氨基酸代谢 .ppt

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1、第八章 氨基酸代谢蛋白质的基本组成单位：氨基酸重要生理功能之一是作为合成蛋白质的原料。分解蛋白质 AA 再进一步代谢氨基代谢是蛋白质分解代谢的中心内容。氨基酸代谢 合成代谢 分解代谢,第一节 蛋白质的营养作用 一、蛋白质营养的重要性1.蛋白质是生命的物质基础（1）维持细胞、组织的生长、更新、修补（2）催化、运输、代谢调节等均需要蛋白质参与。2.蛋白质是能源物质，每克蛋白质在体内氧化分 解可释放约17kJ（4Kcal）能量（可由糖或脂肪 代替）。提供足够食物蛋白质对正常代谢和各种生命活动的进行是十分重要的，对于生长发育的儿童和康复期的病人，供给足量、优质的蛋白质尤为重要。,二、蛋白质的需要量和营

2、养价值（一）*氮平衡（nitrogen blance）*机体内蛋白质代谢的概况可根据氮平衡实验来确定。蛋白质的含氮量平均约为16 蛋白质在体内分解代谢所产生的含氮物质主要由尿、粪排出。测定尿与粪中的含氮量（排出氮）及摄入食物的含氮量（摄入氮）可以反映人体蛋白质的代谢概况。,1.氮的总平衡 摄入氮=排出氮，反映正常成人的蛋白质 代谢情况，即氮的“收支”平衡。2.氮的正平衡 摄入氮排出氮，部分摄入的氮用于合成 体内蛋白质。儿童、孕妇及恢复期病人3.氮的负平衡 摄入氮排出氮 见于蛋白质需要量不足，如饥饿或消耗性 疾病患者。,（二）生理需要量根据氮平衡实验：在不进食蛋白质时，成人每日最低分解约20g蛋

3、白质。成人每日最低需要量30-50g蛋白质为了长期保持总氮平衡，仍须增量才能满足要求。我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。,（三）蛋白质的营养价值由于所含氨基酸的种类和数量不同，它们的质不同。营养价值高-蛋白质含有体内所需要的各种氨基酸，并（nutrition value）且含量充足；营养价值较低-蛋白质缺乏体内所需要的某种氨基酸，或 含量不足。,*营养必需氨基酸（essential amino acid）:人体内有8种氨基酸不能合成。体内需要而又不能自身合成，必须由食物供应：缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和色氨酸（组氨酸和精氨酸）非必需氨基酸（none

4、ssential amino acid）:其余12种氨基酸体内可以合成，不一定需要由食物供应。,含有必需氨基酸种类多和数量足的蛋白质，其营养价值高，反之营养价值低。动物性蛋白质-营养价值高*蛋白质的互补作用：营养价值较低的蛋白质混合食用，则必需氨基酸可以互相补充从而提高营养价值。如：谷类蛋白质含赖氨酸较少，色氨酸较多 豆类蛋白质含赖氨酸较多，色氨酸较少 两者混合食用即可提高营养价值。临床：某些疾病情况下，为保证氨基酸的需要，可进行 混合氨基酸输液。,第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败 一、蛋白质的消化食物（蛋白质的消化、吸收）是人体氨基酸的主要来源。蛋白质未经消化不易吸收。某些抗原、毒素蛋白可少

5、量通过粘膜细胞进入体内，会产生过敏、毒性反应。水解食物蛋白质 氨基酸、小肽（吸收、利用）唾液中不含水解蛋白质的酶，故食物蛋白质的消化自胃中开始，但主要在小肠中进行。,（一）胃中的消化 酶：胃蛋白酶（pepsin）胃酸激活 胃蛋白酶原 胃蛋白酶 自身激活作用 胃蛋白酶的最适PH:1.52.5 对蛋白质肽键作用的特异性较差。胃蛋白酶 蛋白质 多肽、少量氨基酸 胃蛋白酶：对乳中的酪蛋白有凝乳作用 乳液凝成乳块后在胃中停留时间延长，有利于充分消化。,（二）小肠中的消化胃中：食物停留时间较短，因此蛋白质消化很不完全。小肠：蛋白质消化的主要部位：蛋白酶及肽酶 蛋白质的消化产物 氨基酸 及未被消化的蛋白质（

