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生物化學(xué)與分子生物學(xué)-授課教案生物化學(xué)教學(xué)方案:

生物化學(xué)與分子生物學(xué):授課教案生物化學(xué)教學(xué)方案 第七章:教 案 首 頁(yè) 課程名稱 生物化學(xué) 年級(jí) 專業(yè)、層次 本科臨床醫(yī)學(xué)類 授課教師 職稱 課型(大、小) 大 學(xué)時(shí) 6 授課題目(章、節(jié)) 第七章 氨基酸代謝 教材名稱 《生物化學(xué)》第七版 作

案 首 頁(yè)   

課程名稱

生物化學(xué)

年級(jí)

 

專業(yè)、層次

本科臨床醫(yī)學(xué)類

授課教師

 

職稱

 

課型(大、小)

學(xué)時(shí)

6

授課題目(章、節(jié))

第七章  氨基酸代謝

教材名稱

《生物化學(xué)》第七版

作者

查錫良

出版社

人民衛(wèi)生出版社

主要參考書

(注明頁(yè)數(shù))

趙寶昌 主編. 生物化學(xué)(第二版). 北京:高等教育出版社,2009年1月.第九章 蛋白質(zhì)的分解代謝

的與要求:

1. 掌握: 氮平衡的概念及類型。營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸的種類及概念。聯(lián)合脫氨基作用的概念及反應(yīng),血清ALT和AST的組織分布及臨床意義。生酮、生糖、生糖兼生酮氨基酸的概念及種類。氨的轉(zhuǎn)運(yùn)方式。尿素的生成。鳥氨酸循環(huán)的概念、反應(yīng)過(guò)程及關(guān)鍵酶。一碳單位的概念、種類及生理功能;钚约谆h(huán)的概念及反應(yīng)過(guò)程。

2. 熟悉:蛋白質(zhì)的生理功能。蛋白質(zhì)的腐敗作用。體內(nèi)氨基酸的來(lái)源與去路。α-酮酸的代謝。體內(nèi)氨的來(lái)源與去路。尿素生成的調(diào)節(jié)。氨基酸的脫羧基作用。一碳單位的產(chǎn)生及其互變。含硫氨基酸的代謝。芳香族氨基酸的代謝。

3. 了解:食物蛋白質(zhì)的消化和吸收。高氨血癥及氨中毒。支鏈氨基酸的代謝。

教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間安排、教學(xué)方法:

1.教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間安排

蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用,消化、吸收和腐敗,體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解和轉(zhuǎn)換更新,氨基酸代謝庫(kù)   2.0學(xué)時(shí)

氨基酸的脫氨基作用,碳鏈骨架的轉(zhuǎn)化和分解,氨的代謝,氨基酸的脫羧基作用 2.0學(xué)時(shí)

一碳單位的代謝,含硫氨基酸、芳香族氨基酸及支鏈氨基酸的分解代謝      2.0學(xué)時(shí)

2. 教學(xué)方法:

講授+演示+啟發(fā)+討論。

教學(xué)重點(diǎn)及如何突出重點(diǎn)、難點(diǎn)及如何突破難點(diǎn):

1. 重點(diǎn):蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用,氨基酸的脫氨基作用,氨的代謝,一碳單位的代謝。

2. 難點(diǎn):氨基酸的脫氨基作用,氨的代謝,一碳單位的代謝。

3. 課件色彩及語(yǔ)言強(qiáng)調(diào)突出重點(diǎn);采用圖片及動(dòng)畫演示理解難點(diǎn)。

 

教研室審閱意見(jiàn):

 

 

   同意。

 

 

 

  教研室主任簽名:李洪

 2009 年2 月 28

基 本 內(nèi) 容

課堂設(shè)計(jì)和時(shí)間安排

第七章 氨基酸代謝

氨基酸(amino acid)是蛋白質(zhì)(protein)的基本組成單位。氨基酸代謝包括合成代謝和分解代謝。本章主要討論氨基酸的分解代謝。

第一節(jié) 蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用

☆一、體內(nèi)蛋白質(zhì)具有多種重要功能

1. 是構(gòu)成組織細(xì)胞的重要成分。

2. 參與組織細(xì)胞的更新和修補(bǔ)。

3. 參與物質(zhì)代謝及生理功能的調(diào)控。

4. 氧化供能,可占所需能量的18%。

5. 其他功能:如轉(zhuǎn)運(yùn)、凝血、免疫、記憶、識(shí)別等均與蛋白質(zhì)有關(guān)。

二、氮平衡可反映體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝狀態(tài)

