导图社区 蛋白质消化吸收和氨基酸代谢
生物化学，蛋白质化吸收和氨基酸代谢知识点总结，包括蛋白质的营养价值与消化吸收，氨基酸的一般代谢。氨的代谢。
脂质代谢一般称为脂肪代谢,是指生物体内的脂肪在各种酶的帮助下消化、吸收、合成、分解的过程,通过这个过程可以将脂肪加工成机体所需要的物质,保证正常生理机
这是一篇关于糖代谢的思维导图，主要内容有共同起始:糖酵解(分解1mol葡萄糖净得2ATP)、产能少:无氧氧化(胞质中生成乳酸)、产能多︰有氧氧化(分解1mol葡萄糖净得30/32molATP)、不产能:磷酸戊糖途径等。
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第14章DNA的生物合成读书笔记
蛋白质消化吸收和氨基酸代谢
蛋白质的营养价值与消化吸收
蛋白质的营养价值
氮平衡
概念：每日氮的摄入量与排出量之间的关系
分类
氮的总平衡：摄入氮量=排出氮量（常见于正常成人）
氮的正平衡：摄入氮量大于排出氮量（孕妇、恢复期病人）
氮的负平衡：摄入氮量小于排出氮量（饥饿、严重烧伤、出血及消耗性疾病的病人）
必需氨基酸
9种必需氨基酸：亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、组氨酸——含必需氨基酸种类越多、比例越高营养价值越高
食物蛋白质的互补作用：多种营养价值较低的蛋白质混合食用彼此间必需氨基酸可以得到互相补充，从而提高蛋白质的营养价值
蛋白质的消化吸收
外源性蛋白质消化成寡肽和氨基酸后被吸收
场所：胃——胃蛋白酶；小肠（主要场所）——内肽酶和外肽酶
酶原激活的意义：保证酶在特定部位和环境发挥催化作用；保护器官组织免受蛋白酶的自身消化；酶原还可视为酶的贮存形式
氨基酸和寡肽通过主动转运机制被吸收（主要在小肠被吸收）
未消化吸收的蛋白质在结肠下段发生腐败
肠道细菌通过脱羧基作用产生胺类
肠道细菌通过脱氨基作用产生氨
腐败作用产生其他有害物质：苯酚、吲哚、硫化氢等
氨基酸的一般代谢
体内蛋白质分解生成氨基酸——有两条降解途径
溶酶体途径（不消耗ATP）
蛋白酶体途径（消耗ATP，乏素化）
外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库
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
概念：在转氨酶的催化下，可逆地将α-氨基酸的氨基转移给α-酮酸，结果是氨基酸脱去氨基生成相应的α-酮酸，原来的α-酮酸则转变为另一种氨基酸
体内重要的转氨酶：ALT（谷氨酸转氨酶，GPT，在肝组织中活性最高）和AST(天冬氨酸转氨酶，GOT,在心肌组织中活性最高）
氨基转移酶具有相同的辅酶和作用机制——辅基：维生素B6（磷酸吡哆醛）
L-谷氨酸脱氢酶催化L-谷氨酸氧化脱氨基
L-谷氨酸脱氢酶广泛存在于肝肾脑中（不需氧）
L-谷氨酸是唯一既能利用NAD+又能利用NADP+接受还原当量的酶
NAD+和NADP+是该酶的辅酶
联合脱氨作用：氨基转移酶与L-谷氨酸脱氢酶联合作用（转氨基作用与L-谷氨酸的氧化脱氨基作用偶联进行）
氨基酸通过氨基酸氧化酶催化脱去氨基
L-氨基酸氧化酶，属黄素酶类，其辅基是FMN或FAD
氨基酸碳链骨架可进行转换或分解
三羧酸循环是物质代谢总枢纽
α-酮酸可彻底氧化分解并提供能量（通过三羧酸循环与生物氧化体系）
α-酮酸经氧化生成营养非必需氨基酸
α-酮酸可转变为糖和脂质
生糖氨基酸：甘、丝、缬、组、精、半胱、脯、丙、谷、谷氨酰胺、天冬、天冬酰胺、甲硫
生酮氨基酸：亮氨酸、赖氨酸
生糖兼生酮氨基酸：异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸
氨的代谢
血氨的三个来源
氨基酸脱氨基作用和胺类分解均可产生氨
肠道作用产生氨：肠道偏碱氨的吸收增强
临床上对高血氨病人采用弱酸性透析液作结肠透析
肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺(在谷氨酰胺酶的催化下水解成谷氨酸和氨 以铵盐的形式排出体外)
临床上对因肝硬化而产生腹水的病人，不宜使用碱性利尿药，以免使血氨升高
酸性尿有利于肾小管细胞中的氨扩散入尿
碱性尿则妨碍肾小管细胞中NH3的分泌
氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式转运
氨通过丙氨酸-葡萄糖循环从骨骼肌运往肝
丙氨酸通过联合脱氨基作用生成丙酮酸并释放氨，氨用于合成尿素，丙酮酸经糖异生途径生成葡萄糖。葡萄糖经血液运往肌肉，沿糖酵解转变成丙酮酸，后者再接受氨基生成丙氨酸
意义：骨骼肌组织中氨基酸的氨基以丙氨酸的形式运往肝，同时肝又为骨骼肌提供了生成丙酮酸的葡萄糖
