蛋白质的分解代谢

蛋白质的分解代谢知识梳理，包括蛋白质的营养作用、蛋白质的消化，吸收和腐败、氨基酸的代谢概况、个别氨基酸的特殊代谢等等。

蛋白质的分解代谢

• 蛋白质的营养作用
  • 重要性
    • 参与催化、代谢调节、运动、运输、免疫防御等生命活动
    • 作为组织结构的材料
    • 氧化供能
  • 需要量
    • 最低分解量（20g/日）、最低生理需要量（30g～50g/日）、营养学会推荐量（80g/日）
  • 蛋白质的互补作用
    • 蛋白质的互补作用将不同种类营养价值较低的植物蛋白混合食用，可以互相补充所缺少的必须氨基酸，从而提高蛋白质的营养价值。
• 蛋白质的消化，吸收和腐败
  • 蛋白质的消化
    • 场所
      • 小肠(主要场所)、胃
    • 过程
    • 分解蛋白质所需酶
      • 内肽酶
        • 胰蛋白酶(分解碱性氨基酸)、糜蛋白酶(分解芳香族氨基酸)、弹性蛋白酶(分解脂肪族氨基酸)
      • 外肽酶
        • 分解末端残基
    • 消化结果
      • 95%以上完全水解为氨基酸，未消化的蛋白质在结肠下段发生腐败
  • 蛋白质的吸收和转运
    • 1.氨基酸载体（主动吸收）
    • 2.γ-谷氨酰基循环
  • 蛋白质的腐败作用
    • 定义
      • 肠道内未被消化的蛋白质及未被吸收的氨基酸，在大肠下部受肠菌的作用，发生一系列化学反应产生有害物质的过程。
    • 腐败产物
      • 胺类、氨、其他腐败产物（硫醇、硫化氢、甲烷等）
    • 肝昏迷的假神经递质学说
• 氨基酸的代谢概况
  • 氨基酸代谢库
    • 体内各种来源的氨基酸混合在一起，分布于全身各组织细胞内外参与代谢，称为氨基酸代谢库
  • 氨基酸来源和去路
• 个别氨基酸的特殊代谢
  • 一碳单位的代谢
    • 定义
      • 某些氨基酸在体内分解代谢过程中可以产生一个碳原子的活性基团
    • 运载体
      • 四氢叶酸(FN4)，一碳单位不能单独存在，必须以FN4为载体
    • 来源
      • 丝氨酸，甘氨酸，组氨酸，色氨酸，甲硫氨酸
    • 种类
      • 甲基(-CH3)，亚甲基(-CH2)，次甲基(-CH=)等，即一碳单位的基即可
    • 生理意义
      • 是联系氨基酸代谢与核苷酸代谢的枢纽，一碳单位为嘌呤及嘧啶合成提供原料，参与活性甲基的合成，一碳单位代谢障碍可造成某些疾病（如巨幼红细胞性贫血等）
  • 含硫氨基酸的代谢
    • 包括
      • 甲硫氨基酸，半胱氨基酸，胱氨酸
    • 甲硫氨基酸的代谢
      • 甲硫氨酸的循环
      • 生理意义
        • 为体内甲基化反应提供甲基；使四氢叶酸得到再生；使基因甲基化而参与基因表达调控；同型半胱氨酸堆积，引起同型半胱氨酸血症
    • 半胱氨基酸与胱氨酸代谢
      • 半胱氨酸与胱氨酸的互变
      • 半胱氨酸氧化分解为硫酸根
      • 半胱氨酸参与合成谷胱甘肽
        • 谷胱甘肽重要的生理功能
          • ①抗氧化作用 ② 参与生物转化 ③参与氨基酸转运 ④保护蛋白质分子中的活性巯基
    • 芳香族氨基酸代谢
      • 芳香族氨基酸:苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸
      • 苯丙氨酸羟化为酪氨酸
      • 酪氨酸在酪氨酸羟化酶作用下生成儿茶酚胺(儿茶酚胺包括多巴胺，肾上腺素，去甲肾上腺素)和黑色素
      • 色氨酸分解生成丙酮酸和乙酰乙酰辅酶A
    • 支链氨基酸的代谢
• 糖、脂类和蛋白质在代谢上的相互联系
• • 氨基酸的一般代谢
    • 氨基酸的脱氨基作用
      • 转氨基作用
        • 定义
        • 特点
          • 可逆反应，只有氨基转移，没有生成游离氨基
        • 转氨酶
          • 特点