(一)氮平衡

人體每日須分解一定量的組織蛋白質(zhì),并以含氮終產(chǎn)物的形式排出體外。同時(shí),須從食物中攝取一定量的蛋白質(zhì),以維持正常生理活動(dòng)之需。由于食物中的含氮物主要是蛋白質(zhì),故可用氮的攝入量來(lái)代表蛋白質(zhì)的攝入量。

☆氮平衡的概念。體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成與分解處于動(dòng)態(tài)平衡中,故每日氮的攝入量與排出量也維持著動(dòng)態(tài)平衡,稱為氮平衡(nitrogen balance)。

☆氮平衡的類型:

1. 氮總平衡:每日攝入氮量與排出氮量大致相等,表示體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成量與分解量大致相等,稱為氮總平衡。此種情況見(jiàn)于正常成人。

2. 氮正平衡:每日攝入氮量大于排出氮量,表明體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成量大于分解量,稱為氮正平衡。此種情況見(jiàn)于兒童、孕婦、病后恢復(fù)期。

3. 氮負(fù)平衡:每日攝入氮量小于排出氮量,表明體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成量小于分解量,稱為氮負(fù)平衡。此種情況見(jiàn)于消耗性疾病患者(結(jié)核、腫瘤),饑餓者。

(二)生理需要量

根據(jù)計(jì)算,正常成人每日最低分解約20g蛋白質(zhì)。由于食物蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)組成的差異,故每日食物蛋白質(zhì)的最低需要量為30~ 50g。為了長(zhǎng)期保持氮總平衡,正常成人每日蛋白質(zhì)的生理需要量應(yīng)為80g。

三、營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸決定食物蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

☆必需氨基酸的概念。體內(nèi)不能合成,必須由食物蛋白質(zhì)供給的氨基酸稱為營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸(essential amino acid)。體內(nèi)能夠自行合成,不必由食物供給的氨基酸就稱為非必需氨基酸(non-essential amino acid)。

☆營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸(共8種):賴氨酸(Lys)、色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)、蛋氨酸(Met)、蘇氨酸(Thr)、亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(Ile)、纈氨酸(Val)。

由于氨酸在體內(nèi)需由苯丙氨酸為原料來(lái)合成,半胱氨酸需以蛋氨酸為原料來(lái)合成,故這兩種氨基酸被稱為半必需氨基酸。半必需氨基酸有2種:酪氨酸(Tyr)和半胱氨酸(Cys)。

☆決定食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的因素有:① 必需氨基酸的含量;② 必需氨基酸的種類;③ 必需氨基酸的比例,即具有與人體需求相符的氨基酸組成。

將幾種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低的食物蛋白質(zhì)混合后食用,以提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的作用稱為食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用。例如,谷類蛋白質(zhì)含Lys較少而Trp較多,而豆類蛋白質(zhì)含Trp較少而Lys較多,二者混合后食用,即可提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

第二節(jié) 蛋白質(zhì)的消化、吸收和腐敗

一、食物蛋白質(zhì)消化成氨基酸和多肽后被吸收

(一)食物蛋白質(zhì)在胃和小腸中被消化成氨基酸和多肽

在胃中,胃蛋白酶水解食物蛋白質(zhì)為多肽及少量氨基酸。在小腸中,食物蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶或肽酶作用消化。

有兩種類型的消化酶:

⑴ 肽鏈外切酶(exopeptidase):如羧肽酶A、羧肽酶B、氨基肽酶、二肽酶等;

⑵ 肽鏈內(nèi)切酶(endopeptidase):如胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶等。 產(chǎn)生的寡肽再經(jīng)寡肽酶(oligopeptidase),如氨基肽酶及二肽酶等的作用,水解為氨基酸。95%的食物蛋白質(zhì)在腸中完全水解為氨基酸。

