第30章 蛋白质降解与氨基酸 的分解代谢
第30章 蛋白质降解与氨基酸 的分解代谢
蛋白质的降解 构成生物细胞的主要成分蛋白质,在生物体内总是 不断地进行着新陈代谢。 (一)细胞内部蛋白质的降解: 蛋白质的新陈代谢是很活跃的。一个体重70 公斤的人,吃一般膳食,每天可有400克的蛋白 质发生变化。其中四分之一被氧化降解或转变成 葡萄糖,并由外源蛋白质补充,四分之三在体内 进行再循环重新使用。 细胞内蛋白质降解的意义 ★排除那些不正常的或失去功能的蛋白质 ★清除积累过多或不需要的酶或调节蛋白,保 证细胞代谢的有序性
一、蛋白质的降解 构成生物细胞的主要成分蛋白质，在生物体内总是 不断地进行着新陈代谢。 （一）细胞内部蛋白质的降解： 蛋白质的新陈代谢是很活跃的。一个体重70 公斤的人，吃一般膳食，每天可有400克的蛋白 质发生变化。其中四分之一被氧化降解或转变成 葡萄糖，并由外源蛋白质补充，四分之三在体内 进行再循环重新使用。 1. 细胞内蛋白质降解的意义： ★排除那些不正常的或失去功能的蛋白质； ★清除积累过多或不需要的酶或调节蛋白，保 证细胞代谢的有序性
2.细胞内蛋白质降解的机制: (1)溶酶体无选择的降解蛋白质: (2)泛所个导的有选择性的蛋白质降解 x Ubiquitin is an extremely well conserved protein(identical in yeast human x76-residue heat-stable x Protein ubiquitination is ATP-dependent and catalyzed by three enzymes, El, E2, and e3
2. 细胞内蛋白质降解的机制： （1）溶酶体无选择的降解蛋白质： （2）泛肽介导的有选择性的蛋白质降解： ★ Ubiquitin is an extremely well conserved protein (identical in yeast & human!). ★ 76-residue & heat-stable ★ Protein ubiquitination is ATP-dependent and catalyzed by three enzymes, E1, E2, and E3
2.外源蛋白质的消化与吸收 ★蛋白质的降解和吸收主要在胃和肠道进行。参 与消化蛋白质的酶主要有胃蛋白酶、胰蛋白酶、 胰凝乳蛋白酶、以及一些肽酶。在胃和肠道蛋 白质被降解成氨基酸后,由小肠粘膜细胞吸收 进入血液,被输送到肝脏,氨基酸的分解代谢 主要在肝细胞中进行 ★从食物中摄取的蛋白质除用于供给细胞生长、 更新和修复外,也可以用于提供能量。每克蛋 白质在机体内氧化可提高能量4千卡。正常情 况下,蛋白质氧化降解所提供的能量仅占人体 需要量的10-15%
2. 外源蛋白质的消化与吸收 ★蛋白质的降解和吸收主要在胃和肠道进行。参 与消化蛋白质的酶主要有胃蛋白酶、胰蛋白酶、 胰凝乳蛋白酶、以及一些肽酶。在胃和肠道蛋 白质被降解成氨基酸后，由小肠粘膜细胞吸收， 进入血液，被输送到肝脏，氨基酸的分解代谢 主要在肝细胞中进行。 ★从食物中摄取的蛋白质除用于供给细胞生长、 更新和修复外，也可以用于提供能量。每克蛋 白质在机体内氧化可提高能量4千卡。正常情 况下，蛋白质氧化降解所提供的能量仅占人体 需要量的10－15％
二、氨基酸的分解代谢 1细胞中游离氨基酸的代谢去路主要包括: ⊙在外源蛋白质缺乏时,用于合成蛋白质 ⊙用于合成其他生物活性分子,如激素、黑色素和辅 酶等。 ⊙转化成葡萄糖,维持血糖浓度,给大脑等组织提供 能量。 ⊙彻底氧化分解供给能量。 2.氨基酸的分解代谢主要包括 ★氨基酸的脱氨基作用; ★氨的代谢 ★碳骨架的代谢
