蛋白质分解代谢.pptx
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1、2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化1第一节第一节 蛋白质的消化和吸收蛋白质的消化和吸收第二节第二节 氨基酸的分解氨基酸的分解第三节第三节 氨基酸分解产物的转化氨基酸分解产物的转化第四节第四节 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成目录目录l本本章章着着重重讨讨论论蛋蛋白白质质在在机机体体内内的的降降解解,以以及及氨氨基基酸酸的的分分解解和和合合成成的的共共同同代代谢谢途径。途径。第1页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化2蛋白质消化吸收蛋白质消化吸收l哺乳动物的胃、小肠中含有胃蛋白酶、胰哺乳动物的胃、小肠中含有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶蛋
2、白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶等。等。l经上述酶的作用,蛋白质水解成游离氨基经上述酶的作用,蛋白质水解成游离氨基酸,在小肠被吸收。酸,在小肠被吸收。l被吸收的氨基酸(与糖、脂一样)一般不被吸收的氨基酸(与糖、脂一样)一般不能直接排出体外,需经历各种代谢途径。能直接排出体外,需经历各种代谢途径。第2页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化3第一节第一节 蛋白质的消化和吸收蛋白质的消化和吸收l蛋白质的水解酶类vhttp:/www.enzyme-database.org/l蛋白质的消化过程第3页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化4蛋白质的水解酶类蛋
3、白质的水解酶类编号编号 名名 称称 作作 用用 特特 征征3.4.11.23.4.11.23.4.11.23.4.11.23.4.2.13.4.2.13.4.2.13.4.2.1 -氨酰肽水解酶氨酰肽水解酶氨酰肽水解酶氨酰肽水解酶(-aminoacyl peptide-aminoacyl peptide-aminoacyl peptide-aminoacyl peptide hydrolase)hydrolase)hydrolase)hydrolase)作用于多肽链的作用于多肽链的作用于多肽链的作用于多肽链的N-N-N-N-末端末端末端末端 -羧肽水解酶羧肽水解酶羧肽水解酶羧肽水解酶(-car
4、boxyl peptide-carboxyl peptide-carboxyl peptide-carboxyl peptide hydrolase)hydrolase)hydrolase)hydrolase)作用于多肽链的作用于多肽链的作用于多肽链的作用于多肽链的C-C-C-C-末端末端末端末端3.4.15.13.4.15.13.4.15.13.4.15.1二羧肽水解酶二羧肽水解酶二羧肽水解酶二羧肽水解酶(depeptide(depeptide(depeptide(depeptide hydrolase)hydrolase)hydrolase)hydrolase)水解二肽水解二肽水解二肽水解
5、二肽第4页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化5编号编号 名名 称称 作用特征作用特征 实例实例3.4.2.13.4.2.13.4.2.13.4.2.13.4.2.23.4.2.23.4.2.23.4.2.2丝氨酸蛋白酶类丝氨酸蛋白酶类丝氨酸蛋白酶类丝氨酸蛋白酶类(serine pritelnase)(serine pritelnase)(serine pritelnase)(serine pritelnase)活性中心含活性中心含活性中心含活性中心含SerSerSerSer3.4.2.33.4.2.33.4.2.33.4.2.33.4.2.43.4.2.43.4.2.
6、43.4.2.4硫醇蛋白酶类硫醇蛋白酶类硫醇蛋白酶类硫醇蛋白酶类(Thiol pritelnase)(Thiol pritelnase)(Thiol pritelnase)(Thiol pritelnase)活性中心含活性中心含活性中心含活性中心含CysCysCysCys羧基(酸性)蛋白酶类羧基(酸性)蛋白酶类羧基(酸性)蛋白酶类羧基(酸性)蛋白酶类carboxyl(asid)carboxyl(asid)carboxyl(asid)carboxyl(asid)pritelnasepritelnasepritelnasepritelnase活性中心含活性中心含活性中心含活性中心含AspAspAs
7、pAsp,最适最适最适最适pHpHpHpH在在在在5 5 5 5以下以下以下以下金属蛋白酶类金属蛋白酶类金属蛋白酶类金属蛋白酶类(metallopritelnase)(metallopritelnase)(metallopritelnase)(metallopritelnase)活性中心含有活性中心含有活性中心含有活性中心含有ZnZnZnZn2+2+2+2+、MgMgMgMg2+2+2+2+等等等等金属金属金属金属胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶凝血酶凝血酶凝血酶凝血酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶无花果蛋白酶无花果蛋白酶无花果蛋白酶无
