一、 氮平衡 nitrogen balance 是测定摄入氮量和排出氮量来了解蛋白质在体内 代谢和利用 的一种方法。 “ Nitrogen balance refers to the difference between total nitrogen intake and total nitrogen.

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1 一、 氮平衡 nitrogen balance 是测定摄入氮量和排出氮量来了解蛋白质在体内 代谢和利用 的一种方法。 “ Nitrogen balance refers to the difference between total nitrogen intake and total nitrogen loss in feces,urine,and perspiration.” 第一节 蛋白质的营养作用 蛋白质代谢

2 1. 氮的总平衡 nitrogen equilibrium ： 摄入氮＝排出氮 nitrogen intake matches output 2. 氮的正平衡 positive nitrogen balance ： 摄入氮＞排出 ingestion of more nitrogen than is excreted 3 氮的负平衡 negative nitrogen balance ： 摄入氮＜排出氮, 缺乏必需氨基酸 nitrogen output exceeds intake ， or be short of essential amino acids

3 二、 蛋白质的生理需要量 最小生理需要量： 30-50g/d 从事中等体力劳动每天需要量： 1.05g/Kg 体重 我国营养学会推荐每天需要量： 70-80 g/d 三、 蛋白质的营养价值 nutrition value ： 决定于氨基酸的种类 class 、数量 quantity 和比例 proportion 是否与生物体组织蛋白的组成相近。

4 （一）必需氨基酸 essential amino acids ： 是一类不能在体内合成, 必须由外界食物供给的氨基酸。 （二）非必需氨基酸 nonessential amino acids 半必需氨基酸 nonessential amino acids ： 精氨酸 arginine 、组氨酸 histidine “Essential amino acids are required amino acids that cannot be synthesized by the body and must therefore be supplied by diet” 人体八种必需氨基酸： 缬氨酸 (valine) 、 亮氨酸 (leucine) 异亮氨酸 (isoleusine) 、 苏氨酸 (threonine) 赖氨酸 (lysine) 、 甲硫氨酸 (methionine) 、 苯丙氨酸 (pheny’lalanine) 、 色氨酸 (tryptophan)

5 四、食物蛋白质的互补作用 complementation 营养价值较低的食物蛋白质可以通过混合膳食、互相弥补而提高营养价 值的作用

6 一、蛋白质的消化 digest （一）消化场所：胃 stomach 、小肠 intestine （二）消化酶： 胃蛋白酶 pepsin 、 胰蛋白酶 trypsin 、 胰凝乳蛋白酶 chymotrypsin 、 弹性蛋白酶 elastase 羧肽酶 carboxypeptidase 肠激酶 enterokinase 氨基肽酶 aminopeptidase 二肽酶 dipeptidase （三） 消化产物：氨基酸 第二节 蛋白质的消化、吸收、腐败 胰酶 肠

7 二、氨基酸的吸收和转运 absorb and transfer ： 耗能的主动 initiative 吸收过程 （一）载体 carrier 对氨基酸吸收的作用 1 中性 neutral 氨基酸载体 2 酸性 acidity 氨基酸载体 3 碱性 alkalescence 氨基酸载体 4 亚氨基酸和甘氨酸载体：运脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸 （二） γ －谷氨酰循环 γ － glutamyl cycle 对氨基酸 转运 transportation 的作用 γ －谷氨酰转肽酶 谷胱甘肽 GSH

8 三、蛋白质的腐败 putrefaction 作用： 未被消化的蛋白质和未被吸收的氨基酸在大肠下部受细菌的 作用，产生一系列对人体有害的物质的过程。 （三）酚类 hydroxybenzene 的生成 （四）其它有害物质的生成 吲哚 indole 、甲基 methyl- 吲哚、硫化氢 sulfureted hydrogen 等 （二）氨 ammonia 的生成 1 、氨基酸 有机酸 + NH 3 2 、精氨酸 尿素 + NH 3 （一）胺类 amine 的生成 氨基酸 胺 + CO 2 细菌

9 （一）氨基转移（转氨基）作用 transamination 第三节 氨基酸的一般代谢 一、 氨基酸的脱氨基作用 ( 分解代谢 )deamination 转氨酶 aminotransferase,transaminase 辅酶：磷酸吡哆醛（胺） 维生素 B6 的活性形式 氨基酸 α －酮酸 + NH 3

10 体内重要的转氨酶： ① 丙氨酸 :α- 酮戊二酸氨基转移酶。 即：谷丙转氨酶（ GPT ）、丙氨酸转移酶（ ALT ） Glutamic pyruvic transaminase, alanine transferase ② 天冬氨酸 :α- 酮戊二酸氨基转移酶。 即：谷草转氨酶（ GOT ）天冬氨酸转氨酸（ AST ） Glutamic oxaloa’cetic transaminase, aspartic transferase

