单元七　氨基酸代谢（课件）-《生物化学》同步教学（北京出版社）

单元七　氨基酸代谢 1 目 录 任务一　氨基酸的一般代谢 任务二　个别氨基酸的代谢 任务三　糖、脂类与氨基酸代谢的联系 01 氨基酸的一般代谢 一、氨基酸的脱氨基作用 （一）氧化脱氨基作用 氧化脱氨基作用是氨基酸在氨基酸氧化酶作用下脱氢生成亚氨基酸，后者再水解成NH3 和 α- 酮酸的过程。 （二）转氨基作用 转氨基作用又称氨基移换作用，是指在转氨酶的催化下，氨基酸的 α- 氨基转移到 α- 酮酸的酮基上生成相应的氨基酸，而原来的氨基酸则转变为相应 α- 酮酸的过程。 （三）联合脱氨基作用 转氨基作用虽然是体内大多数氨基酸均可进行的一种脱氨基方式，但它仅仅只有氨基的转移，并未真正脱下氨基，其最终结果只是一种新的氨基酸代替了原来的氨基酸。 二、氨的代谢 （二）氨的主要去路 1. 合成尿素　 合成尿素是氨的主要去路，也是体内解氨毒的主要方式。 2. 谷氨酰胺的生成　 这是大脑组织解除氨毒的主要方式。 3. 氨代谢的其他途径　 通过联合脱氨基的逆过程合成非必需氨基酸，还可参与核苷酸的合成。 （一）体内氨的来源 体内氨的来源主要有三个方面，即氨基酸脱氨基、肠道吸收和肾产生。 1. 氨基酸分解代谢产生的氨 2. 肠道吸收的氨 3. 肾产生的氨 三、α- 酮酸的代谢 1 α- 酮酸在体内经氨基化反应生成相应的 α- 氨基酸。 合成非必需氨基酸 2 α- 酮酸在体内可转变为糖及脂肪。 转化为糖及脂肪 3 α- 酮酸在体内可以直接或间接通过三羧酸循环及氧化磷酸化彻底氧化成 CO2 及 H2O，并释放能量供机体活动的需要。 氧化供能 02 个别氨基酸的代谢 一、氨基酸的脱羧基作用 谷氨酸在谷氨酸脱羧酶的作用下，脱去羧基生成 γ- 氨基丁酸。脑组织中的谷氨酸脱羧酶活性很高，因而该组织中 γ- 氨基丁酸浓度较高，其作用是抑制突触传导，是一种抑制性神经递质。 （一）γ- 氨基丁酸 组氨酸在组氨酸脱羧酶的作用下，脱去羧基生成组胺。组胺主要由肥大细胞产生并储存，当肥大组织细胞破坏时，可释放大量的组胺，造成过敏性反应。 （二）组胺 色氨酸经色氨酸羟化酶的作用生成 5- 羟色氨酸（5-HT），再经 5- 羟色氨酸脱羧酶催化，生成 5- 羟色氨。 （三）5- 羟色氨 多胺主要有精脒和精胺，均为鸟氨酸脱羧作用的代谢产物。精脒和精胺能促进核酸和蛋白质的生物合成，故其最重要的生理功能是与细胞增殖及生长相关。 （四）多胺 二、一碳单位的代谢 （一）一碳单位的概念 某些氨基酸在分解代谢过程中，可产生含有一个碳原子的有机基团称为一碳单位（one carbon unit），或一碳基团（one carbon radical）。体内的一碳单位有五种：甲基（—CH3），甲烯基（—CH2—），甲炔基（—C==），甲酰基（—CHO）和亚氨甲基（—CH==NH）。凡涉及一个碳原子有机基团的转移和代谢的反应，统称为一碳单位代谢。一碳单位不能以游离形式存在，常与四氢叶酸（FH4）结合在一起转运，参与代谢。因此，FH4 是一碳单位的载体，也可以看作是一碳单位代谢的辅酶。 二、一碳单位的代谢 （二）一碳单位的来源 体内重要的“一碳单位”主要来自于丝氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸、色氨酸和组氨酸的分解代谢。 1. 组氨酸　组氨酸转变为谷氨酸时 FH4 接受其分子中的亚氨甲基生成 N5- 亚氨甲基FH4。 2. 丝氨酸　丝氨酸在羟甲基转移酶作用下，与 FH4 反应，生成 N5、N10 亚甲基四氢叶酸和甘氨酸。 3. 色氨酸　色氨酸在分解代谢过程中生成的甲酸与 FH4 反应，生成 N10- 甲酰基四氢叶酸。 4. 甘氨酸　甘氨酸在甘氨酸裂解酶催化下裂解生成 N5，N10- 亚甲基四氢叶酸、NH3 和 CO2 等。 二、一碳单位的代谢 （三）一碳单位的生理功能 一碳单位的代谢不仅与一些氨基酸代谢有关，而且参与体内许多重要化合物的合成，是氨基酸代谢与核酸代谢相互联系的重要途径，对人体的生命活动具有重要意义。 （1）是合成嘌呤、嘧啶的必要原料，参与核苷酸、核酸的合成。 （2）提供甲基，合成重要化合物。一碳单位直接参与 S- 腺苷甲硫氨酸的合成，为激素、核酸、磷脂等合成提供甲基。 （3）与新药设计密切相关。 三、含硫氨基酸的代谢 1 （一）蛋氨酸代谢 1. 蛋氨酸是体内重要的甲基供体　 2. 蛋氨酸是必需氨基酸 3. 蛋氨酸循环 2 （二）半胱氨酸与胱氨酸代谢 半胱氨酸含有巯基（—SH），是某些酶的必需基团，对维持酶活性具有重要意义。两分子半胱氨酸缩合形成胱氨酸。 四、芳香族氨基酸的代谢 1 （一）苯丙氨酸及酪氨酸的代谢 苯丙氨酸和酪氨酸的结构相似。苯丙氨酸在体内经苯丙氨酸羟化酶催化生成酪氨酸，然后再生成一系列代谢产物。 2 （二）色氨酸的代谢 色氨酸的降解途径是所有氨基酸中最复杂的。此外，它的某些降解中间产