8、花果蛋白酶菠萝酶菠萝酶菠萝酶菠萝酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶凝乳酶凝乳酶凝乳酶凝乳酶枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶第5页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化6第6页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化7(Phe.Tyr.TrpPhe.Tyr.Trp)(Arg.LysArg.Lys)糜蛋白酶糜蛋白酶羧肽酶羧肽酶胰蛋白酶胰蛋白酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶(GluGlu)消化道内几种蛋白酶的专一性胃蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶弹性蛋白酶第7页/共69页2024/4/24 周三生物
9、化学 第6章 生物氧化8蛋白质的消化过程蛋白质的消化过程第8页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化9第二节第二节氨基酸的分解氨基酸的分解一、一、氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况三、三、氨基酸的脱羧基作用氨基酸的脱羧基作用二、二、氨基酸的脱氨基作用氨基酸的脱氨基作用第9页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化10一、氨基酸代谢概况食物蛋白质食物蛋白质食物蛋白质食物蛋白质氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸特殊途径特殊途径特殊途径特殊途径 -酮酸酮酸酮酸酮酸糖及其代谢糖及其代谢糖及其代谢糖及其代谢中间产物中间产物中间产物中间产物脂肪及其代谢脂肪及其代谢脂肪及其代谢脂肪
10、及其代谢中间产物中间产物中间产物中间产物TCATCA鸟氨酸鸟氨酸鸟氨酸鸟氨酸循环循环循环循环NHNH4 4+NHNH4 4+NHNH3 3COCO2 2HH2 2OO体蛋白体蛋白体蛋白体蛋白尿素尿素尿素尿素尿酸尿酸尿酸尿酸激素激素激素激素卟啉卟啉卟啉卟啉尼克酰胺尼克酰胺尼克酰胺尼克酰胺衍生物衍生物衍生物衍生物肌酸胺肌酸胺肌酸胺肌酸胺嘧啶嘧啶嘧啶嘧啶嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤生物固氮生物固氮生物固氮生物固氮硝酸还原硝酸还原硝酸还原硝酸还原(次生物质代谢)(次生物质代谢)(次生物质代谢)(次生物质代谢)COCO2 2胺胺胺胺第10页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化11二、氨基酸的
11、脱氨基作用二、氨基酸的脱氨基作用4、非氧化脱氨基作用1、氧化脱氨基作用 2、转氨基作用3、联合脱氨基作用第11页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化121、氧化脱氨基作用、氧化脱氨基作用氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的-酮酸的酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型:过程称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型:-氨基酸氨基酸 氨基酸氧化酶(氨基酸氧化酶(FAD、FMN)-酮酸酮酸 R-CH-COO-NH+3|R-C-COO-+NH3 O|H2O+O2H2O2 L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶+H2O+NH3NAD(P)NAD(
12、P)+NAD(P)H+HNAD(P)H+H+COOHCOOHCHCH2 2CHCH2 2C=OC=OCOOHCOOHCOOHCOOHCHCH2 2CHCH2 2CH NHCH NH2 2COOHCOOH第12页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化132、转氨基作用、转氨基作用在在转转氨氨酶酶的的催催化化下下,-氨氨基基酸酸的的氨氨基基转转移移到到-酮酮酸酸的的酮酮基基碳碳原原子子上上,结结果果原原来来的的-氨氨基基酸酸生生成成相相应应的的-酮酮酸酸,而而原原来来的的-酮酮酸酸则则形形成成了了相相应应的的-氨氨基基酸酸,这这种种作作用用称称为为转转氨氨基作用或氨基移换作用
13、。基作用或氨基移换作用。第13页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化14-氨基酸氨基酸1 R1-CH-COO-NH+3|-酮酸酮酸1 R1-C-COO-O|R2-C-COO-O|-酮酸酮酸2 R2-CH-COO-NH+3|-氨基酸氨基酸2转氨酶转氨酶(辅酶:磷酸吡哆醛)(辅酶:磷酸吡哆醛)第14页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化15 -氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛醛亚胺醛亚胺醛亚胺醛亚胺酮亚胺酮亚胺酮亚胺酮亚胺磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛的作用机理磷酸吡哆醛的作用机理 -酮酸酮酸酮酸酮
14、酸互变异构互变异构互变异构互变异构第15页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化16l大多数转氨酶,优先利用大多数转氨酶,优先利用-酮戊二酸作酮戊二酸作为氨基的受体,生成为氨基的受体,生成GluGlu。如丙氨酸转氨。如丙氨酸转氨酶,可生成酶,可生成GluGlu,叫谷丙转氨酶(,叫谷丙转氨酶(GPTGPT)。)。肝细胞受损后,血中此酶含量大增,活性肝细胞受损后,血中此酶含量大增,活性高。肝细胞正常,血中此酶含量很低。高。肝细胞正常,血中此酶含量很低。l动物组织中,动物组织中,AspAsp转氨酶的活性最大。在转氨酶的活性最大。在大多数细胞中含量高,大多数细胞中含量高,AspA
