含氮小分子的代谢

含氮小分子的代谢知识点总结，核苷酸的合成代谢，个别氨基酸的代谢，氨的代谢，氨基酸的一般分解代谢，蛋白质的营养作用。希望对各位小伙伴有所帮助！

含氮小分子的代谢

• 1. 蛋白质的营养作用
  • 1. 饲料蛋白质的生理功能
    • 组织细胞的生长、修复、更新
    • 转变为生理活性分子
    • 氧化供能
  • 2. 氮平衡
    • 定义
      • 反映动物由饲料摄入的氮和排出的氮（同粪便尿等）之间的关系以衡量机体的蛋白质代谢状况
    • 分类
      • 氮的负均衡：摄入氮量＜排出氮量（营养不良，消耗性疾病，机体损伤等）
      • 氮的正平衡：摄入氮量＞排出氮量（生长，妊娠动物）
      • 氮的总平衡：摄入氮量=排出氮量（成年动物）
  • 3. 蛋白质的最低需要量
    • 定义：对成年动物而言，在糖纸等能源使供应充分的情况下，为维持氮的总平衡所必须提供的蛋白质的量，称为蛋白质的最低需要量
  • 4. 蛋白质的生理价值
    • 定义：饲料蛋白质被机体合成组织蛋白的利用率
    • 公式：蛋白质的生物学价值=氮的保留量/氮的吸收量*100%
  • 5. 必需氨基酸
    • 定义：动物体内不能合成或合成量不足，需要有饲料供应的氨基酸
    • 分类：苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸、精氨酸（雏鸡还有甘氨酸）
• 2. 氨基酸的一般分解代谢
  • 概况（简答题）
    • 两大来源
      • 外源氨基酸：饲料蛋白质在消化道中被蛋白酶水解后吸收的氨基酸
      • 内源氨基酸：体内蛋白质被组织蛋白酶水解产生或者由其他物质合成的氨基酸
    • 三个去向
      • 合成蛋白质和多肽
      • 某些氨基酸可通过特殊代谢途径转变成各种有重要生理活性的含氮物质（嘧啶、卟啉、儿茶酚类激素等）
      • 体内多余的氨基酸通常用于分解供能
  • 脱氨基作用
    • 定义：指氨基酸脱去氨基生成相应的α-酮酸的过程。
    • 部位：肝脏和肾脏
    • 脱氨基的方式
      • 氧化脱氨基作用
        • 动物体内有L-氨基酸和D-氨基酸的氧化酶，他们属于需氧脱氢酶，其辅酶分别是FMN和FAD（由于活性低，缺乏可利用底物，作用小）
        • 而L-谷氨酸脱氢酶能专一的使L-谷氨酸实现氧化脱氨生成α-酮戊二酸，其活性强，分布广
      • 转氨作用
        • 定义：在转氨酶的催化下，一种氨基酸的α-氨基转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的氨基酸和α-酮酸，这种作用称为转氨基作用
        • 补充
          • 谷草氨酸酶GOT(心肌，肝脏) 谷丙转氨酶GPT（肝脏）
      • 联合脱氨基作用
        • 定义：指转氨基作用和氧化脱氨基作用联合反应. 氨基酸与α-酮戊二酸 经转氨作用生成α-酮酸和L-谷氨酸，后者经L-谷氨酸脱氢酶作用 脱去氨生成α-酮戊二酸。大部分氨基酸的脱氨借助于转氨酶和L- 谷氨酸脱氢酶的协同作用或称联合转氨基作用完成
      • 总结
  • 脱羧作用
    • 定义：氨基酸在脱羧酶的作用下形成胺类的反应。磷酸吡哆醛是脱羧酶的辅酶。生成的胺类常有特殊的生理和药理
    • 胺类的来源与功能
• 3. α-酮酸的代谢
  • 去路
    • 氨基酸脱氨生成的α-酮酸还可以经氨基化再转变成相应的氨基酸
    • 转变成糖脂代谢的中间物, 再进而异生成糖或转变为酮体
    • 进入糖代谢途径分解供能
  • 氨基酸碳骨架的代谢去向
    • 14种生糖氨基酸
      • Ser，Gly，Thr，Ala，Cys 代谢转变为丙酮酸
      • Asp，Asn 代谢转变为草酰乙酸