(二)氨基酸通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程被吸收

氨基酸的吸收主要在小腸進(jìn)行,是一種主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,需由特殊的氨基酸載體蛋白攜帶。轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸進(jìn)入細(xì)胞時(shí),同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)入Na+

氨基酸載體的類型:中性氨基酸載體、酸性氨基酸載體、堿性氨基酸載體和亞氨基酸及甘氨酸載體。

在小腸粘膜細(xì)胞、腎小管細(xì)胞和腦組織細(xì)胞,氨基酸的吸收還可通過(guò)γ-谷氨酰基循環(huán)(Meister循環(huán))進(jìn)行。γ-谷氨;h(huán)由γ-谷氨;D(zhuǎn)移酶催化,利用GSH,合成γ-谷氨酰氨基酸進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)吸收,消耗的GSH可重新再合成。

γ-谷氨酰基循環(huán)。

多肽的吸收利用腸粘膜細(xì)胞上的二肽或三肽的轉(zhuǎn)運(yùn)體系進(jìn)行吸收,也是一種耗能的主動(dòng)吸收過(guò)程。

二、食物蛋白質(zhì)在腸道中發(fā)生腐敗作用

蛋白質(zhì)的腐敗分解作用(putrefaction)主要在大腸中進(jìn)行,是指細(xì)菌對(duì)蛋白質(zhì)及其消化產(chǎn)物的分解作用。 腐敗分解作用包括水解、氧化、還原、脫羧、脫氨、脫巰基等反應(yīng)?僧a(chǎn)生有毒物質(zhì),如胺類(腐胺、尸胺、酪胺),酚類,吲哚類,氨及硫化氫等。 這些有毒物質(zhì)被吸收后,由肝進(jìn)行解毒。

第三節(jié) 氨基酸的一般代謝

一、體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解和轉(zhuǎn)換更新

人體內(nèi)蛋白質(zhì)處于不斷降解與合成的動(dòng)態(tài)平衡中。成人每天約有1%~2%的體內(nèi)蛋白質(zhì)被降解成氨基酸,其中主要是肌肉蛋白。降解產(chǎn)生的氨基酸約70%~80%被重新用于合成組織蛋白質(zhì)。

(一)體內(nèi)蛋白質(zhì)以不同速率降解

體內(nèi)不同的蛋白質(zhì)降解速率不同。蛋白質(zhì)的降解速率用半壽期(t1/2)表示。肝中大部分蛋白質(zhì)的t1/2為1~8天,人血漿蛋白質(zhì)t1/2約為10天,結(jié)締組織蛋白質(zhì)的t1/2可達(dá)180天。

(二)真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)以兩種不同的方式降解

真核細(xì)胞中存在兩條不同的降解途徑:

1.不依賴ATP的降解途徑:在溶酶體內(nèi)進(jìn)行,主要降解外源性蛋白質(zhì)、膜蛋白和長(zhǎng)壽命的胞內(nèi)蛋白質(zhì)。

2.依賴ATP和泛素的降解途徑:在胞液中進(jìn)行,主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽命的蛋白質(zhì)。需ATP和泛素參與。泛素(ubiquitin)是一種小分子蛋白質(zhì),普遍存在于真核細(xì)胞中。

泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解過(guò)程: ⑴ 蛋白質(zhì)的泛素化(ubiquitination): 泛素與被降解的蛋白質(zhì)形成共價(jià)連接,從而使后者活化。

蛋白質(zhì)的泛素化過(guò)程。

⑵ 蛋白酶體的降解:

泛素化的蛋白質(zhì)與多種蛋白質(zhì)構(gòu)成蛋白酶體(proteasome),使蛋白質(zhì)降解。

二、內(nèi)源性和外源性氨基酸組成氨基酸代謝庫(kù)

食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸(外源性氨基酸)與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸(內(nèi)源性氨基酸)混在一起,分布于體內(nèi)各處參與代謝,稱為氨基酸代謝庫(kù)(metabolic pool)。

氨基酸代謝庫(kù)的來(lái)源與去路。

氨基酸的分解代謝概況。

 