11 （二）氧化脱氨基作用 oxidative deamination 概念：氨基酸在脱氨基时伴有氧化（脱氢）过程。 酶： L- 谷氨酸脱氢酶

12 （三）联合脱氨基作用 united deamination 1 、在肌肉组织外 氨基酸 α- 酮酸 α- 酮戊二酸 谷氨酸 转氨酶 + + NADH+ H + NAD + +H 2 O NH 3 L- 谷氨酸脱氢酶 2 、 在肌肉组织内 :purine nucleotide cycle 氨基酸 α- 酮酸 α- 酮戊二酸 谷氨酸 转氨酶 + + 嘌呤核苷酸循环 NADH+ H + NAD + +H 2 O NH 3

13 二、氨的代谢 氨的中毒 intoxiation 肝昏迷 hepatic coma 谷氨酰胺 glutamine 的运氨作用 : NH 3 + Glu Gln glutamine synthetase glutaminase （一）氨的转运 ammonia transport 1 、 ①过程 ②生理意义 : 通过该反应把氨运出脑、肌肉等组织, 防止胺对脑的毒性，解 除氨毒，降低血氨浓度。 肝肾 尿素（肝） 铵盐（肾）

14 葡萄糖 糖异生 丙酮酸 丙氨酸 NH 3 血液 葡萄糖 丙酮酸 糖酵解 丙氨酸 NH 3 ②生理意义 : 该循环既是把氨运出肌肉, 供应肝脏合成尿素的原料，也为肝 脏提供糖异生的原料，保证了肌肉所需葡萄糖, 为肌肉组织提供 了充足的能源。 2 、. 葡糖－丙氨酸循环 alanine- glucose cycle ①过程 肝 肌肉

15 （二）尿素生成 synthesis of urea 1 、肝脏是尿素合成的主要器官 2 、尿素合成过程（鸟氨酸循环） ornithine cycle, urea cycle 2 ATP 2 ADP+Pi 延胡索酸 氨甲酰磷酸 NH 3 +CO 2 +H 2 O 精氨酸 （供氨基） 天冬氨酸 AMP+PPi ATP 精氨酸代琥珀酸 瓜氨酸 鸟氨酸 H2OH2O 尿素 胞液 线粒 体 鸟氨酸循环 2NH 3 ＋ CO 2 ＋ 3ATP ＋ 3H 2 O 尿素＋ 2ADP ＋ AMP ＋ 4pi

16 1 、生糖 glucogenic 氨基酸：脱去氨基后的 α- 酮酸可通过糖 异生途径转变成糖的大多数氨基酸。 2 、生酮 ketogenic 氨基酸：不能转变成糖，只能转变成酮 体和脂肪的氨基酸。如： Leu 、 Lys 等。 3 、生糖兼生酮氨基酸： 既能生糖也能生酮的氨基酸。如： Phe 、 Tyr 、 Trp 、 Ile 等。 （三）氧化供能 三、 α －酮酸的代谢 ketoacid metabolism （一）重新氨基化生成氨基酸（联合脱氨基作用的逆反应） （二）转变成糖和酮体 氨基酸 胺 ＋ CO 2 四、氨基酸的脱羧基作用 decarboxylation 脱羧酶 decarboxyase （辅酶是吡哆醛磷酸）

17 常见胺类： 胺 类来 源生 理 功 能 组胺 histamine 组氨酸 histidine 降血压，使支气管平滑肌 痉挛，增加胃酸，胃蛋白 酶分泌 γ- 氨基丁酸 γ - aminobutyric 谷氨酸 Glutamic acid 是抑制性神经递质，对中 枢神经有抑制作用 5- 羟色胺 5- hydroxytryptamine 色氨酸 tryptophan 可作为神经递质，具有抑 制作用和收缩血管的作用 儿茶酚胺 catecholamine 酪氨酸 tyrosine 神经递质 neurohumor 多胺 Polyamine 精胺、亚精胺 spermine,spermidine 鸟氨酸 ornithine 是调节细胞生长的物质， 常与再生肝、瘤组织同存

18 第四节 一些氨基酸的特殊代谢 一、一碳单位代谢 一碳单位 one carbon unit ： 有些氨基酸在分解代谢过程中产生含有一个碳原子的活性基团。 （一）一碳单位的种类和生成 sorts and production of one carbon unit 1 、种类： 甲基 methyl （ -CH 3 ） 甲炔基 methenyl （ ≡ CH ） 甲烯基 methylene （ =CH 2 ） 甲酰基 formyl （ -CHO ） 亚氨甲基 formimino （ -CH=NH ） 运载体： 四氢叶酸 tetrahydrofolic acid （ FH 4 ）

