蛋白质

蛋白质相关知识梳理，包括营养价值消化吸收、AA的一般代谢、氨的代谢、个别氨基酸代谢等内容。

蛋白质

• 营养价值 消化吸收
  • 氮平衡
    • 总平衡
      • 摄入=排出
      • 正常成人
    • 正平衡
      • 儿童，孕妇，恢复期病人
    • 负平衡
      • 饥饿，严重烧伤出血，消耗性疾病
    • 正常值
      • 每公斤体重每日排氮53mg
      • 正常成人每日蛋白质最低生理需要量30-50g
      • 推荐正常成人每日蛋白质需要量80g
  • 营养必需氨基酸（9种）
    • “假设来租借一两本书”（选择）
    • 决定蛋白质营养价值
      • 互补作用
  • 消化
    • 胃
      • 胃蛋白酶原→HCl激活→胃蛋白酶
        • 最适pH1.5-2.5
    • 小肠（主要）
      • 内肽酶（蛋白质内部肽键）
      • 外肽酶
        • 羧肽酶
        • 氨肽酶
  • 吸收
    • 小肠
      • 主动转运
  • 腐败
    • 脱羧基→胺类
      • 肝内转化成无毒形式排出
      • 肝功受损在脑产生假神经递质
        • 肝昏迷
    • 脱氨基→氨
      • 酸性灌肠减少氨的吸收
        • NH3+H+→NH4+→排出
• AA的一般代谢
  • 体内Pr→AA
    • 主要为骨骼肌中蛋白质
    • 蛋白质以不同速率降解
      • 半寿期
    • 真核细胞蛋白质降解两条途径
      • 溶酶体：ATP非依赖途径
        • 组织蛋白酶
        • 外来蛋白质，膜蛋白，长寿蛋白质
        • 不耗ATP
      • 蛋白酶体：ATP依赖途径
        • 需泛素（UB）参与
          • 标记作用：泛素化
            • 耗ATP
        • 异常蛋白质，短寿蛋白质
  • 氨基酸代谢库（外源性AA+内源性AA）
    • 内源
      • 体内组织蛋白质降解
      • 体内合成非必需氨基酸
    • 外源
      • 食物蛋白消化吸收
  • AA分解代谢脱氨基
    • 转氨基
      • E：氨基转移酶（转氨酶）
        • 丙氨酸（Ala）转氨酶（ALT）（肝组织活性max）/谷丙转氨酶（GPT）
          • Glu+丙酮酸→（逆向也可）α-酮戊二酸+丙氨酸
          • 肝炎ALT上升
        • 天冬氨酸（Asp）转氨酶（AST）（心肌组织活性max）/谷草转氨酶（GOT）
          • Glu+草酰乙酸→（逆向也可）α-酮戊二酸+天冬氨酸
          • 心梗AST上升
        • 辅酶：磷酸吡哆醛（VitB6活化）
      • 生理意义
        • 体内多数氨基酸脱氨基的重要方式
        • 机体合成非必需氨基酸的重要途径
      • 未产生游离氨
    • 氧化脱氨基
      • L-谷氨酸脱氢酶
        • 肝肾脑（肌肉不能进行）
        • ATP/GTP为别构抑制剂（生成还原态的氢进入呼吸链生成ATP，产物抑制）
          • 体内能量不足加速AA氧化，对机体能量代谢起调节作用
    • 联合脱氨基（偶联前两者）
    • 嘌呤核苷酸循环
      • 肌肉
    • 生成的α-酮酸代谢途径3
      • 彻底氧化分解
        • 三羧酸循环
      • 氨基化生成营养非必需氨基酸
      • 转变成
        • 糖
          • 生糖氨基酸
        • 脂质
          • 生酮氨基酸
            • “同样来”（亮Leu，赖Lys）
        • 生糖兼生酮氨基酸
          • “一本落色书”（异亮Ile，苯丙，酪Tyr，色，苏）
• 氨的代谢
  • 47-65umol/L
  • 血氨来源
    • 氨基酸脱氨基作用（最主要），胺类分解
    • 肠道细菌作用
    • 肾小管上皮细胞泌氨（主要来自谷氨酰胺）
      • 碱性尿妨碍泌氨，氨吸收入血
        • 肝硬化腹水病人不宜用碱性利尿药（防止血氨升高）
  • 血氨转运
    • 以丙氨酸形式转运
      • 丙氨酸-葡萄糖循环
        • 意义
          • 骨骼肌中氨基酸的氨基（氨）以丙氨酸形式运往肝
          • 肝为骨骼肌提供了生成丙酮酸的葡萄糖
      • 骨骼肌→肝
    • 以谷氨酰胺形式转运
      • 脑，骨骼肌→肝肾
      • 意义：既是氨的解毒产物，又是氨的储存运输形式
  • 代谢去路
    • 最重要：在肝合成尿素
      • 鸟苷酸/尿素循环（5步）
        • 氨，CO2，ATP缩合生成氨基甲酰磷酸
          • -2ATP
          • E：氨基甲酰磷酸合成酶I（CPS-I）
            • 了解：别构激活剂：N-乙酰谷氨酸（AGA）
          • 肝细胞线粒体
        • 氨基甲酰磷酸+鸟氨酸→瓜氨酸
          • 了解：鸟氨酸氨基甲酰转移酶（OCT）
            • 缺陷多见
            • +CPS-I＝复合体
          • 肝细胞线粒体
        • 瓜氨酸+天冬氨酸→精氨酸代琥珀酸
          • E：精氨酸代琥珀酸合成酶
          • -1ATP，断裂两个高能磷酸键
            • 区分于脂肪酸活化
            • 共-3ATP，断裂4高能磷酸键