★三、氨基酸主要經(jīng)聯(lián)合脫氨基作用進(jìn)行降解

氨基酸主要通過(guò)三種方式脫氨基,即氧化脫氨基,聯(lián)合脫氨基和非氧化脫氨基。在這三種脫氨基作用中,以聯(lián)合脫氨基作用最為重要;而非氧化脫氨基作用則主要見(jiàn)于微生物中。

☆(一)氨基酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用脫氨基

轉(zhuǎn)氨基作用由轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)催化,將α-氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移到α-酮酸酮基的位置上,生成相應(yīng)的α-氨基酸,而原來(lái)的α-氨基酸則轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的α-酮酸。

轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)可以在各種氨基酸與α-酮酸之間普遍進(jìn)行。除Lys,Pro外,均可參加轉(zhuǎn)氨基作用。各種轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)均以磷酸吡哆醛(胺)為輔酶。

轉(zhuǎn)氨酶的輔酶及其作用機(jī)制。

☆重要的轉(zhuǎn)氨酶:

⑴ 丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine transaminase, ALT),又稱為谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT):ALT催化丙氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng),為可逆反應(yīng)。ALT在肝中活性較高,在肝的疾病時(shí),可引起血清中ALT活性明顯升高。

天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate transaminase, AST),又稱為谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT):AST催化天冬氨酸與α-酮戊二酸之間的氨基移換反應(yīng),為可逆反應(yīng)。AST在心肌中活性較高,故在心肌疾患時(shí),血清中AST活性明顯升高。

☆(二)氨基酸經(jīng)氧化脫氨基作用脫氨基

氧化脫氨基包括脫氫和水解兩步反應(yīng)。其中,脫氫反應(yīng)需酶催化,而水解反應(yīng)則不需酶的催化。

催化氧化脫氨基的酶:

⑴ L-氨基酸氧化酶(L-amino acid oxidase):是一種需氧脫氫酶,以FAD或FMN為輔基,脫下的氫原子交給O2,生成H2O2。該酶活性不高,在組織器官中分布局限(見(jiàn)于肝、腎),因此作用不大。

☆⑵ L-谷氨酸脫氫酶(L-glutamate dehydrogenase):是一種不需氧脫氫酶,以NAD+或NADP+為輔酶,生成的NADH或NADPH可進(jìn)入呼吸鏈經(jīng)氧化磷酸化產(chǎn)生ATP。該酶活性高,分布廣泛,因而作用較大;該酶屬于變構(gòu)酶,其活性受ATP,GTP的抑制,受ADP,GDP的激活。

☆(三)氨基酸經(jīng)聯(lián)合脫氨基作用脫氨基

轉(zhuǎn)氨基作用與氧化脫氨基作用聯(lián)合進(jìn)行,從而使氨基酸脫去氨基并氧化為α-酮酸(α-ketoacid)的過(guò)程,稱為聯(lián)合脫氨基作用。聯(lián)合脫氨基作用可在肝、腎等大多數(shù)組織細(xì)胞中進(jìn)行,是體內(nèi)主要的脫氨基的方式。

聯(lián)合脫氨基作用。

(四)氨基酸經(jīng)嘌呤核苷酸循環(huán)脫氨基

☆嘌呤核苷酸循環(huán)(purine nucleotide cycle, PNC)是存在于骨骼肌和心肌中的一種特殊的聯(lián)合脫氨基作用方式。在骨骼肌和心肌中,由于谷氨酸脫氫酶的活性較低,而腺苷酸脫氨酶(adenylate deaminase)的活性較高,故采用此方式進(jìn)行脫氨基。腺苷酸脫氨酶(adenylate deaminase)可催化AMP脫氨基,此反應(yīng)與轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)相聯(lián)系,即構(gòu)成嘌呤核苷酸循環(huán)(PNC)的脫氨基作用。

嘌呤核苷酸循環(huán)。

☆四、氨基酸碳鏈骨架的轉(zhuǎn)化和分解

(一)再氨基化為非必需氨基酸。

(二)轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑?/p>

1. 生糖氨基酸。

2. 生酮氨基酸:Leu,Lys。

3. 生糖兼生酮氨基酸:Phe,Tyr,Ile,Thr,Trp。

(三)氧化供能:進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解供能。

★第四節(jié) 氨的代謝

☆一、血氨的來(lái)源與去路

二、氨在血中以丙氨酸或谷氨酰胺的形式轉(zhuǎn)運(yùn)