6、胰液及肠粘膜细胞）,1.酶-胰酶 最适pH为7.0左右胰液中的蛋白酶基本上分为两类：内肽酶（endopeptidase）外肽酶（exopeptidase）内肽酶-水解蛋白质肽链内部的一些肽键，胰蛋白酶、糜蛋白酶及弹性蛋白酶等。有一定的专一性。外肽酶-主要有羧基肽酶 A和羧基肽酶B 自肽链羧基末端开始，每次水解掉一个氨基酸残基，对不 同氨基酸组成的肽键也有一定专一性。胰酶 蛋白质 氨基酸、寡肽。,蛋白酶和肽酶 肠激酶（胰腺细胞分泌）以无活性的酶原 分泌到十 二指肠 激活。胰蛋白酶的自身激活作用较弱。胰液中：1.各种蛋白水解酶最初均以酶原形式存在2.胰液中还存在着胰蛋白酶抑制剂。这些对保护胰组织免

7、受蛋白酶的自身消化作用具有重要意义。,2.寡肽酶 存在：小肠粘膜细胞的刷状缘及胞液中 例如氨基肽酶及二肽酶：氨基肽酶 二肽酶寡肽 二肽 氨基酸部位：主要在小肠粘膜细胞内进行。,蛋白水解酶作用示意图,氨基肽酶,羧基肽酶,内肽酶,二肽酶,AA,AA,+,二、氨基酸的吸收部位：主要在小肠中进行吸收机制：目前尚未完全阐明是一个耗能的主动吸收过程。（一）AA吸收载体载体蛋白（carrier protein）部位：肠粘膜细胞膜上 载体蛋白-氨基酸-Na+形成三联体作用：将氨基酸及Na+转运入细胞，Na+则借钠泵排出细胞外，并消耗ATP。有4种类型的载体，分别参与不同氨基酸的吸收：中性氨基酸载体（主要载体）

8、碱性氨基酸载体 酸性氨基酸载体 亚氨基酸与甘氨酸载体,（二）-谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用 Meister提出:氨基酸吸收及向细胞内的转运过程是通过谷胱甘肽起作用的，称为“-谷氨酰基循环”反应过程：1.首先由谷胱甘肽对氨基酸转运 2.其次是谷胱甘肽的再合成，由此构成一个循环。催化反应的各种酶：小肠粘膜细胞 肾小管细胞 脑组织中 关键酶-谷氨酰基转移酶,（三）肽的吸收部位：肠粘膜细胞 还存在着吸收二肽或三肽的转运体系。是一个耗能的主动吸收过程。吸收作用在小肠近端较强，故肽吸收入细胞甚至先于游离氨基酸。不同二肽的吸收具有相互竞争作用。,三、蛋白质的腐败作用*定义：在消化过程中，有一小部分蛋白质不

9、被消化，也有一小部 分消化产物不被吸收。肠道细菌对这部分蛋白质及其消化 产物所起的作用，称为腐败作用。实质：是细菌本身的代谢过程，以无氧分解为主。产物：大多数对人体有害 少量脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。1.胺类（amines）的生成 2.氨（ammonia）的生成 3.其他有害物质的生成,（一）胺类（amines）的生成 蛋白酶 脱羧基 蛋白质 氨基酸 胺类（肠道细菌）组氨酸 组胺 赖氨酸 尸胺 色氨酸 色胺 酪氨酸 酪胺 苯丙氨酸 苯乙胺脑中：,（二）氨（ammonia）的生成 肠道中的氨主要有两个来源：1.未被吸收的AA在肠道细菌作用下脱氨基而生成 2.血液中尿素渗入肠道，受肠菌尿

