第八章 蛋白质代谢
第八章 蛋白质代谢
第一节 概述 一、蛋白质是生物最重要的基本组成之一 氨基酸作为蛋白质的基本构成单位在体内 新陈代谢中始终处于动态平衡中，即不断地合 成与分解。 1、体内氨基酸的来源 由食物或培养基中摄取 利用无机氮源（固氮作用） 蛋白质分解 利用糖、脂肪分解产物合成
第一节 概述 一、蛋白质是生物最重要的基本组成之一 氨基酸作为蛋白质的基本构成单位在体内 新陈代谢中始终处于动态平衡中，即不断地合 成与分解。 1、体内氨基酸的来源 由食物或培养基中摄取 利用无机氮源（固氮作用） 蛋白质分解 利用糖、脂肪分解产物合成
第一节 概述 2、体内氨基酸的代谢去处 合成细胞蛋白质 分解成胺类、转变成其他含氮物质如嘌呤、嘧 啶等其他重要非蛋白质含氮化合物 分解成酮酸和氨，转变成糖和脂肪；或进一步 分解成二氧化碳、水、铵盐、酰胺和尿素等
第一节 概述 2、体内氨基酸的代谢去处 合成细胞蛋白质 分解成胺类、转变成其他含氮物质如嘌呤、嘧 啶等其他重要非蛋白质含氮化合物 分解成酮酸和氨，转变成糖和脂肪；或进一步 分解成二氧化碳、水、铵盐、酰胺和尿素等
二、氨基酸代谢库 食物（动物） 无机N 培养基氨基酸（微生物） 外源 组织蛋白质内源 氨基酸 细胞蛋白质的合成 胺，CO2 氨 -酮酸 嘌 铵 尿 酰 合成糖 糖代谢 脂代谢 合成脂肪 呤 盐 素 胺 中间产物 中间产物 鸟氨酸 TCA 循环 H20+CO2+ATP
二、氨基酸代谢库 食物（动物） 无机N 培养基氨基酸（微生物） 外源 组织蛋白质内源 氨基酸 细胞蛋白质的合成 胺，CO2 氨 -酮酸 嘌 铵 尿 酰 合成糖 糖代谢 脂代谢 合成脂肪 呤 盐 素 胺 中间产物 中间产物 鸟氨酸 TCA 循环 H20+CO2+ATP
三、生物的固氮作用 大气中的氮气——一切生物体内含氮化合物中氮的最终 来源 能够直接利用氮的细菌——自生固氮菌和共生固氮菌 固氮作用需要的酶——固氮酶，催化氮气还原为铵盐， 有氧不稳定，还原一摩尔氮气要消耗12摩尔高能键和6 摩尔NADPH。 能够利用铵盐或硝酸盐的生物——高等植物和某些微生 物，不能直接利用氮气。 必须利用氨基酸和蛋白质为氮源的生物——人、动物和 某些微生物，不能利用无机氮源
三、生物的固氮作用 大气中的氮气——一切生物体内含氮化合物中氮的最终 来源 能够直接利用氮的细菌——自生固氮菌和共生固氮菌 固氮作用需要的酶——固氮酶，催化氮气还原为铵盐， 有氧不稳定，还原一摩尔氮气要消耗12摩尔高能键和6 摩尔NADPH。 能够利用铵盐或硝酸盐的生物——高等植物和某些微生 物，不能直接利用氮气。 必须利用氨基酸和蛋白质为氮源的生物——人、动物和 某些微生物，不能利用无机氮源
四、蛋白质的消化与吸收 1、蛋白质的消化 人和动物食用蛋白质后经多种蛋白酶水解成氨 基酸被肠壁细胞吸收 某些特殊情况下，少量蛋白质也可能直接被吸 收进入血液，可能引起食物蛋白过敏 微生物分泌蛋白酶到细胞外，将培养基中的蛋 白质分解后吸收 土壤肥料中的蛋白质和动植物尸体中的有机氮 化物被土壤微生物分解成氨基酸或简单氮化物 后可被植物吸收
四、蛋白质的消化与吸收 1、蛋白质的消化 人和动物食用蛋白质后经多种蛋白酶水解成氨 基酸被肠壁细胞吸收 某些特殊情况下，少量蛋白质也可能直接被吸 收进入血液，可能引起食物蛋白过敏 微生物分泌蛋白酶到细胞外，将培养基中的蛋 白质分解后吸收 土壤肥料中的蛋白质和动植物尸体中的有机氮 化物被土壤微生物分解成氨基酸或简单氮化物 后可被植物吸收
2、蛋白水解酶类 1）肽链内切酶→产生小肽 胃蛋白酶：水解由芳香族氨基酸（苯丙、酪）的-NH2 形成的肽键； 胰蛋白酶：水解由碱性氨基酸（赖、精）的-COOH形成 的肽键; 胰凝乳蛋白酶：水解由芳香族氨基酸的-COOH基形成的 肽键； 2）肽链外切酶→产生自由氨基酸 氨肽酶：水解靠近肽链N端的肽键； 羧肽酶：水解靠近肽链C端的肽键； 3）二肽酶：水解一切二肽
2、蛋白水解酶类 1）肽链内切酶→产生小肽 胃蛋白酶：水解由芳香族氨基酸（苯丙、酪）的-NH2 形成的肽键； 胰蛋白酶：水解由碱性氨基酸（赖、精）的-COOH形成 的肽键; 胰凝乳蛋白酶：水解由芳香族氨基酸的-COOH基形成的 肽键； 2）肽链外切酶→产生自由氨基酸 氨肽酶：水解靠近肽链N端的肽键； 羧肽酶：水解靠近肽链C端的肽键； 3）二肽酶：水解一切二肽
3、吸收-需要特定的膜蛋白转运 各类氨基酸需要特定的载体转运到细胞内 中性氨基酸载体 碱性氨基酸载体 酸性氨基酸载体 亚氨基酸及甘氨酸载体
3、吸收-需要特定的膜蛋白转运 各类氨基酸需要特定的载体转运到细胞内 中性氨基酸载体 碱性氨基酸载体 酸性氨基酸载体 亚氨基酸及甘氨酸载体
五、氮平衡 氮平衡——食物中的含氮量和排泄物中的含氮量相等 即收支相等的情况（成人或动物） 正氮平衡——吃进的氮量大于排出的氮量即一部分氮 被保留在体内构成组织，收入大于支出的情况（正在 成长的儿童或病后恢复的成人） 负氮平衡——排出的氮量大于吃进的氮量的情况（患 有消耗性疾病或蛋白质摄入量不足时） 氮平衡是动态平衡——部分食物氮参与组织合成，部 分老组织分解排出
五、氮平衡 氮平衡——食物中的含氮量和排泄物中的含氮量相等 即收支相等的情况（成人或动物） 正氮平衡——吃进的氮量大于排出的氮量即一部分氮 被保留在体内构成组织，收入大于支出的情况（正在 成长的儿童或病后恢复的成人） 负氮平衡——排出的氮量大于吃进的氮量的情况（患 有消耗性疾病或蛋白质摄入量不足时） 氮平衡是动态平衡——部分食物氮参与组织合成，部 分老组织分解排出
六、蛋白质的营养价值 必需氨基酸——缺乏时会引起负氮平衡 非必需氨基酸——缺乏时仍出现正氮平 衡
六、蛋白质的营养价值 必需氨基酸——缺乏时会引起负氮平衡 非必需氨基酸——缺乏时仍出现正氮平 衡