二、氨基酸的分解代谢 1.细胞中游离氨基酸的代谢去路主要包括： ⊙在外源蛋白质缺乏时，用于合成蛋白质。 ⊙用于合成其他生物活性分子，如激素、黑色素和辅 酶等。 ⊙转化成葡萄糖，维持血糖浓度，给大脑等组织提供 能量。 ⊙彻底氧化分解供给能量。 2. 氨基酸的分解代谢主要包括： ★氨基酸的脱氨基作用； ★ 氨的代谢； ★ 碳骨架的代谢
()氨基酸的脱氨基作用 COo COO HBN-C-H- c=0+ NH R R L-Amino acid a-Keto acid 氨基酸的脱氨主要有三种方式 1,氧化脱氨 ·2转氨脱氨; 3联合脱氨;
(一)氨基酸的脱氨基作用 • 氨基酸的脱氨主要有三种方式： • 1.氧化脱氨； • 2.转氨脱氨； • 3.联合脱氨；
(二)氨的代谢 氨对有机体是有毒物质,尤其是高等动 物的大脑对氨非常敏感,血液中1%的氨就 可引起中枢神经系统中毒,因此氨的转化 和排泄是生物机体维持正常生命活动所必 需的。根据动物对排泄氨的方式可分为排 氨动物(如鱼类)排尿酸动物(如家禽、 考鸟类和陆生爬虫类)排尿素动物(如哺 乳动物)
（二）氨的代谢 氨对有机体是有毒物质，尤其是高等动 物的大脑对氨非常敏感，血液中1％的氨就 可引起中枢神经系统中毒，因此氨的转化 和排泄是生物机体维持正常生命活动所必 需的。根据动物对排泄氨的方式可分为排 氨动物（如鱼类）、排尿酸动物（如家禽、 鸟类和陆生爬虫类）和排尿素动物（如哺 乳动物）
1.机体内游离氨的转运 (1)在肌肉细胞中,丙酮酸作为氨的受体形 成丙氨酸,经血液循环进入肝脏,再通过 联合脱氨作用,产生游离的氨,用于尿素 的合成 (2)在有些组织中,游离的氨与谷氨酸结合, 形成谷氨酰胺,经血液循环进入肝脏。再 转化成游离的氨,用于尿素的合成
1. 机体内游离氨的转运 （1）在肌肉细胞中，丙酮酸作为氨的受体形 成丙氨酸，经血液循环进入肝脏，再通过 联合脱氨作用，产生游离的氨，用于尿素 的合成。 （2）在有些组织中，游离的氨与谷氨酸结合， 形成谷氨酰胺，经血液循环进入肝脏。再 转化成游离的氨，用于尿素的合成
2.尿素循环( Urea Cycle) 1932年, Hans Krebs and kurt henseleit发现, 哺乳动物体内尿素的合成是通过一个环式代谢 途径完成的,称为尿素循环。 尿素的合成在肝脏细胞中进行。 通过尿素循环合成的尿素,其分子中的两个氮 原子分别来自天冬氨酸和游离氨,碳原子来自 CO2。 尿素循环共5步反应,消耗4个髙能磷酸键。 尿素循环的前两步反应在线粒体基质中进行, 其他反应在细胞质中进行
2. 尿素循环（ Urea Cycle ） ◆1932年，Hans Krebs and Kurt Henseleith发现， 哺乳动物体内尿素的合成是通过一个环式代谢 途径完成的，称为尿素循环。 ◆尿素的合成在肝脏细胞中进行。 ◆通过尿素循环合成的尿素，其分子中的两个氮 原子分别来自天冬氨酸和游离氨，碳原子来自 CO2。 ◆尿素循环共5步反应，消耗4个高能磷酸键。 ◆尿素循环的前两步反应在线粒体基质中进行， 其他反应在细胞质中进行
(三)a-酮酸的代谢 20种氨基酸经脱氨产生的20种α酮酸 通过不同的转化途径最终形成丙酮酸、 乙酰辅酶A、草酰乙酸、α-酮戊二酸、 琥珀酸和延胡羧酸等进入三羧酸循环 进行彻底氧化或转化为其他物质
（三）α-酮酸的代谢 20种氨基酸经脱氨产生的20种α-酮酸 通过不同的转化途径最终形成丙酮酸、 乙酰辅酶A、草酰乙酸、 α-酮戊二酸、 琥珀酸和延胡羧酸等进入三羧酸循环， 进行彻底氧化或转化为其他物质