10、素酶的水解而生成氨 这些氨均可被吸收入血液在肝合成尿素。降低肠道的 pH，可减少氨的吸收。（三）其他有害物质的生成 通过腐败作用还可产生其他有害物质：如苯酚、吲哚、甲基吲哚及硫化氢等。正常情况下 上述有害物质 大部分随粪便排出 小部分被吸收，解毒（肝）。,第三节 氨基酸的一般代谢人体内蛋白质处于不断降解与合成的动态平衡。成人每天约有体内蛋白质的12被降解 体内蛋白质的降解也是由一系列蛋白酶和肽酶完成的。真核细胞中蛋白质的降解有两条途径：1.不依赖ATP过程，在溶酶体内进行，主要降解细胞外来源的 蛋白质、膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白质。2.依赖ATP和泛素的过程，在胞液中进行，主要降解异常蛋白 和

11、短寿命的蛋白质。不含溶酶体的红细胞中尤为重要。,氨基酸代谢库（metabolic pool）食物蛋白质经消化而被吸收的氨基酸(外源性氨基酸)与体内组织蛋白质降解产生的氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为。氨基酸由于不能自由通过细胞膜，所以在体内的分布也是不均匀的。如：肌肉中氨基酸占总代谢库的50以上 肝约占10，肾约占4，血浆占1-6 肝中分解-丙氨酸、芳香族氨基酸 骨骼肌中分解-支链氨基酸 血浆氨基酸是体内各组织之间氨基酸转运的主要形式。肌肉和肝在维持血浆氨基酸浓度的相对稳定中起着重要作用。,体内氨基酸的主要功用：合成蛋白质和多肽转变成其他含氮物质,一、氨基酸的脱氨

12、基作用是氨基酸分解代谢的最主要反应部位：体内大多数组织中均可进行多种方式脱氨基：氧化脱氨基 转氨基 联合脱氨基 非氧化脱氨基等以联合脱氨基为最重要。,联合脱氨基的过程：,全过程是可逆的，因此这一过程也是体内合成非必需氨基酸的主要途径,（一）转氨基作用（transamination）1.转氨酶与转氨基作用 转氨酶：或称氨基转移酶 分布 体内各组织*转氨基作用：此酶催化某一氨基酸的a-基转移到另一种a-酮酸的 酮基上，生成相应的氨基酸；原来的氨基酸则转变 成a酮酸。,上述反应可逆，平衡常数近于1。*转氨基作用既是氨基酸的分解代谢过程，也是体内某些氨基酸（非必需氨基酸）合成的重要途径。,在各种转氨酶

13、中，以 L-谷氨酸与 a-酮酸的转氨酶最为重要。例如，谷丙转氨酶（glutamic pyruvic transaminase,GPT,ALT）谷草转氨酶（glutamic oxaloaceticnase,GOT,AST）,GPT谷氨酸十丙酮酸-酮戊二酸十丙氨酸 GOT谷氨酸十草酸乙酸-酮戊二酸十天冬氨酸 如：急性肝炎患者血清GPT活性显著升高；心肌梗死患者血清中GOT明显上升。临床上：作为疾病诊断和预后的指标之一。,2.转氨基作用的机制 转氨酶的辅酶：都是维生素B6磷酸酯 即磷酸吡哆醛 作用的机制：,（二）L-谷氨酸氧化脱氨基作用酶：L-谷氨酸脱氢酶部位：肝、肾、脑等 是一种不需氧脱氢酶，催化

14、L-谷氨酸氧化脱氨生成a-酮戊二酸，辅酶是NAD+或NADP+。,（三）嘌呤核苷酸循环联合脱氨基作用：在肝、肾等组织中进行。嘌呤核苷酸循环：骨骼肌和心肌中,二、a-酮酸的代谢 氨基酸脱氨基后生成的a-酮酸可以进一步代谢，主要有以下三方面的代谢途径：（一）生成非必需氨基酸（二）转变成糖及脂类(三)氧化供能,转变成糖及脂类实验发现：用各种不同的氨基酸饲养人工造成糖尿病的犬时-大多数氨基酸可使尿中排出的葡萄糖增加；少数几种可使葡萄糖及酮体排出同时增加；亮氨酸和赖氨酸只能使酮体排出量增加。将在体内可以转变成糖的氨基酸称为生糖氨基酸（glucogenic amino acid）变成酮体者称为生酮氨基酸（

