代正常神經(jīng)遞質(zhì)從而影響腦功能，稱假神經(jīng)遞質(zhì)。 目 錄 目 錄 2．在腸道細(xì)菌作用下氨基酸脫氨基生成氨 未被吸收的氨基酸 滲入腸道的尿素 氨 (ammonia) 腸道細(xì)菌 脫氨基作用 尿素酶 ?降低腸道 pH， NH3轉(zhuǎn)變?yōu)?NH4+以胺鹽形式排出，可減少氨的吸收，這是酸性灌腸的依據(jù)。 目 錄 目 錄二、體內(nèi)蛋白質(zhì)降解生成氨基酸 （一）體內(nèi)蛋白質(zhì)被不斷地轉(zhuǎn)換更新 蛋白質(zhì)降低其原濃度一半所需要的時(shí)間，用 t1/2表示。 ?蛋白質(zhì)半壽期 (half life) 目 錄 目 錄 （二）體內(nèi)蛋白質(zhì)在不同因素的控制下被降解 1．蛋白質(zhì)功能調(diào)控的機(jī)制之一是降解蛋白質(zhì) 具有調(diào)節(jié)功能的蛋白質(zhì)在需要時(shí)合成 ，隨后被迅速降解 ， 某些因素導(dǎo)致這些蛋白質(zhì)的半壽期延長(zhǎng) ， 則會(huì)導(dǎo)致基因表達(dá)的異常 。 細(xì)胞代謝過程中經(jīng)常產(chǎn)生影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的物質(zhì) ， 通過氧化作用而損傷蛋白質(zhì) 。 目 錄 目 錄 3. 饑餓狀態(tài)引起蛋白質(zhì)降解 在機(jī)體處于饑餓狀態(tài)時(shí)，機(jī)體也會(huì)降解一部分蛋白質(zhì)，釋放出氨基酸。 目 錄 目 錄 （三） 真核 細(xì)胞內(nèi) 有兩條 主要的 蛋白質(zhì)的 降解途徑 ?不依賴 ATP ?利用 溶酶體中的 組織蛋白酶 (cathepsin)降解外源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽命的細(xì)胞內(nèi)蛋白 1．外在和長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)在溶酶體通過 ATP非依賴途徑降解 目 錄 目 錄?溶酶體 的主要功能是消化作用，是細(xì)胞內(nèi)的消化器官，含有多種蛋白酶 。 次級(jí)溶酶體 —— 正在進(jìn)行或完成消化作用的消化泡，內(nèi)含水解酶和相應(yīng)底物。 目 錄 目 錄2．異常和短壽蛋白質(zhì)在蛋白酶體通過需要 ATP的泛素途徑降解 ? 依賴 ATP ? 降解異常蛋白和短壽命蛋白 ?泛素 (ubiquitin) ?76個(gè)氨基酸的小分子蛋白 () ?普遍存在于真核生物而得名 ?一級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守 目 錄 目 錄 （ 1）泛素化使蛋白質(zhì)貼上了被降解的標(biāo)簽 泛素與選擇性被降解蛋白質(zhì)形成共價(jià)連接，并使其激活。 目 錄 目 錄 泛素化過程 E1：泛素活化酶 E2：泛素結(jié)合酶 E3：泛素蛋白連接酶 泛素 C O O + HSE1 ATP AMP+PPi 泛素 C O S E1 HSE2 HSE1 泛素 C O