(一)丙氨酸-葡萄糖循環(huán)的運(yùn)氨作用

☆丙氨酸-葡萄糖循環(huán)的概念。肌肉中的氨quanxiangyun.cn/Article/基酸將氨基轉(zhuǎn)給丙酮酸生成丙氨酸,后者經(jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝再脫氨基,生成的丙酮酸異生為葡萄糖后再經(jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肌肉重新分解產(chǎn)生丙酮酸,這一循環(huán)反應(yīng)過(guò)程就稱為丙氨酸-葡萄糖循環(huán)。

丙氨酸-葡萄糖循環(huán)。

☆(二)谷氨酰胺的運(yùn)氨作用

肝外組織,如腦、骨骼肌、心肌,在谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase)的催化下,合成谷氨酰胺,以谷氨酰胺的形式將氨基經(jīng)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)到肝或腎,再由谷氨酰胺酶將其分解, 產(chǎn)生的氨即可用于合成尿素。因此,谷氨酰胺(glutamine)對(duì)氨具有運(yùn)輸、貯存和解毒作用。

谷氨酰胺的運(yùn)氨作用。

☆三、氨的主要去路是在肝合成尿素

體內(nèi)氨的主要代謝去路是用于合成無(wú)毒的尿素(urea)。合成尿素的主要器官是肝,但在腎及腦中也可少量合成。尿素合成是經(jīng)稱為鳥氨酸循環(huán)(ornithine cycle)的反應(yīng)過(guò)程來(lái)完成的。這一循環(huán)反應(yīng)的主要過(guò)程也是Krebs首先提出的。

☆鳥氨酸循環(huán)概念。在肝臟等組織器官中,利用鳥氨酸作載體,以氨、天冬氨酸及CO2為原料,縮合生成尿素的循環(huán)反應(yīng)過(guò)程稱為鳥氨酸循環(huán)或尿素循環(huán)。

☆(一)肝中鳥氨酸循環(huán)合成尿素的過(guò)程

1. 氨基甲酰磷酸的合成:在線粒體中進(jìn)行。由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoyl phosphate synthetase-Ⅰ , CPS-Ⅰ)催化,需N-乙酰谷氨酸(AGA)作為變構(gòu)激活劑,是尿素合成的起始關(guān)鍵酶。反應(yīng)不可逆。

氨基甲酰磷酸的合成。

2. 瓜氨酸的合成:在線粒體內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶(ornithine carbamoyl trans-ferase, OCT)催化,將氨甲;D(zhuǎn)移到鳥氨酸的γ-氨基上,生成瓜氨酸。

瓜氨酸的合成。

3. 精氨酸琥珀酸的合成:在胞液中進(jìn)行。瓜氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶(arginino-succinate synthetase)催化下,消耗ATP合成精氨酸代琥珀酸。精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶。

精氨酸代琥珀酸的合成。

4. 精氨酸代琥珀酸的裂解:在胞液中進(jìn)行。反應(yīng)由精氨酸代琥珀酸裂解酶(arginino-succinate lyase)催化,將精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸。

精氨酸代琥珀酸的裂解。

5. 精氨酸的水解:在胞液中進(jìn)行。反應(yīng)由精氨酸酶催化,精氨酸水解生成尿素(urea)和鳥氨酸(ornithine)。鳥氨酸可再轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。

精氨酸的水解。

尿素合成的鳥氨酸循環(huán)。

☆尿素合成的特點(diǎn):

1. 合成主要在肝細(xì)胞的線粒體和胞液中進(jìn)行;

2. 合成一分子尿素需消耗4分子ATP;

3. 氨基甲酰磷酸合成酶-Ⅰ和精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的關(guān)鍵酶(限速酶);

4. 尿素分子中的兩個(gè)氮原子,一個(gè)來(lái)源于NH3,一個(gè)來(lái)源于天冬氨酸。

☆(二)尿素合成受膳食因素和關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)

