蛋白质核酸代谢.doc

第十二章蛋白质的分解代谢食物中的蛋白质在小肠被一系列的蛋白酶作用后，水解成AA，才能被小肠上皮细胞所吸收。AA在细胞内可以通过下列途径进一步分解，也可以重新被合成，而蛋白质的合成则放到后面去讲。
§1.AA的降解
一.共同代谢途径：氨基和羧基的处理。
1.AA的氧化脱氨作用
需要O2参与，可逆反应，将氨基变成酮基，产物即是α-酮酸，由AA氧化酶催化（有L-和D-之分，具有立体专一性），辅酶为FAD或FMN，但不产生能量。总的反应式P412，具体过程为见讲义下P22。AA氧化酶数量少活性低，因此氧化脱氨不是多数AA的氨基主要处理方式。
但是有一种酶例外：L-Glu脱氢酶，其催化的反应见P413，要产生能量，该酶活性高，是Glu的氨基主要处理方式。
2.AA的转氨作用(附重申：进实验室做生化实验时必须着白色工作服，否则，谢绝入内，以后做任何实验都是这样要求)
在转氨酶作用下进行，实际上是移换反应，酮基和氨基的对调，可逆反应。反应式见P413
细胞内的转氨酶种类很多，多数都是“谷Ⅹ转氨酶”，也就是以α-酮戊二酸（P413）为氨基受体的转氨反应，是AA的氨基主要处理方式。其中谷丙转氨酶（见P414）和谷草转氨酶的活性最高：
Glu+草酰乙酸←---→Asp+α-酮戊二酸
Glu+丙酮酸←---→Ala+α-酮戊二酸
转氨酶都需要磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺为辅酶（VB6的衍生物，结构见P414），它们是氨基的载体。
转氨酶是胞内酶，以肝脏、心脏含量最高，血液中极少，当肝脏病变时，细胞通透性增大，转氨酶就滲出细胞外，进入血液中，使得血液中转氨酶的活性大大提高，这就是诊断肝炎的原理。
3.AA的联合脱氨作用
是氧化脱氨和转氨的集优化，即L-Glu脱氢酶活性高，谷Ⅹ转氨酶种类多，因此两者的联合是广泛而彻底的氨基处理方式，可逆反应。见P415
4.AA的脱羧作用
由氨基酸脱酸酶催化，辅酶也是磷酸吡哆醛，产物是胺（多数具有毒性和强烈的生理效应），以Glu为例见417。产物γ-氨基丁酸具有抑制中枢神经的作用。
二.共同代谢产物的去路1.NH3的去路：鱼类：NH3直接排出体外；鸟类：尿酸；哺乳类：尿素。
人和哺乳动物通过鸟氨酸循环，由NH3和CO2生成尿素。由肝脏生成尿素，进入血液后经肾脏排除（尿）。
意义：生化史上头一次提出的环式代谢，由Krebs（TCA）发现的，具有极其广泛的理论价值降毒作用，NH3的毒性比尿素大得多。将废物CO2也一同除去。
鸟氨酸循环的简要过程：P419掌握
注意几点：
原料的活化：肝脏线粒体中。见P421，由氨甲酰磷酸（结构式P420上）合成酶Ⅰ催化，合成酶Ⅱ则在生长旺盛的肝外细胞的胞浆中。消耗2个ATP。
中间插入的NH3也不是游离的，而是通过转氨而来的，见P421
每形成1分子尿素须消耗4分子ATP，但产生1分子NADH+H+，故总效果相当于消耗1～2分子ATP，见P421。
2.α-酮酸的去路
回头生成AA：沿着氧化脱氨、转氨、联合脱氨的逆反应。
彻底氧化成CO2和H2O并供能：α-酮酸进入EMP、酮体代谢等过程，最后都要经过TCA，统见P423。注意几点：丙酮酸（Ala）、α-酮戊二酸（Glu）、草酰乙酸（Asp）。
转变成糖类或脂类（酮体：丙酮、乙酰乙酸、β-羟丁酸，它们可以进一步转化成脂类）。
生酮AA：进食之后仅使实验动物尿中的酮体浓度提高的AA，只有Leu，属于必须AA。
生酮兼生糖AA：进食之后使实验动物尿中的酮体和糖的浓度都提高的AA，有Ile、Lys、Phe、Trp、Tyr。除了Tyr均是必须AA。
生糖AA：进食之后仅使实验动物尿中的糖的浓度提高的AA，除了上述以外的AA全是。非必需AA除了Tyr外全是。
三.除了共同代谢途径之外AA还有特殊的代谢方式。略。
§2.AA的生物合成一.由α-酮酸沿着氧化脱氨、转氨、联合脱氨的逆反应回头生成AA。
二.从头合成：由非α-酮酸通过复杂的代谢形成AA。动物只能形成12种（婴儿期间10种），还有8（10）种，必须由食物中补充，叫必须AA。植物和多数微生物都能合成所有20种基本AA。下面通过一个复杂的代谢图显示各种AA的简要合成途经
Tyr4-P-赤藓糖HMS←--G
↑｜↓
Phe植物｜｜3-P-甘油醛→Ser→CysGly
↑｜↓
分枝酸←莽草酸←-------------PEP
↓↓植物
TryAla←丙酮酸---→LeuValIle
↓
Asn←Asp←草酰乙酸-----TCA-----α-酮戊二酸→Glu→GlnArgPro
｜｜↓植物和眼虫｜｜↓
ThrMetLysIleLys
His的合成很特殊：以PRPP（磷酸核糖焦磷酸：5-P-核糖-1-Ppi）为前体。第十三章核酸的代谢

核酸的分解代谢及核苷酸的生物合成，而核酸的生物合成（复制、转录等）将在后面