15、sp是合成尿素时是合成尿素时氮的供体,通过转氨作用解决氨的去向。氮的供体,通过转氨作用解决氨的去向。第16页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化17谷丙转氨酶和谷草转氨酶谷丙转氨酶和谷草转氨酶谷丙转氨酶谷丙转氨酶(GPT)谷草转氨酶谷草转氨酶(GOT)第17页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化183 3、联合脱氨基作用、联合脱氨基作用(1 1)概念概念(2 2)类型)类型a a、转氨酶转氨酶与与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联谷氨酸脱氢酶作用相偶联b b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联转氨基作用转氨基作用转氨基作
16、用和氧化脱氨基和氧化脱氨基和氧化脱氨基作用联合进行作用联合进行作用联合进行的脱氨基作用的脱氨基作用的脱氨基作用方式。方式。方式。第18页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化19l单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基,单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基,单靠氧化脱氨基作用也不能满足机体单靠氧化脱氨基作用也不能满足机体脱氨基的需要,因为脱氨基的需要,因为只有只有GluGlu脱氢酶脱氢酶活力最高活力最高,其余其余L-L-氨基酸氧化酶的活氨基酸氧化酶的活力都低力都低。l机体借助联合脱氨基作用可以迅速脱机体借助联合脱氨基作用可以迅速脱去氨基去氨基。第19页/共69页2024/4/24 周三
17、生物化学 第6章 生物氧化20转氨酶与转氨酶与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联谷氨酸脱氢酶作用相偶联转氨酶L-谷氨酸脱氢酶H H2 2O+NADO+NAD+NHNH3 3+NADH+NADH-酮酸酮酸-氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸L-L-谷氨酸谷氨酸第20页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化21转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联-氨基酸氨基酸-酮酸酮酸-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸腺苷酰琥珀酸腺苷酰琥珀酸苹果酸苹果酸延胡索酸延胡索酸腺苷酸腺苷酸次黄苷酸次黄苷酸(骨骼肌、心肌、肝脏、脑都是以(骨骼肌、心肌、肝
18、脏、脑都是以(骨骼肌、心肌、肝脏、脑都是以(骨骼肌、心肌、肝脏、脑都是以嘌呤核苷酸循环的方式为主嘌呤核苷酸循环的方式为主嘌呤核苷酸循环的方式为主嘌呤核苷酸循环的方式为主 )第21页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化224 4、非氧化脱氨基作用、非氧化脱氨基作用(1)脱水脱氨(2)脱硫化氢脱氨(3)直接脱氨(4)还原脱氨(5)氧化还原脱氨(6)脱酰胺第22页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化23L-丝丝氨氨酸酸和和L-苏苏氨氨酸酸的的脱脱氨氨基基是是利利用用脱脱水水方式完成。方式完成。脱水脱氨脱水脱氨第23页/共69页2024/4/24 周三生
19、物化学 第6章 生物氧化24L-半半胱胱氨氨酸酸的的脱脱氨氨作作用用是是由由脱脱硫硫氢氢基基酶酶催催化的。化的。脱硫化氢脱氨脱硫化氢脱氨第24页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化25直接脱氨直接脱氨天冬氨酸酶天冬氨酸酶第25页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化26在在严严格格无无氧氧的的条条件件下下,某某些些含含有有氢氢化化酶酶的的微微生生物物,能能用用还还原原脱脱氨氨基基方方式式使使氨氨基基酸酸脱脱去氨基。去氨基。还原脱氨基作用还原脱氨基作用第26页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化27两两个个氨氨基基酸酸互互相相
20、发发生生氧氧化化-还还原原反反应应,分分别别形成有机酸、酮酸和氨。形成有机酸、酮酸和氨。氧化氧化-还原脱氨基还原脱氨基以以上上的的反反应应中中,一一个个氨氨基基酸酸是是氢氢的的供供体体,另一个氨基酸是氨的受体。另一个氨基酸是氨的受体。第27页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化28谷谷氨氨酸酸胺胺和和天天冬冬酰酰胺胺可可在在谷谷氨氨酰酰胺胺酶酶和和天天冬冬酰酰胺胺酶酶的的作作用用下下,分分别别发发生生脱脱酰酰胺胺基基作作用而形成相应的氨基酸。用而形成相应的氨基酸。脱酰胺基第28页/共69页2024/4/24 周三生物化学 第6章 生物氧化29三、氨基酸的脱羧基作用三、氨
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- 蛋白质 分解代谢
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