1. 食物蛋白質(zhì)的影響。

2. CPS-Ⅰ的調(diào)節(jié):AGA為其變構(gòu)激活劑。但AGA合成酶可被精氨酸激活。

3. 精氨酸代琥珀酸合成酶的調(diào)節(jié):正常人肝尿素合成酶的相對(duì)活性。

第五節(jié) 個(gè)別氨基酸的代謝

一、氨基酸經(jīng)脫羧基作用生成活性胺類化合物

由氨基酸脫羧酶(decarboxyase)催化,輔酶為磷酸吡哆醛,產(chǎn)物為CO2和胺。所產(chǎn)生的胺可由胺氧化酶氧化為醛、酸。酸可由尿液排出,也可再氧化為CO2和水。

(一)谷氨酸脫羧基生成γ-氨基丁酸

☆γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì),由L-谷氨酸脫羧而產(chǎn)生。反應(yīng)由L-谷氨酸脫羧酶催化,在腦及腎中活性很高。

γ-氨基丁酸的生成。

(二)組氨酸脫羧基生成組胺

☆組胺(histamine)由組氨酸脫羧產(chǎn)生,具有促進(jìn)平滑肌收縮,促進(jìn)胃酸分泌和強(qiáng)烈的舒血管作用。組胺的釋放與過(guò)敏反應(yīng)和應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。

(三)色氨酸脫羧基生成5-羥色胺

☆5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)也是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì),且具有強(qiáng)烈的縮血管作用。5-羥色胺的合成原料是色氨酸(tryptophan)。

(四)鳥氨酸脫羧基生成多胺

精脒(spermidine)和精胺(spermine)均屬于多胺(polyamines),它們與細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖的調(diào)節(jié)有關(guān)。多胺合成的原料為鳥氨酸,關(guān)鍵酶是鳥氨酸脫羧酶(ornithine decarboxylase)。

多胺的合成過(guò)程。

 

★二、氨基酸分解可產(chǎn)生一碳單位

(一)四氫葉酸是一碳單位的常見(jiàn)載體

☆一碳單位的概念。一碳單位(one carbon unit)是指只含一個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán),這些基團(tuán)通常由其載體攜帶參加代謝反應(yīng)。

常見(jiàn)的一碳單位有甲基(-CH3)、亞甲基或甲烯基(-CH2-)、次甲基或甲炔基(=CH-)、甲;-CHO)、亞氨甲基(-CH=NH)、羥甲基(-CH2OH)等。一碳單位通常由其載體攜帶參加代謝反應(yīng)。常見(jiàn)的載體有四氫葉酸(FH4)和S-腺苷同型半胱氨酸,有時(shí)也可為VitB12

2-氨基-4-羥基-6-甲基-5,6,7,8-四氫蝶呤啶的結(jié)構(gòu)。SAM的分子結(jié)構(gòu)。

☆常見(jiàn)的一碳單位的四氫葉酸衍生物:

1. N10-甲酰四氫葉酸(N10-CHO FH4)。

2. N5-亞氨甲基四氫葉酸(N5-CH=NH FH4)。

3. N5,N10-亞甲基四氫葉酸(N5,N10-CH2-FH4)。

4. N5,N10-次甲基四氫葉酸(N5,N10=CH-FH4)。

5. N5-甲基四氫葉酸(N5-CH3 FH4)。

(二)由氨基酸代謝產(chǎn)生一碳單位可相互轉(zhuǎn)變。

三、含硫氨基酸的分解代謝可提供活性基團(tuán)

(一)S-腺苷蛋氨酸循環(huán)參與甲基轉(zhuǎn)移

☆蛋氨酸是體內(nèi)合成許多重要化合物,如腎上腺素、膽堿、肌酸和核酸等的甲基供體。甲基供體的活性形式為S-腺苷蛋氨酸(S-adenosyl methionine, SAM)。 SAM也是一種一碳單位衍生物,其載體是S-腺苷同型半胱氨酸,攜帶的一碳單位是甲基。