      • Met， Val 代谢转变为琥珀酸
      • Glu，Gln，His，Pro，Arg 代谢转变为α-酮戊二酸
    • 2种生酮氨基酸
      • Lys 代谢转变为乙酰乙酸
      • Leu 代谢转变为乙酰乙酸和乙酰CoA
    • 4种生糖生酮兼生氨基酸
      • Ile 代谢转变为乙酰乙酸和丙酰CoA
      • Phe 代谢转变为乙酰乙酸和延胡索酸
      • Tyr 和 Trp 代谢转变为乙酰乙酸和丙酮酸
• 4. 氨的代谢
  • 氨的来源与去路（简答题）
    • 来源（水平的血氨有毒性，可以引起脑功能紊乱）
      • 脱氨基作用
      • 嘌呤和嘧啶的分解
      • 饲料添加
      • 肠道细菌分解氨基酸
    • 去路
      • 再与α-酮酸合成氨基酸
      • 转变成无毒的谷氨酰胺
      • 合成尿素
      • 合成嘌呤,再分解成尿酸排出
      • 直接排氨
  • 氨的转运
    • 谷氨酰胺的运氨作用（多）
      • Gln无毒，脑和肌肉组织等可以合成Gln，它是动物血液中最丰富的氨基酸之一，氨的运载体, 积极参与合成代谢。在肾中，Gln在谷氨酰胺酶的作用下释放氨,然后与质子结合随尿排出。
    • 丙氨酸-葡萄糖循环
      • 过程：丙氨酸也是氨的运载体,它把氨从肌肉运送到肝脏, 脱氨后生成的丙酮酸又异生转变成葡萄糖运回到肌肉.
  • 尿素的合成
    • 过程
      • 氨甲酰磷酸的生成（线粒体中进行）
      • 瓜氨酸的生成（线粒体中进行）
      • 精氨酸的生成（胞液中进行）
      • 精氨酸的水解和尿素的生成（胞液中进行）
    • 尿素循环的总反应
    • 尿素的生成（鸟氨酸/精氨酸循环）
    • 小结（填空）
      • 尿素的生成是一个耗能的过程。氨甲酰磷酸合成酶I（线粒体)是关键酶。每生成1分子的尿素消耗4个高能磷酸键的能量。尿素分子中的1个氨基来自游离氨，另一个氨基来自天冬氨酸（实际上由其他氨基酸通过转氨作用提供），碳原子来自CO2
    • 生理意义：尿素循环不仅消除了氨的毒性，也减少了CO2积累造成的酸性，因此对动物有重要的生理意义。
• 5. 个别氨基酸的代谢
  • 一碳基团的代谢
    • 一碳基团：亚氨甲基，甲酰基，羟甲基，甲烯基，甲炔基或次甲基，甲基
    • 一碳基团的载体：四氢叶酸, FH4。
      • 携带甲基的部位：N5,N10 位
      • 来源：叶酸利用NADPH，在叶酸还原酶作用下还原得到FH4
    • 一碳基团的来源：色氨酸、甘氨酸、丝氨酸、组氨酸和蛋氨酸的代谢产物
    • 一碳基团的去路
      • 参与嘌呤和嘧啶的生物合成
      • 参与S-腺苷甲硫氨酸的生物合成
      • 是生物体内各种化合物甲基化的甲基来源
    • 一碳单位代谢在联系氨基酸、核酸及核苷酸代谢方面起着重要作用
  • 芳香族氨基酸的代谢
    • 芳香族氨基酸：Phe，Tyr，Trp
    • 苯丙氨酸和酪氨酸的代谢
    • 芳香族氨基酸的代谢转变及代谢异常
      • 酪氨酸经碘化转变为甲状腺激素T3和T4
      • 酪氨酸脱羧生成酪胺
      • 酪氨酸经酪氨酸羟化酶作用转变成多巴，再进一步转变为儿茶酚胺类激素，如多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素。
      • 苯丙氨酸羟化酶缺陷引起苯丙酮酸尿症
      • 黑色素细胞中酪氨酸酶缺陷引起白化病
      • 酪氨酸代谢中间物二羟基苯丙酮酸脱羧酶缺陷引起尿黑酸症
  • 含硫氨基酸代谢
    • 含硫氨基酸：即甲硫氨酸、半胱氨酸和胱氨酸。