        • 精氨酸代琥珀酸裂解→精氨酸+延胡索酸（进入三羧酸循环）
        • 精氨酸水解→尿素+鸟氨酸
          • 两个氮一个来自氨气一个来自Asp
          • 氨的主要来源是氨基酸脱氨基作用
          • 综上，两个氮直接或间接来自AA代谢
      • 调节
        • 高蛋白质膳食（+）
        • 关键酶2
          • CPS-I（AGA）
          • 精氨酸代琥珀酸合成酶
      • 尿素生成障碍→高氨血症/氨中毒
        • 肝功严重损伤/尿素合成相关酶遗传性缺陷（OCT）
        • 肝性脑病发生机制：NH3+α-酮戊二酸→Glu（氧化脱氨基逆反应），NH3+Glu→谷氨酰胺，高血氨α-酮戊二酸减少，三羧酸循环减弱，ATP减少，脑功能障碍，严重昏迷
    • 合成非必需氨基酸
    • 肾小管泌氨（铵盐）
• 个别氨基酸代谢
  • 脱羧基→胺类
    • Glu脱羧→gama-氨基丁酸（GABA）
      • 抑制性神经递质，镇孕吐
    • His脱羧→组胺
      • 强烈血管扩张剂，Cap透性上升
      • 收缩平滑肌，支气管痉挛导致哮喘
      • 促进胃粘膜细胞分泌胃蛋白酶原和胃酸
    • 色氨酸羟化脱羧→5-羟色胺（血清素）
      • 抑制性神经递质，调节情绪
    • 某些氨基酸脱羧基→多胺类物质
      • 调细胞生长
        • 多胺的水平用于肿瘤辅助诊断
  • 产生一碳单位
    • 定义
      • 某些氨基酸在分解代谢中产生的含一个碳的有机基团
        • “干湿阻塞”
          • 甘氨酸（Gly），丝氨酸（Ser），组氨酸（His），色氨酸
    • 种类
      • 甲基-CH3
      • 亚甲基/甲烯基-CH2-
      • 次甲基/甲炔基＝CH-
      • 甲酰基-CHO
      • 亚氨甲基-CH＝NH
    • 辨别
      • CO2，CO，HCO3-不是一碳单位
    • 转运体
      • 四氢叶酸（FH4）
    • 一碳单位间可以相互转化（了解）
    • 功能
      • 参与嘌呤和嘧啶的合成
        • 一碳单位代谢障碍/FH4不足→巨幼红细胞性贫血
          • 一碳单位（-）→DNA合成（-）→红细胞分裂障碍
        • 磺胺类药物抑菌机理
          • 抑制细菌合成二氢叶酸，对人体影响不大
  • 含硫氨基酸代谢
    • 种类
      • 甲硫氨酸（Met），半胱氨酸，胱氨酸
    • 甲硫氨酸参与甲基转移反应
      • 甲硫氨酸循环
        • S-腺苷甲硫氨酸（SAM）（活性甲基供体）
        • N5-甲基四氢叶酸转甲基酶
          • 辅酶：VitB12
            • 缺乏影响四氢叶酸再生，一碳单位参与碱基合成受影响，核酸合成障碍，影响细胞分裂
              • 巨幼红细胞性贫血
      • 为肌酸合成提供甲基
        • 主要器官：肝
        • 肌酸+ATP→磷酸肌酸（能量储存形式）
          • 心肌，骨骼肌，脑丰富
        • 肌酐
          • 肌酸，磷酸肌酸终末代谢产物
          • 随尿排出
            • 血肌酐测定诊断肾功不全
    • 半胱氨酸与多种生理活性物质生成有关
      • 与胱氨酸互变
      • 转变为牛磺酸
        • 结合胆汁酸的组分之一
      • 生成活性硫酸根
        • 3’-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸（PAPS）
          • 活性硫酸根供体
          • 拓
            • UDPG（尿苷二磷酸葡萄糖）（活性葡萄糖供体）
            • SAM（S-腺苷甲硫氨酸）（活性甲基供体）
  • 芳香族氨基酸
    • 种类：芳香老本色
    • 苯丙氨酸和酪氨酸代谢有联系也有区别
      • 苯丙氨酸
        • 羟化→酪氨酸（主要代谢途径）
          • 苯丙氨酸羟化酶
            • 先天性缺陷生成苯丙酮酸增多，大量苯丙酮酸及其部分代谢产物由尿排出→苯丙酮尿症（PKU）
              • 早发现，控制摄入苯丙氨酸
        • 转氨基→苯丙酮酸（少量）
          • 堆积对CNS有毒性，苯丙酮尿症患儿智力低下
      • 酪氨酸
        • 生成儿茶酚胺
          • 多巴胺
            • 帕金森病为其生成减少
          • 去甲肾上腺素
          • 肾上腺素
        • 合成黑色素
          • 先天缺乏酪氨酸酶→白化病
        • 转氨酶催化→尿黑酸等中间产物→延胡索酸（糖代谢）+乙酰乙酸（脂代谢）
          • 分解代谢的酶先天缺陷→尿黑酸尿症（酱油色尿）
    • 色氨酸
      • 分解→丙酮酸+乙酰乙酰CoA
  • 支链氨基酸
    • 种类
      • “一两只鞋”异亮（Ile）亮，缬氨酸（Val）
      • 阶段3
        • 转氨基→α-酮酸
        • 氧化脱羧→脂酰CoA
        • 贝塔-氧化生成不同中间产物进入三羧酸循环
          • Val→琥珀酰CoA（生糖氨基酸）
          • 亮氨酸→乙酰CoA（生酮氨基酸）
          • Ile→琥珀酰CoA，乙酰CoA（生糖兼生酮氨基酸）