15、ketogenic amino acid）二者兼有者称为生糖兼生酮氨基酸（glucogenic and ketogenic amino acid）同位素标记氨基酸的实验证明，上述营养学研究的结果是正 确的。#,氧化供能-酮酸在体内可以通过三羧酸循环与生物氧化体系彻底氧化成CO2和水，同时释放能量供生理活动的需要。氨基酸的代谢与糖和脂肪的代谢密切相关。氨基酸 糖与脂肪；糖 脂肪 多数非必需氨基酸的碳架部分三羧酸循环是物质代谢的总枢纽，通过它可使糖、脂肪酸及氨基酸完全氧化，也可使其彼此相互转变，构成一个完整的代谢体系。,第四节 氨的代谢 机体内代谢产生的氨消化道吸收来的氨 进入血液，形成血氨 氨：

16、具有毒性 脑组织对氨的作用尤为敏感*解毒：体内的氨主要在肝合成尿素。除门静脉血液外，体内血液中氨的浓度很低。正常人血浆中氨的浓度0.1mg/dl重肝病患者尿素合成功能降低 血NH3 脑功能紊乱常与肝性脑病的发病有关,一、体内氨的来源*三个主要的来源：l 各组织器官中氨基酸及胺分解产生的氨；l 肠道吸收的氨；l 肾小管上皮细胞分泌的氨。1.氨基酸脱氨基作用 体内氨的主要来源 NH3 AA-酮酸胺类的分解也可以产生氨：胺氧化酶RCH2NH2 RCHO+NH3,2.肠道吸收的氨 产氨的量较多有两个来源：肠内氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨 肠道细菌 AA NH3 肠道尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨

17、细菌尿素酶 尿素 NH3 NH3比NH4十易于穿过细胞膜而被吸收 H+NH3 NH4+OH-临床：高血氨病人采用弱酸性透析液作结肠透析，而禁止用碱性肥皂水灌肠，就是为了减少氨的吸收。,3肾小管上皮细胞分泌的氨 主要来自谷氨酰胺 谷氨酰胺酶谷氨酰胺 谷氨酸+NH3 肾小管管腔：NH3+H+NH4+（尿排出）H+NH3 NH4+OH-l 酸性尿有利于肾小管细胞中的氨扩散入尿l 碱性尿则不利于氨的排出，氨可被吸收入血，引起血氨升高。临床上 肝硬化产生腹水的病人 不使用碱性刊尿药，以免血氨升高。,二、氨的转运 氨是有毒物质。各组织中产生的氨如何以无毒性的方式经血液运输到肝合成尿素或运至肾以铵盐形式随尿

18、排出？现已阐明：氨在血液中主要是以 丙氨酸 谷氨酸胺 两种形式运输的（一）丙氨酸-葡萄糖循环,（二）谷氨酰胺的运氨作用 是另一种转运氨的形式 它主要从脑、肌肉 肝或肾运氨。,（脑、肌肉）（血液 肝或肾）谷氨酸酰胺既是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。谷氨酰胺在脑中固定和转运氨的过程中起着重要作用。临床上对氨中毒病人可服用或输入谷氨酸盐，以降低氨的浓度。,三、尿素的生成正常情况下体内的氨：主要在肝中合成尿素而解毒（80一90）；尿素是中性、无毒、水溶性很强的物质，由血液运输至肾，从尿中排出。只有少部分氨以铵盐形式由尿排出。体内氨的来源与去路保持动态平衡，使血氨浓度相对稳定。,（二）尿素合成的

