氨基酸代谢

蛋白质水解生成的氨基酸在体内的代谢包括两个方面，一方面主要用以合成机体自身所特有的蛋白质、多肽及其他含氮物质。另一方面可通过脱氨作用，转氨作用，联合脱氨或脱羧作用，分解成α-酮酸、胺类及二氧化碳。氨基酸分解所生成的α-酮酸可以转变成糖、脂类或...

氨基酸代谢

• 蛋白质的营养价值与消化吸收
  • 体内蛋白质的代谢状态可用氮平衡概述
    • 氮平衡是指每日的摄入量与排出量之间的关系
    • 总平衡：摄入量=排出量 正平衡：摄入量＞排出量 负平衡：摄入量＜排出量
  • 营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值
    • 必需氨基酸：甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
    • 蛋白质的互补作用：蛋白质的互补作用指的是两种及两种以上食物蛋白质混合食用，含有的氨基酸可以取长补短，从而提高蛋白质的利用率，为了能够有效的发挥食物中蛋白互补作用，身体的一切生命活动都离不开氨基酸的支持
  • 外源蛋白质消化成寡肽和氨基酸后被吸收
    • 蛋白质在胃和小肠被消化成寡肽和氨基酸
    • 氨基酸和寡肽通过主动转运机制被吸收
  • 未消化的蛋白质在结肠下端发生腐败
    • 肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类； 肠道细菌通过脱氨基产氨； 腐败作用产生其他有害物质
• 个别氨基酸的代谢
  • 氨基酸脱羧基作用需要脱羧酶催化
    • 谷氨酸脱羧生成γ-氨基丁酸：GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用
    • 组氨酸脱羧生成组胺
    • 色氨酸经过羟化后脱羧生成5-羟色胺
    • 某些氨基酸脱羧基可产生多胺类物质
  • 某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位
    • 一碳单位是指某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的有机基团：甲基（CH3-）、亚甲基（CH2=）、次亚基（CH≡）、甲酰基（HCO-）或亚氨甲基（-CH=NH）及二氧化碳（O=C=O）等
    • 由氨基酸产生的一碳单位可相互转变：一碳单位由氨基酸生成的同时，既结合在四氢叶酸的N5、N10位上，四氢叶酸的N5结合甲基，或亚氨甲基N5和N10结合亚甲基或次甲基N5或N10结合甲酰基
    • 一碳单位的主要功能是参与嘌呤与嘧啶的合成
  • 含硫氨基酸代谢可产生多种生物活性物质
    • 甲硫氨酸参与甲基转移反应
      • 甲硫氨酸转甲基作用与甲硫氨酸循环有关
      • 甲硫氨酸为肌酸合成提供甲基
    • 半胱氨酸与多种生理活性物质的合成有关
      • 半胱氨酸可转变为牛磺酸
      • 半胱氨酸可生成活性硫酸根
      • 半胱氨酸和胱氨酸可以互相转变
  • 芳香族氨基酸代谢需要加氧酶催化
    • 芳香族氨基酸包括苯丙氨酸，酪氨酸和色氨酸，酪氨酸可以由苯丙氨酸羟化生成，苯丙氨酸与色氨酸为营养必需氨基酸
  • 支链氨基酸的分解有相似的分解过程
    • 氨基酸衍生物的重要含氮化合物
• 氨基酸的一般代谢
  • 体内蛋白质分解成氨基酸
    • 蛋白质以不同的速率降解：半寿期是指将其浓度减少到开始值50%所需要的时间
    • 真核细胞降解两种途径
      • 蛋白质在溶酶体通过ATP非依赖途径被降解
      • 蛋白质在蛋白酶体通过ATP依赖途径被降解质（泛素是一种由76个氨基酸组成的小分子蛋白质引起，广泛存在于真核细胞而得名）
  • 氨基酸分解代谢首先脱氨基
    • 氨基酸通过转氨基作用脱去氨基
      • 转氨基作用由转氨酶催化完成： 谷丙转氨酶又称丙氨酸转氨酶，简称：GTP ALT； 谷草转氨酶又称天冬氨酸转氨酶，简称：GOT AST
      • 氨基转移酶具有相同的辅酶和作用机制：氨基转移酶的辅基是维生素B6的磷酸酯，即磷酸吡哆醛
    • L-谷氨酸脱氢酶催化L-谷氨酸氧化脱氨基：ATP与GTP是此酶的别构抑制剂，而ADP和GDP是别构激活剂
    • 氨基酸通过氨基酸氧化酶催化脱去氨基
  • 氨基酸碳链骨架可进行转换或分解: α-酮酸可彻底氧化分解并提供能量； α-酮酸经氨基化生成营养非必需氨基酸； α-酮酸可转变成糖和脂质
• 氨的代谢
  • 血氨的三个重要来源
    • 氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可生成血氨
    • 肠道细菌作用产生氨
    • 肾小管上皮细胞分泌氨主要来自谷氨酰胺
  • 氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式转运：1.氨通过丙氨酸-葡萄糖循环从骨骼肌运往肝 2.氨通过谷氨酰胺从脑和骨骼肌等组织运往肝或肾
  • 氨的主要代谢去路是在肝合成尿素
    • 氨主要在肝合成尿素，少部分在肾以铵盐的形式随尿排出
    • 尿素是通过鸟氨酸循环合成的
    • 肝中鸟氨酸循环的反应步骤
    • 尿素合成受膳食蛋白质和两种关键酶的调节