    • 甲硫氨酸可转变为半胱氨酸和胱氨酸，半胱氨酸和胱氨酸可以互变，但后两者不能转变为甲硫氨酸，所以甲硫氨酸是EAA
    • 甲硫氨酸代谢
      • 活性形式：S-腺苷甲硫氨酸（SAM）
      • SAM 可参与肾上腺素、肌酸、胆碱、肉碱的 合成和核酸甲基化过程
    • 半胱氨酸与胱氨酸的代谢
      • 半胱氨酸代谢途径
        • 直接脱去巯基和氨基，生成丙酮酸、NH3和H2S。H2S再经氧化生成硫酸
        • 巯基氧化成亚磺基，然后脱去氨基和亚磺基，最后生成丙酮酸和亚硫酸，后者经氧化后可变为硫酸
        • 半胱氨酸的另一代谢产物是牛磺酸，它是胆汁酸盐的组成成分，胆汁酸盐有助于促进脂类的消化吸收
        • 半胱氨酸也是合成谷胱甘肽的原料，谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸所组成的三肽，它的生物合成不需要编码的RNA，而与一个称之为“谷氨酰基循环”的氨基酸转运系统相联系
      • 硫酸的代谢
        • 主要来源
          • 半胱氨酸是体内硫酸根
        • 去路：
          • 以无机盐形式随尿排出
          • 经ATP活化生成活性硫酸根
  • 肌酸的代谢
    • 肌酸（甲基胍乙酸）
      • 存在部位：
        • 肌肉（骨骼肌中含量高）
        • 脑
        • 血液
      • 存在形式
        • 游离
        • 磷酸化（磷酸肌酸）
      • 作用：肌酸和磷酸肌酸在储存和转移高能磷酸键中起重要作用
• 6. 核苷酸的合成代谢
  • 核苷酸的生理功能
    • 核苷酸（NTP与dNTP）是合成RNA与DNA的原料
    • 能量的利用形式，如ATP
    • 参与代谢过程，如UTP参与糖原合成，CTP参与磷脂合成， GTP参与蛋白质的合成
    • 辅酶（基）的组成成分，如CoA， NAD， FAD等
    • 参与代谢调节，如第二信使cAMP和cGMP
  • 分解代谢（降解）
    • 核酸的降解
    • 碱基的分解
      • 嘌呤的分解
        • 腺嘌呤的分解
          • 腺苷→次黄苷→次黄嘌呤→黄嘌呤→尿酸
        • G-鸟嘌呤分解与A类似，产物也是尿酸
        • 不同种类动物将尿酸直排或进行不同程度继续降解排出体外。若浓度过高会引起尿结石、风湿性关节炎
      • 嘧啶的分解
        • 胞嘧啶→尿嘧啶→乙酸+3NH3+2CO2
        • 胸腺嘧啶→β-氨基异丁酸+CO2+NH3
  • 核苷酸的生物合成
    • 部位
      • 主要：肝细胞液
      • 次要：小肠粘膜及胸腺
    • 分类
      • 从头合成
        • 定义：体内利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成核苷酸的过程，称为从头合成途径
        • 
      • 补救合成
        • 定义：细胞利用现成的碱基或嘌呤/嘧啶核苷重新合成核苷酸的过程，称为补救合成（核酸类补品原理所在，可提高康复速度）
        • 生理意义
          • 可以节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗
          • 体内某些组织器官，如脑、骨髓等由于缺乏有关酶，不能从头合成嘌呤核苷酸，它们只能利用由红细胞从肝运来的自由嘌呤碱及腺嘌呤核苷补救合成嘌呤核苷酸
          • 缺少补救合成途径会引起从头合成嘌呤核苷酸的速度增加，会因嘌呤分解增多而大量积累尿酸，导致肾结石和痛风，临床上常用别嘌呤醇(次黄嘌呤结构类似物)治疗痛风症