19、鸟氨酸循环学说肝如何合成尿素？1932年，德国学者 Hans krebs和 Kurt Henseleit根据一系列实验，首次提出了鸟氨酸循环（ornithine cycle）学说，又称尿素循环（urea cycle）鸟氨酸循环学说的实验根据如下：将大鼠肝的薄切片放在有氧条件下加铵盐保温数小时后，铵盐的 含量减少，而同时尿素增多。在此切片中，分别加入各种化合物，并观察它们对尿素生成速度的影响。发现鸟氨酸、瓜氨酸或精氨酸能够大大加速尿素的合成。根据这三种氨基酸的结构推断，它们彼此相关，即鸟氨酸可能是瓜氨酸的前体，而瓜氨酸又是精氨酸的前体。,实验还观察到:当大量鸟氨酸与肝切片及NH4十保温时，确有瓜

20、氨酸的积存。早已证实肝含有精氨酸酶，此酶催化精氨酸水解生成鸟氨酸及尿素。同位素实验：标记的15NH4CL或含15N的AA饲养犬，发现随尿排出的尿素含有15N,但鸟氨酸中不含15N；用含14C标记的NaHCO3饲养犬，随尿排出的尿素也含有14C-urea可由NH3及CO2合成。,（三)鸟氨酸循环的详细步骤具体过程复杂，详细过程可分为以下四步：1氨基甲酰磷酸的合成 2.瓜氨酸的合成 3.精氨酸的合成 4.精氨酸水解生成尿素 1氨基甲酰磷酸的合成,氨基甲酰磷酸含成酶I，CPS-I。消耗2分子ATP。CPS-l和AGA都存在于肝细胞线粒体中。,*,鸟氨酸氨基甲酰转移酶（OCT）OCT也存在于肝细胞的线

21、粒体中，并通常与CPSI结合成酶的复合体。,2.瓜氨酸的合成,3.精氨酸的合成,4.精氨酸水解生成尿素,*尿素分子中的2个氮原子，一个来自氨，另一个则来自天冬氨酸，而天冬氨酸又可由其他氨基酸通过转氨基作用而生成。由此，尿素分子中2个氮原子的来源虽然不同，但都直接或间接来自各 种氨基酸。尿素合成是一个耗能的过程，合成1分子尿素需要消耗4个高能磷 酸键。,尿素合成的总反应式：,线粒体中以氨为氮源，通过 CSP-I合成氨基甲酰磷酸 urea胞液中存在CPS2，它以谷氨酰胺的酰胺基为氮源，催化合成氨基甲酰磷酸 参与嘧啶的合成。两种CPS催化合成的产物虽然相同，但它们是两种不同性质的酶，其生理意义也不相

22、同：CPS1参与尿素的合成，是肝细胞独特的一种重要功能，是细胞高度分化的结果，因而CPSI的活性可作为肝细胞分化程度的指标之一；CPS2参与嘧啶核苷酸的从头合成，与细胞增殖过程中核酸的合成有关，因而它的活性可作为细胞增殖程度的指标之一。,（四）尿素合成的调节 正常情况下，机体通过合适的速度合成尿素，以保证及时、充分地解除氨毒。尿素合成的速度可受多种因素的调节。1食物蛋白质的影响 高蛋白质膳食时尿素的合成速度加快，排出的含氮物中尿素约占 90；反之，低蛋白质膳食时尿素合成速度减慢，尿素排出量可 低于含氮排泄量的60%。2CPS-I的调节 AGA是CPSI的变构激动剂 精氨酸是AGA合成酶的激活剂

23、 因此，精氨酸浓度增高时，尿素生成加速。3尿素合成酶系的调节 精氨酸代琥珀酸合成酶的活性最低，是尿素合成的限速酶，可调节 尿素的合成速度。,五、体内氨的去路 1.形成 urea,排除体外 2.,3.,（六）高血氨症和氨中毒 正常生理情况下，血氨的来源与去路保持动态平衡，血氨浓度处于较低的水平。氨在肝中合成尿素是维持这种平衡的关键。*当肝功能严重损伤时，尿素合成发生障碍，血氨浓度升高，称 为高血氨症。后果：氨进入脑组织，NH3+-酮戊二酸 谷氨酸 NH3+谷氨酸 谷氨酰胺 因此，脑中NH3 脑细胞中的-酮戊二酸 TAC脑组织中ATP生成 大脑功能障碍，严器重时可发生昏迷这就是肝昏迷氨中毒学说的基

