氨的代谢第九版生化课件.pptx
氨的代谢（Metabolism of Ammonia）,第三节,一、血氨有三个主要来源,（一）氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨,（二）肠道细菌作用产生氨,（三）肾小管上皮细胞分泌的氨,丙氨酸,葡萄糖,肌肉蛋白质,氨基酸,NH3,谷氨酸,-酮戊二酸,丙酮酸,糖酵解,肌肉,丙氨酸,血液,丙氨酸,葡萄糖,-酮戊二酸,谷氨酸,丙酮酸,NH3,尿素,尿素循环,糖异生,肝,丙氨酸-葡萄糖循环,葡萄糖,二、氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式转运,（一）氨通过丙氨酸-葡萄糖循环从骨骼肌运往肝,谷氨酰胺运氨作用,脑和肌肉,血液,肝和肾,谷氨酰胺, 谷氨酸,NH3,谷氨酰胺,谷氨酰胺, 谷氨酸,NH3,（二）氨通过谷氨酰胺从脑和骨骼肌等组织运往肝或肾,谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。,三、氨的主要代谢去路是在肝合成尿素,（一）尿素是通过鸟氨酸循环（orinithine cycle）合成的,尿素生成的过程由Hans Krebs 和Kurt Henseleit 提出，称为鸟氨酸循环又称尿素循环（urea cycle）或Krebs- Henseleit循环生成部位主要在肝细胞的线粒体及胞液中,（二）肝中鸟氨酸循环的反应步骤,1. 氨基甲酰磷酸的合成,反应在线粒体中进行由关键酶氨基甲酰磷酸合成酶-1 （CPS-）催化N-乙酰谷氨酸为其激活剂,2. 瓜氨酸的合成,鸟氨酸氨基甲酰转移酶,H3PO4,+,氨基甲酰磷酸,瓜氨酸,鸟氨酸,反应在线粒体中进行由鸟氨酸氨基甲酰转移酶催化瓜氨酸生成后进入胞液,3. 精氨酸代琥珀酸的合成,反应在胞液中进行由关键酶精氨酸代琥珀酸合成酶催化,精氨酸代琥珀酸合成酶,H2O,+,天冬氨酸,精氨酸代琥珀酸,瓜氨酸,ATP,AMP+PPi,4. 精氨酸的合成,精氨酸代琥珀酸裂解酶,延胡索酸,精氨酸代琥珀酸,精氨酸,反应在胞液中进行由精氨酸代琥珀酸裂解酶催化,5. 精氨酸水解产生尿素,反应在胞液中进行由精氨酸酶催化,精氨酸酶,+,尿素,精氨酸,鸟氨酸,线粒体,胞 液,鸟氨酸循环,（三）尿素合成的调节,1. 高蛋白质膳食增加尿素生成,2. 关键酶CPS-的调节,CPS-是尿素合成启动的关键酶AGA是CPS-的别构激活剂，由乙酰CoA与谷氨酸通过AGA合酶催化生成精氨酸是AGA合酶的激活剂，精氨酸浓度增高时，尿素合成增加,3. 关键酶精氨酸代琥珀酸合成酶的调节,精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成启动以后的关键酶活性最低，可调节尿素的合成速度,（四）尿素合成障碍可引起高血氨症或氨中毒,血氨浓度升高称高血氨，常见于肝功能严重损伤时，尿素合成酶的遗传缺陷也可导致高血氨症（hyperammonemia）,高血氨症可引起脑功能障碍，称氨中毒（ammonia poisoning）,氨中毒的可能机制：,个别氨基酸的代谢（Metabolism of Individual Amino Acids）,第四节,一、氨基酸脱羧基作用,（一）谷氨酸脱羧生成-氨基丁酸,（二）组氨酸脱羧生成组胺,（三）色氨酸羟化后脱羧生成5-羟色胺,鸟氨酸,腐胺,S-腺苷甲硫氨酸 (SAM ),脱羧基SAM,鸟氨酸脱羧酶,CO2,SAM脱羧酶,CO2,精脒 (spermidine),丙胺转移酶,5-甲基-S-腺苷,精胺 (spermine),（四）某些氨基酸的脱羧基作用可产生多胺类物质,甲基 -CH3亚甲基 -CH2-次甲基 =CH-甲酰基 -CHO亚胺甲基 -CH=NH,二、某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位,（一）四氢叶酸作为一碳单位的运载体参与一碳单位代谢,某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的基团，称为一碳单位一碳单位的种类四氢叶酸的结构及生成,5,一碳单位的互相转变,N10CHOFH4,N5, N10=CHFH4,N5, N10CH2FH4,N5CH3FH4,N5CH=NHFH4,H+,H2O,NADPH+H+,NADP+,NADH+H+,NAD+,NH3,一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的分解代谢,（二）由氨基酸产生的一碳单位可相互转变,（三）一碳单位的主要功能是参与嘌呤、嘧啶的合成,N10-CHO-FH4与N5,N10=CH-FH4分别为嘌呤合成提供C2与C8N5,N10-CH2-FH4为胸腺嘧啶核苷酸合成提供甲基把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来,亚甲基,次甲基,（一）甲硫氨酸参与甲基转移,1. 甲硫氨酸转甲基作用与甲硫氨酸循环有关,腺苷转移酶,PPi+Pi,+,甲硫氨酸,ATP,S-腺苷甲硫氨酸(SAM),三、含硫氨基酸代谢可产生多种生物活性物质,甲基转移酶,RCH3,腺苷,S-腺苷同型半胱氨酸,同型半胱氨酸,RH,甲硫氨酸循环,SAM为体内甲基的直接供体为体内甲基化反应提供甲基促进FH4再生维生素B12不足： 巨幼红细胞性贫血高同型半胱氨酸血症： 动脉粥样硬化和冠心病,2. 甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基,肝是合成肌酸的主要器官肌酸以甘氨酸为骨架，由精氨酸提供脒基，SAM提供甲基而合成,H2O,（二）半胱氨酸与多种生理活性物质的生成有关,1. 半胱氨酸与胱氨酸可以互变,2. 半胱氨酸可转变成牛磺酸,3. 半胱氨酸可生成活性硫酸根,PAPS为活性硫酸根，是体内硫酸基的供体,1.苯丙氨酸羟化生成酪氨酸,（一）苯丙氨酸和酪氨酸代谢既有联系又有区别,四、芳香族氨基酸代谢需要加氧酶催化,苯酮酸尿症（phenyl keronuria, PKU）,苯丙氨酸羟化酶缺陷，苯丙氨酸不能正常转变为酪氨酸代谢。经转氨基作用生成苯丙酮酸、苯乙酸等，并从尿中排出。属于一种遗传代谢病。,1. 苯丙氨酸转变为酪氨酸,多巴醌,吲哚醌,黑色素,2. 酪氨酸转变为黑色素和儿茶酚胺,酪氨酸,酪氨酸羟化酶,多巴,多巴胺,去甲肾上腺素,聚合,肾上腺素,帕金森病患者多巴胺生成减少人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病,3. 酪氨酸的分解代谢,体内代谢尿黑酸的酶先天缺陷时，尿黑酸分解受阻，可出现尿黑酸尿症,色氨酸,5-羟色胺,一碳单位,丙酮酸 + 乙酰乙酰CoA,维生素 PP,（二）色氨酸的分解代谢可产生丙酮酸和乙酰乙酰CoA,五、支链氨基酸的分解有相似的代谢过程,四、芳香族氨基酸代谢需要加氧酶催化,缬氨酸亮氨酸异亮氨酸,相应的-酮酸,脂酰CoA,-烯脂酰CoA,琥珀酰CoA乙酰CoA琥珀酰CoA+乙酰CoA,蛋白质的营养价值与营养必需氨基酸转氨基作用及转氨酶氨以丙氨酸和谷氨酰胺的形式运往肝或肾氨在肝经鸟氨酸循环合成尿素氨基酸脱羧基作用产生胺类某些氨基酸分解代谢产生一碳单位甲硫氨酸循环参与体内重要含甲基化合物的合成芳香族氨基酸代谢产生重要的神经递质、激素及黑色素,知识框架,蛋白质的营养价值与消化吸收氨基酸一般代谢氨的代谢个别氨基酸代谢,蛋白质降解途径氨基酸代谢库脱氨基作用-酮酸的代谢,转氨基作用与转氨酶转氨脱氨作用,氨的运输尿素合成,脱羧基作用一碳单位含硫氨基酸代谢芳香族氨基酸代谢支链氨基酸代谢,蛋白质消化吸收与氨基酸代谢,氮平衡必需氨基酸,蛋白质的营养价值,蛋白质的消化吸收,蛋白酶原的活化腐败作用,溶酶体途径蛋白酶体途径,
