第十章+蛋白质酶促降解和氨基酸代谢

第十章 蛋白质酶促降解和氨基酸代谢 内容 第一节 蛋白质酶促降解

第二节 氨基酸酶促降解第三节 氨基酸的生物合成 第四节 一碳单位(自学)

教学目的和要求1.掌握蛋白酶和肽酶水解蛋白质； 2.掌握氨基酸的脱氨基和脱羧基作用； 3. 掌握氨基酸分解产物的去路 5.掌握氨基酸的生物合成 6.了解一碳单位的概念及生物学意义以及

一碳单位的生成。

概述：

人体内蛋白质处于不断降解与合成的动

态平衡中。

成人每天约有1%—2%的体内蛋白质被降 解。

一、蛋白质营养的重要性1. 生命的物质基础: 维持细胞、组织的生长、更新和修补 2. 参与多种重要的生理活动催化(酶)、免疫(抗原及抗体)、运 动(肌肉)、物质转运(载体)、凝血(凝 血系统)、代谢调节(激素，信号分子)等。

3. 氧化供能 (17kJ/mol)人体每日18%能量由蛋白质提供。

二、蛋白质需要量和营养价值1. 氮平衡(nitrogen balance)摄入食物的含氮量与排泄物(尿与粪)中含氮 量之间的关系。 氮总平衡：摄入氮 = 排出氮(正常成人) 氮正平衡：摄入氮 > 排出氮(儿童、孕妇等) 氮负平衡：摄入氮 < 排出氮(饥饿、消耗性疾 病患者) 氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。

2. 生理需要量成人每日最低蛋白质需要量为30~50g,我 国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。

3. 蛋白质的营养价值①必需氨基酸(essential amino acid) 指体内需要而又不能自身合成，必须由食 物供给的氨基酸，共有8种：Val、Ile、Leu、 Thr、Met、Lys、Phe、Trp。 谐音记忆方法：本宿舍皆赖皮蛋 其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。

第一节 蛋白质的酶促降解

外源蛋白质的消化吸收

胞内蛋白质的降解

一、机体对外源蛋白质的消化吸收

胃中的消化胃蛋白酶

蛋白质

多肽 + 少量氨基酸

小肠中的消化胰蛋白酶 、糜蛋白酶 、弹性蛋白酶 等将肽链裂解为小肽； 氨基肽酶、羧基肽酶将小肽裂解为氨基酸

根据蛋白水解酶作用的方式不同，可分为蛋白酶和肽 酶 (一)蛋白酶：也称为肽链内切酶：产物短肽段内切酶(蛋白酶)的作用:

能水解肽链内部的肽键,水解蛋白质成大小不等的多肽段常见蛋白酶的作用特点: 胃蛋白酶:主要水解芳香族氨基酸的氨基和其它氨基酸羧基 组成的肽键 胰蛋白酶:碱性氨基酸的羧基端和其它氨基酸氨基组成的肽 键 胰凝乳蛋白酶:芳香族氨基酸的羧基端和其它氨基酸的氨基 端组成的肽键

几种常见的蛋白水解酶酶 位点(或底物)

胰蛋白酶(Trypsin) Lys,Arg的羧基端 胰凝乳(糜)蛋白酶 Phe,Trp,Tyr 的羧基端 胃蛋白酶(Pepsin) Phe,Trp,Tyr的氨

基端 氨肽酶(aminopeptidase) 肽的氨基端 羧肽酶(carboxypeptidase) 肽的羧基端 二肽酶(dipeptidase) 二肽 弹性蛋白酶(elastase) 各种脂肪族AA形 成的肽

(二)肽酶：肽链的端解酶(羧肽酶和氨肽酶) 1、羧肽酶：专一性地从多肽链羧基端开始进行水解， 水 解 产 物 可 以 是 游 离 氨 基 酸 或 二 肽 。羧 肽 酶 A : 水 解 中 性 aa 为 C 端 的 肽 键 ； 羧肽酶B:水解碱性aa为C端的肽键；

2、氨肽酶：专一性地从多肽链氨基端开始进行水解， 通常每次水解下一个氨基酸

蛋白水解酶的专一性酶 胃蛋白酶 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶 弹性蛋白酶 氨基肽酶 羧基肽酶A 羧基肽酶B 专 一 性 R3=色、苯丙、丙、酪、甲硫、亮 R3=精、赖 R3=苯丙、酪、色 R3=脂肪族氨基酸 R1=任何氨基酸 R5=任何氨基酸 R5=任何氨基酸 R4=任何氨基酸 R4=任何氨基酸 R4=任何氨基酸 R4=任何氨基酸 R2=除脯氨酸外 R6=除精、赖、脯氨酸外 R6=精、赖

O O O H2N-CH-C-NH-CH---NH-CH-C-NH-CH---NH-CH-C-NH-CH-COOH R1 R2 R3 R4 R5 R6 氨基肽酶 内肽酶 羧基肽酶

(三)、氨基酸代谢库

食物蛋白经消化吸收的氨基酸(外源性氨基 酸)与体内组织蛋白降解产生的氨基酸(内 源性氨基酸)混在一起，分布于体内各处参

与代谢，称为氨基酸代谢库(metabolicpool)。

二、胞内蛋白质的降解(一)真核细胞中存在两条不同的降 解途径：1. 不依赖ATP的降解途径： 在溶酶体内进行，主要降解外源性蛋白

质、膜蛋白和长寿命的胞内蛋白质。

2. 依赖ATP和泛素的降解途 径： 在胞液中进行，主要降解

异常蛋白质和短寿命的蛋 白质。需ATP和泛素参与 泛素(ubiquitin)是一种

小分子蛋白质，普遍存在 于真核细胞中。