24、础。尿素合成酶的遗传性缺陷也可导致高血氨症。,第五节 个别氨基酸的代谢本节介绍某些氨基酸的另一些代谢方式：氨基酸的脱羧基作用 一碳单位的代谢 含硫氨基酸的代谢 芳香族氨基酸的代谢 支链氨基酸的代谢,一、氨基酸的脱羧基作用 CO2氨基酸 胺 氨基酸脱羧酶 组氨酸 组胺 谷氨酸-氨基丁酸 氨基酸 羟化 胺 酶：氨基酸脱羧酶 辅酶-磷酸吡哆醛胺类含量含量很低，但具有重要的生理功用。胺氧化酶胺 醛 羧酸（避免氨在体内蓄积）,（一）-氨基丁酸（GABA）,酶分布：在脑、肾、组织中活性很高。作用：GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。临床：维生素B6治疗妊娠呕吐和小儿抽搐，这与磷酸吡哆醛参与构成

25、谷氨酸脱羧酶辅酶，促进谷氨酸脱羧生成-氨基丁酸，从而抑制神经兴奋性有关。,（二）牛磺酸,作用：1）在肝细胞中牛磺酸可与胆汁酸结合生成结合胆汁酸；2）现发现脑组织中也含有较多的牛磺酸，表明它可能对脑功能 也有作用。,（三）组胺,分布：,乳腺、肝、肺、肌肉及胃粘膜等的肥大细胞中作用：是一种强烈的血管舒张剂，并能增加毛细血管通透性。创伤性休克及过敏反应等，均与组胺生成过多有关。组胺还可刺激胃液分泌。,（四）5-羟色胺（5-HT）,分布：体内各组织（神经、胃、血小板等）作用：脑内抑制性神经递质（睡眠、疼痛、体温调节有关）。外周组织收缩血管作用。,（五）多胺（精脒和精胺）,鸟氨酸 多胺 CO2 蛋氨酸

26、多胺作用：精脒和精胺是调节细胞生长的重要物质。凡生长旺盛的组织如胚胎、再生肝、癌瘤组织等，其 鸟氨 酸脱羧酶活性较强，多胺含量也较多。临床：测定肿瘤病人血或尿中多胺的含量作为观察病情和辅助 诊断的指标。,二、一碳单位代谢*一碳单位：某些氨基酸在分解代谢过程中产生含有一个碳 原子的有机基团：甲基-CH3-，methyl甲烯基-CH2-，methylene甲炔基-CH=，methenyl甲酰基 CHO-，formyl亚氨甲基 CH=NH,formimino CO2不属于一碳单位 常与四氢叶酸（FH4或THFA）结合而转运并参与代谢。,1 一碳单位与四氢叶酸 四氢叶酸是一碳单位的载体。四氢叶酸是一碳

27、单位代谢的辅酶,一碳单位通常结合在 FH4分子的 N5和 N10位置上：,N5-甲基四氢叶酸（N5-CH3-FH4）N5、N10-甲烯四氢叶酸（N5、N10 CH2-FH4）N5、N10-甲炔四氢叶酸（N5、N10=CH-FH4）N10-甲酰四氢叶酸（N10-CHO-FH4）N5-亚氨甲基四氢叶酸（N5CH=NH-FH4）,（二）一碳单位与氨基酸代谢一碳单位主要来源于：丝氨酸、甘氨酸、组氨酸和色氨酸的分解代谢。,丝氨酸 甘氨酸+N5、N10-甲烯四氢叶酸 甘氨酸 N5、N10 CH2-FH4 组氨酸 亚氨甲基谷氨酸 N5CH=NH-FH4+NH3 N5、N10=CH-FH4 色氨酸 HCOOH