氨通过谷氨酰胺从脑和骨骼肌等组织运往肝或肾
临床上对氨中毒的病人可服用或输入谷氨酸盐，以降低氨的浓度
在脑和骨骼肌等组织，氨与谷氨酸在谷氨酰胺合成酶的催化下合成谷氨酰胺，并经血液运往肝或肾，再经谷氨酰胺酶催化水解成谷氨酸及氨
生理意义：谷氨酰胺既是氨的解毒产物，又是氨的存储及运输形式
氨的主要代谢去路是在肝合成尿素
尿素通过鸟氨酸循环合成：鸟氨酸催化NH3和CO2生成尿素，精氨酸是重要的中间化合物，瓜氨酸是鸟氨酸转变为精氨酸的中间产物
鸟氨酸和瓜氨酸都存在于线粒体基质
肝中鸟氨酸循环的反应步骤
NH3、CO2和ATP缩合生成氨基甲酰磷酸
尿素生物合成始于氨基甲酰磷酸
酶：氨基甲酰磷酸合成酶I（CPS-I)——关键酶
消耗两分子ATP，在肝线粒体中进行
氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸——在线粒体中进行
氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸——酶：精氨酸代琥珀酸酶（关键酶），耗能，在胞液中进行
精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸与延胡索酸——在胞液中进行
精氨酸水解释放尿素并再生成鸟氨酸
尿素合成总结
原料：2分子氨，一个来自游离氨，另一个来自天冬氨酸
过程：通过鸟氨酸循环，先在线粒体中进行，再在胞液中进行
消耗4个高能磷酸键、3个ATP
意义：是肝脏解除氨毒性的主要方式
尿素合成受膳食蛋白质和两种关键酶的调节
高蛋白质膳食增加尿素生成
AGA激活CPS-I启动尿素合成：AGA是CPS-1的别构激活剂
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
精氨酸代琥珀酸合成：在促进尿素合成的酶系中，精氨酸代琥珀酸合成酶活性最低，是尿素启动后的关键酶，可调节尿素合成速度
尿素生成障碍可引起高血氨或氨中毒
肝功能受损或尿素合成相关酶系遗传缺陷---->尿素合成发生障碍----->血氨浓度升高
肝性脑病的氨中毒学说：氨进入脑组织后可与α-酮戊二酸结合生成谷氨酸，氨也可与脑中的谷氨酸进一步结合生成谷氨酰胺。高血氨时，脑中氨的增加可使脑细胞中的α-酮戊二酸减少，导致三羧酸循环减弱，ATP生成减少，引起大脑功能障碍，严重时可发生昏迷（称为肝性脑病）
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（酶：L-谷氨酸脱羧酶）
组氨酸脱羧生成组胺（酶：组氨酸脱羧酶）
色氨酸经羧化后脱羧生成5-羟色胺
某些氨基酸脱羧基后可产生多胺类物质（鸟氨酸脱羧酶是多胺合成的关键酶）
某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位（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-)、次甲基(=CH-)、甲酰基（-CHO）、亚氨甲基（-CH=NH)等
运载体：四氢叶酸（FH4) 功能：参与嘌呤和嘧啶的合成
一碳单位来源：由丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、色氨酸的分解代谢产生
含硫氨基酸代谢可产生多种生物活性物质
甲硫氨酸、半胱氨酸和胱氨酸
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
S-腺苷甲硫氨酸（SAM)：体内最重要的甲基直接供体
甲硫氨酸循环：甲硫氨酸经腺苷转移酶催化生成S-腺苷甲硫氨酸SAM 同型半胱氨酸再接受N5-CH3-FH4的甲基可重新生成甲硫氨酸
甲硫氨酸合成酶的辅酶是维生素B12
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生成有关
半胱氨酸可与胱氨酸互变
半胱氨酸可转变为牛磺酸
牛磺酸是胆汁酸的组成成分之一
半胱氨酸可生成活性硫酸根
芳香族氨基酸代谢需要加氧酶催化
苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸
苯丙氨酸和酪氨酸代谢既有联系又有区别
苯丙氨酸羟化生成酪氨酸
先天性苯丙氨酸羟化酶缺陷---->苯丙氨酸无法羟化为酪氨酸---->苯丙氨酸经转氨酸作用生成苯丙酮酸---->大量的苯丙酮酸及其代谢产物由尿排出（苯丙酮尿症PKU)
酪氨酸转变为儿茶酚胺和黑色素或彻底氧化分解
酪氨酸羟化酶是合成儿茶酚胺的关键酶，受终产物的反馈调节
帕金森病人脑内多巴胺生成减少
酪氨酸的另一代谢途径是合成黑色素
酪氨酸酶先天性缺乏——>白化病
色氨酸分解代谢可产生丙酮酸和乙酰乙酰CoA
支链氨基酸的分解有相似的代谢过程