19 2 、生成： 来源于丝氨酸 serine 、 甘氨酸 glycine 、组氨酸 histidine 、苏氨酸 threonine 等；丝氨酸是主要来源。 （二）一碳单位的相互转变： 嘌呤 (C 2 )N 10 甲酰四氢叶酸色氨酸 嘌呤 (C 8 ) 组氨酸 N 5,N 10 甲炔四氢叶酸 胸腺嘧啶甲基 丝氨酸 N 5,N 10 甲烯四氢叶酸 N 5 甲基四氢叶酸 S- 腺苷甲硫氨酸 甲基化合物 甲硫氨酸 甲基化 methylation purine thymine

20 （三）一碳单位的生理功能 是合成嘌呤和嘧啶的原料，在核酸合成中占重要地位，它将 氨基酸与核酸代谢密切联系起来。 二、 含硫氨基酸 amino acids containing sulfur 的代谢 含硫氨基酸：甲硫氨酸 methionine 、半胱氨酸 cysteine 、 胱氨酸 cystine （一）甲硫氨酸代谢 methionine metabolism 1 、甲硫氨酸循环 methionine cycle: 甲硫氨酸 S- 腺苷甲硫氨酸 SAM 半胱氨酸 同型半胱氨酸 S- 腺苷同型半胱氨酸 甲基四氢叶酸 食物 VB 12 S- adenosine homotype cysteine homotype cysteine 甲基 化合 物

21 2 、甲硫氨酸循环 ( 再生 ) 的意义： (1) 使进入代谢盲端的甲基四氢叶酸得以释出甲基重新变成游离 的四氢叶酸，继续运输一碳单位 ;( 四氢叶酸再生 ) (2) 反复利用甲硫氨酸，减少甲硫氨酸的净消耗 ( 甲硫氨酸再生 ) 。 生成的 SAM （ S- 腺苷甲硫氨酸），活性甲基供体，为体内胆碱 choline 、肌酸 creatine 和肾上腺素 adrenalin 等甲基化合物的合成 提供甲基

22 （二）半胱氨酸与胱氨酸的代谢 1 、半胱氨酸与胱氨酸的互变 : cys+cys  cys-cys 2 、半胱氨酸氧化 ATP 体内牛磺酸 taurine 、 SO 4 2- 的主要来源。 H 2 S  SO 4 2-  PAPS  生物转化 3 、谷胱甘肽 glutathion 合成 ①谷胱甘肽 : 由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的三肽。 ②合成过程： γ- 谷氨酰循环 γ-glutamyl cycle ③活性基团： - SH （巯基） ④谷胱甘肽的两种形式： G-SH + G-SH G-S-S-G （还原型） （氧化型） ⑤生理功能： 保护蛋白质、酶、亚铁离子等处于还原状态，维持其生物活性。

23 三、芳香族氨基酸的代谢 芳香族氨基酸：苯丙氨酸 phenylalanine 、酪氨酸 tyrosine 、 色氨酸 tryptophan 2 、苯丙酮尿症（ PKU ）： 先天性缺乏苯丙氨酸羟化酶时，苯丙氨酸不能羟化成酪氨酸 ，体内苯丙氨酸积蓄，并可经脱氨基作用生成苯丙酮酸，在尿 中出现苯丙酮酸等代谢产物，导致患儿智力发育障碍，称为苯 丙酮尿症。 （一）苯丙氨酸代谢 1 、代谢概况： 酪氨酸苯丙氨酸 苯丙酮酸 食物 羟化 脱氨基

24 （二）酪氨酸 tyrosine 代谢 1 、 转变成甲状腺素 thyroid hormone 、儿茶酚胺 catecholamine （即多巴胺 dopamine 、去甲肾上腺素 norepi’nephrine 、肾上腺素 epinephrine ），和 黑色素 melanin 四、支链氨基酸的代谢 支链氨基酸：纈氨酸、亮氨酸、异亮氨酸 （三）色氨酸代谢：转变成 5- 羟色胺 2 、酪氨酸氧化分解 酪氨酸 尿黑酸 乙酰乙酸 + 延胡索酸 二碘酪氨酸 甲状腺素 T 4 、 T 3 多巴胺 去甲肾上腺素 肾上腺素 多巴 黑色素 酪氨酸 儿茶酚胺生成不足是巴金森病 Parkinson’s desease 的重要原因， 先天性缺乏酪氨酸酶是白化病 albinism 的原因， 先天性缺乏尿黑酸的分解酶是尿黑酸病的原因

25 第五节 激素对蛋白质代谢的调节 促进蛋白质合成的激素： 胰岛素、 生长素、 性激素、适量甲状腺素 促进蛋白质分解的激素： 大量甲状腺素、肾上腺素、肾上腺皮质素 返回目录

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