28、+FH4N10-CHO-FH4,(三）一碳单位的互变,（五）一碳单位的生理功用 1.嘌呤和嘧啶的合成原料N5，N10=CH-FH4-嘌呤环 C8N10 CHO-FH4 嘧啶环C2 N5，N10-CH2-FH4胸苷酸（dTMP）2.一碳单位代谢的障碍可造成某些病理情况巨幼红细胞贫血磺胺药及其些抗恶性肿瘤药（甲氨蝶呤等）：分别通过干扰细胞及恶性肿瘤细胞的叶酸、四氢叶酸合成，进一步影响一碳单位代谢。核酸合成而发挥其药理作用。,三、含硫氨基酸的代谢 体内含硫的氨基酸有三种：甲硫氨酸半胱氨酸胱氨酸这三种氨基酸的代谢是相互联系的：甲硫氨酸 半胱氨酸 胱氨酸甲硫氨酸是必需氨基酸,(一)甲硫氨酸的代谢1.甲硫

29、氨酸与转甲基作用蛋氨酸分子中的S-甲基可以通过转甲基作用生成许多含甲基的重要生理活性物质，但是蛋氨酸必须转变生成S-腺苷蛋氨酸(SAM)才具有这种作用.,SAM的甲基被高度活化，称为活性蛋氨酸。,50种物质需要SAM提供甲基 甲基化合物:l DNA、RNA及蛋白质的甲基化l 肌酸、胆碱、肾上腺素等的合成甲基化作用是重要的代谢反应，具有广泛的生理意义。SAM则是体内最重要的甲基直接供给体。,*2.甲硫氨酸循环（methionine cycle）蛋氨酸循环-SAM在甲基转移酶催化下，将甲基转移给某化合物（RH）生成甲基化合物（RCH3）后，然后水解除去腺苷生成同型半脱氨酸，后者在蛋氨酸合成酶（又称

30、 N5-CH3-FH4转甲基酶，辅酶为维生素B12）作用下，从N5-CH3-FH4获得甲基再合成蛋氨酸，形成一个循环过程。,*蛋氨酸循环的生理意义:1.由N5-CH3-FH4供给甲基合成蛋氨酸，再通过此循环的SA M 提供甲基以进行体内广泛存在的甲基化反应。N5-CH3-FH4则是体内甲基的间接供体由N5-CH3-FH4提供甲基使同型半脱氨酸转变成甲硫氨酸的反应是目前已知体内能利用的N5-CH3-FH4唯一反应。2.酶:N5-甲基四氢叶酸转甲基酶 又称甲硫氨酸合成酶 辅酶-VitB12它参与甲基的转移 VitB12缺乏时，N5-CH3-FH4上的甲基不能转移，这不仅不利于甲硫氨酸的生成，同时也

31、影响四氢叶酸的再生，使组织中游离的四氢叶酸含量减少，不能重新利用它来转运其他一碳单位，导致核酸含成障碍，影响细胞分裂-产生巨幼红细胞性贫血。,3.肌酸的合成肌酸（creatine）磷酸肌酸（creatine phosphthe,CP）是能量储存、利用的重要化合物。,肝是合成肌酸的主要器官。磷酸肌酸在心肌、骨骼肌及大脑中含量丰富。肌酸激酶由两种亚基组成:M亚基（肌型）B亚基（脑型）有三种同工酶：MM型、MB型及BB型。(骨骼肌)(心肌)(脑)心肌梗死时，血中MB型肌酸激酶活性增高，可作为辅助诊断的指标之一。肌酸磷酸肌酸 代谢的终产物是肌酸酐肌酸酐主要在肌肉中通过磷酸肌酸的非酶促反应而生成。正常成