            • 种类多、分布广、特异性强，除赖氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸外大多数都可进行转氨基作用
            • 辅酶:维生素B6(又称磷酸吡哆醛)
          • 主要酶
            • 丙氨酸氨基转移酶ALT、天冬氨酸氨基转移酶AST
        • 生理意义
          • 是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，逆过程是合成非必需氨基酸的重要途径
      • 氧化脱氨基作用
        • 反应
        • 特点
          • 可逆反应、生成游离的氨、ADP别构激活，ATP别构抑制
        • L-谷氨酸脱氢酶
        • 生理意义
          • 反应可逆，逆过程可合成谷氨酸
      • 联合脱氨基作用
        • 转氨基联合氧化脱氨基作用
          • 场所
            • 在肝、肾组织中
          • 生理意义
            • 主要脱氨基方式，逆过程是合成非必需氨基酸的主要途径
        • 嘌呤核苷酸循环
          • 场所
            • 在肌肉组织中
      • 其他脱氨基作用
        • 丝氨酸（脱水脱氨基）：丙酮酸 + 氨
        • 半胱氨酸（脱硫化氢脱氨基）丙酮酸 + 氨
        • 天冬氨酸（直接脱氨基）延胡索酸 + 氨
    • 氨的代谢
      • 氨的来源和去路
        • 氨的来源
          • （1）氨基酸脱氨基产生氨（体内氨的主要来源）；（2）肠道吸收的氨；（3）其他含氮物质如胺类、嘌呤、嘧啶等分解产氨；（4）肾小管上皮细胞水解谷氨酰胺产氨.
        • 氨的去路
          • （1）在肝中合成尿素，经肾脏排出体外（主要去路）；（2）合成谷氨酰胺；（3）合成其他含氨化合物，如非必需氨基酸、嘌呤、嘧啶等；（4）部分由谷氨酰胺转运至肾脏，水解产生氨，随尿液以铵盐形式排出.
      • 氨的转运
        • 谷氨酰胺运氨作用
          • 生理意义
            • 谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的运输形式和储存形式
        • 葡萄糖-丙氨酸循环
          • 生理意义
            • 从骨骼肌组织中氨基酸以五毒的丙氨酸形式运往肝，同时肝又为骨骼肌提供合成丙酮酸的葡萄糖
      • 尿素的合成——鸟氨酸循环
        • 反应场所
          • 前两步在线粒体，后三步在胞质中
        • 反应过程
        • 关键酶
          • 氨基甲酰磷酸合酶I(CPS-I)、鸟氨酸氨基甲酰转移酶、精氨酸代琥珀酸合成酶
        • 消耗能量
          • 消耗3个ATP，4个高能磷酸键
        • 特点
          • 第一氨来自游离的氨，第二个氨来自天冬氨酸；瓜氨酸可以自由通过线粒体和胞液；瓜氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶作用下生成精氨酸代琥珀酸时需要ATP，最后转化为AMP，消耗了两个高能磷酸键
        • 生理意义
          • 是肝脏解除氨毒的主要方式
    • a-酮酸的代谢
      • 1.转变为非必需氨基酸
      • 2.转变为糖及酮体
      • 3.氧化供能
    • 氨基酸的脱羧基作用
      • γ-氨基丁酸
      • 5-羟色胺
      • 牛磺酸
      • 组胺
        • 组氨酸脱羧生成组胺
      • 多胺
        • 鸟氨酸脱羧产生多胺