S-腺苷蛋氨酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程。

☆S-腺苷蛋氨酸循環(huán)的概念。從蛋氨酸形成的S-腺苷蛋氨酸,在提供甲基以后轉(zhuǎn)變?yōu)橥桶腚装彼,然后再反方向重新合成蛋氨酸,這一循環(huán)反應(yīng)過(guò)程稱為S-腺苷蛋氨酸循環(huán)或活性甲基循環(huán)。

(二)SAM提供肌酸合成所需甲基

肌酸在骨骼肌、心肌和大腦細(xì)胞中用于合成磷酸肌酸(C~P),后者是能量的貯存形式。合成肌酸的主要器官是肝。肌酸的合成需以甘氨酸、精氨酸為原料,并由SAM提供甲基。

肌酸的合成過(guò)程。

(三)含硫氨基酸分解代謝可產(chǎn)生活性硫酸根

醫(yī).學(xué)全在線 ☆含硫氨基酸包括半胱氨酸和蛋氨酸,其氧化分解均可產(chǎn)生硫酸根。半胱氨酸是體內(nèi)硫酸根的主要來(lái)源。體內(nèi)代謝產(chǎn)生的硫酸根一部分以無(wú)機(jī)硫酸鹽的形式隨尿液排出體外,另一部分則可被活化形成活性硫酸根——PAPS(3"-磷酸腺苷-5"-磷酸硫酸)。

PAPS的生成過(guò)程。

四、芳香族氨基酸分解代謝生成黑色素或兒茶酚胺

芳香族氨基酸的種類。

☆(一)苯丙氨酸和酪氨酸的代謝。

(二)色氨酸存在多條分解代謝途徑。

五、支鏈氨基酸分解代謝的基本過(guò)程大致相同

支鏈氨基酸包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸。三種支鏈氨基酸分解代謝的基本過(guò)程大致相同,包括三個(gè)階段:經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用,生成相應(yīng)的α-酮酸;經(jīng)氧化脫羧基作用,生成相應(yīng)的;鵆oA;經(jīng)與脂肪酸β-氧化相似的過(guò)程氧化分解。

纈氨酸的分解代謝。亮氨酸的分解代謝。異亮氨酸的分解代謝。

☆——重點(diǎn)

★——難點(diǎn)

2.0學(xué)時(shí)

 

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)+舉例

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

 

 

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)+舉例

 

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)+舉例

 

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重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)+舉例

 

 

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動(dòng)畫演示+強(qiáng)調(diào)

 

 

 

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重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)+演示

 

 

 

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動(dòng)畫演示+總結(jié)強(qiáng)調(diào)

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

 

 

 

 

 

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列表比較

 

 

 

 

 

 

 

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

 

動(dòng)畫演示

 

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2.0學(xué)時(shí)

 

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動(dòng)畫演示+圖片展示

 

 

重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

 

 

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重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

 

 

 

 

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重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)

 

 

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重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)+動(dòng)畫演示

 

 

 

 

 

動(dòng)畫演示

小  結(jié)

1. 蛋白質(zhì)的生理功能。蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用。

2. 氨基酸的一般分解代謝,脫氨基作用和脫羧基作用。

3. 聯(lián)合脫氨基作用的反應(yīng)過(guò)程及相關(guān)酶類。

4. 一碳單位的代謝。

5. 含硫氨基酸的代謝。

6. 芳香族氨基酸的代謝。

 

復(fù) 習(xí) 思 考 題 、作 業(yè) 題

一、名詞解釋

 1. 必需氨基酸;2. 氮平衡;3. 食物蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用;4. 鳥氨酸循環(huán);5. 丙氨酸-葡萄糖循環(huán);6. 一碳單位;7. 活性甲基循環(huán)。

二、問(wèn)答題

1. 簡(jiǎn)述尿素合成的反應(yīng)過(guò)程及調(diào)節(jié)機(jī)制。

2. 簡(jiǎn)述一碳單位的代謝過(guò)程及生理作用。

 

下 次 課 預(yù) 習(xí) 要 點(diǎn)

 第 八章 核苷酸代謝

1. 核苷酸的生理功能。

2. 嘌呤核苷酸的合成代謝。

3. 嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)。

 

實(shí) 施 情 及 分 析

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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