32、人，每日尿中肌酸酐的排出量恒定。肾严重病变时，肌酸酐排泄受阻，血中肌酸酐浓度升高。,（二）半胱氨酸与胱氨酸的代谢1.半胱氨酸与胱氨酸互变半胱氨酸（SH）胱氨酸含有二硫键（S-S-）二者可以相互转变,l 蛋白质中两个半胱氨酸残基之间形成的二硫键对维持蛋白质 的结构具有重要作用。l 体内许多重要酶的活性均与其分子中半胱氨酸残基上巯基的存 在直接有关，故称巯基酶 有些毒物，如芥子气、重金属盐等，能与酶分子的疏基结合而抑制酶活性，从而发挥其毒性作用。治疗：二巯基丙醇可以使结合的巯基恢复原来状态，有解毒作用。体内存在的还原型谷胱甘肽能保护酶分子上的巯基，因而有重要的生理功用。,2.硫酸根的代谢 含硫氨基

33、酸氧化分解均可以产生硫酸根；半胱氨酸是体内硫酸根的主要来源。巯基和氨基半胱氨酸 丙酮酸+NH3+H2S 氧化 H2S H2SO4体内的硫酸根：一部分以无机盐形式随尿排出；一部分则经ATP活化成活性硫酸根，即3-磷酸腺苷5-磷酸硫酸（PAPS）。,（1）PAPS的性质比较活泼，可使某些物质形成硫酸酯：l 类固醇激素可形成硫酸酯而被灭活l 外源性酚类化合物也可以形成硫酸酯而排出体外。这些反应在肝脏生物转化作用中有重要意义。（2）PAPS还可参与硫酸角质素及硫酸软骨素等分子中硫酸化 氨基糖的合成-为转硫酸基作用，由硫酸转移酶催化。,四、芳香族氨基酸的代谢芳香族氨基酸包括：苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸,（

34、）苯丙氨酸和酪氨酸的代谢正常情况下，苯丙氨酸的主要代谢是经羟化作用，生成酪氨酸。酶：苯丙氨酸羟化酶 是一种加单氧酶辅酶：四氢生物蝶呤,1.儿茶酚胺与黑色素的合成 酪氨酸的进一步代谢与合成某些神经 递质、激素及黑色素有关。,多巴胺:脑中的一种神经递质帕金森病（Parkinson disease）患者，多巴胺生成减少.多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素统称为儿茶酚胺。即含邻苯二酚的胺类。酪氨酸羟化酶是儿茶酚胺合成的限速酶，受终产物的反馈调节。,黑色素的生成：黑色素细胞中：酪氨酸酶 氧化、脱羧酪氨酸 多巴 吲哚-5，6-醌 羟化（黑色素即是吲哚醌聚合物）人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白

35、，称为白化病（albinism）。,2.酪氨酸的分解代谢 酪氨酸转氨酶酪氨酸 对羟丙酮酸 尿黑酸 延胡索酸+乙酰乙酸 糖代谢 脂肪酸代谢苯丙氨酸和酪氨酸是生糖兼生酮氨基酸,3.苯酮酸尿症 苯丙氨酸羟化酶正常情况下-苯丙氨酸 酪氨酸（代谢的主要途径）异常情况下-当苯丙氨酸羟化酶先天性缺乏时：苯丙氨酸 苯丙酮酸 苯乙酸尿中出现大量苯丙酮酸等代谢产物，称为苯酮酸尿症（PKU）。苯丙酮酸的堆积对中枢神经系统有毒性，故患儿的智力发育障碍。对此种患儿的治疗原则是早期发现，并适当控制膳食中的苯丙 氨酸含量。,五、支链氨基酸的代谢支链氨基酸包括：亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸，它们都是必需氨基酸。这三种氨基酸分解代谢的开始阶段基本相同，即首先经转氨基作用，生成各自相应的-酮酸，其后分别进行代谢，经过若干步骤：缬氨酸 琥珀酸单酰辅酶A（生糖氨基酸）亮氨酸 乙酰辅酶A+乙酰乙酰辅酶A（生酮氨基酸）异亮氨酸 乙酰辅酶A+琥珀酸单酰辅酶A（生糖兼生酮氨基酸）支链氨基酸的分解代谢主要在骨骼肌中进行。综上可见，各种氨基酸除了作为合成蛋白质的原料外，还可以转变成其他多种含氮的生理活性物质。,