1、教案首页第_次课 授课时间_ 教案完成时间_课程名称生物化学年级专业、层次临床医学本科教员专业技术职 务授课方式(大、小班)学时2授课题目（章、节）第四节 氨的代谢第五节 个别氨基酸的代谢基本教材或主要参考书基本教材：周爱儒，生物化学 第六版 人民卫生出版社主要参考书：1、 王镜岩. 生物化学. 第三版.北京：高等教育出版社2、 Biochemistry Jeremy M Berg et al.3、童坦君.生物化学. 第一版.北京：北京大学医学出版社.4、张廼蘅. 医学分子生物学 . 北京 : 北京医科大学出版社5、贾弘褆 生物化学 北京：人民卫生出版社教学目的与要求：1、 掌握尿素合成的主要
2、器官、鸟氨酸循环的过程与意义。了解尿素合成的调节。2、熟悉-氨基丁酸、牛磺酸、组胺、5-羟色胺、多胺的生成，了解其作用。3、掌握一碳单位的概念、种类、载体、生理功用和生成一碳单位的氨基酸。了解一碳单位的生成与相互转变4、了解甲硫氨酸的代谢特点，肌酸的合成。熟悉甲硫氨酸循环掌握SAM与PAPS的作用。5、了解芳香族氨基酸的代谢特点，熟悉儿茶酚胺与黑色素的生成 及白化病、苯丙酮酸尿症、尿黑酸症的遗传缺陷。6、了解支链氨基酸的代谢特点大体内容与时间安排，教学方法：大体内容与时间安排：1、 尿素合成的主要器官、鸟氨酸循环的过程与意义。尿素合成的调节。（45分钟）2、氨基酸脱羧基作用、一碳单位的代谢、含
3、硫氨基酸的代谢、芳香族氨基酸的代谢、支链氨基酸的代谢（45分钟）教学方法：配合多媒体讲解教学重点，难点：重点：尿素合成，一碳单位概念。难点：无 教研室审阅意见：_（教学组长签名）_（教研室主任签名）年 月 日（教案续页）基 本 内 容辅助手段和时间分配第四节 氨的代谢三、尿素的生成(一) 肝是尿素合成的主要器官(二) 尿素合成的鸟氨酸循环学说尿素合成是通过鸟氨酸循环完成的，而鸟氨酸循环也是由Krebs提出的，又称尿素循环、Krebs-Henseleit循环 。(三) 鸟氨酸循环的详细步骤：分为以下四步：1氨基甲酰磷酸的合成 特点：1）氨基甲酰磷酸合成酶I（CPS-I）是限速酶（变构酶），不可逆
4、反应，消耗2ATP；2）N-乙酰谷氨酸是变构激活剂，激活CPS-I；2瓜氨酸的合成 在鸟氨酸氨基甲酰转移酶(OCT)催化下，氨基甲酰磷酸与鸟氨酸缩合生成瓜氨酸，在肝细胞的线粒体中进行； 3精氨酸的合成 由瓜氨酸转变成精氨酸的反应分两步进行。特点：1）反应在胞液进行； 2）天冬氨酸提供氨基，天冬氨酸的氨基来源于体内多种氨基酸的转氨基作用； 3）消耗一分子ATP（AMP +PPi方式）2个高能磷酸键； 4）裂解产生延胡索酸可经过三羧酸循环转变成草酰乙酸，进行转氨基反应，又生成天冬氨酸。通过延胡索酸和天冬氨酸，可使尿素循环与三羧酸循环联系起来。 4精氨酸水解生成尿素 特点：1）生成尿素，只作为代谢终
5、产物排出体外（从尿中）； 2）临床上，尿素排出，作为肾排泄功能指标 尿素合成全过程及在细胞中的定位见图（三）尿素合成的调节(四) 尿素合成的调节1.食物蛋白质的影响 2.CPSI的调节 氨基甲酰磷酸的生成是尿素合成的重要步骤。 3.尿素合成酶系的调节 参与尿素合成的酶系中每种酶的相对活性相差很大，其中精氨酸代琥珀合成酶的活性最低，是尿素合成的限速酶，可调节尿素的合成速度。（五） 高血氨症和氨中毒当肝脏功能严重受损伤时，尿素合成障碍，使血氨升高，称为高氨血症。氨进人大脑，引起大脑功能障碍。一般认为大脑氨中毒的机制在于，脑中氨的增加，使谷氨酸和谷氨酰胺生成增加，酮戊二酸则减少，导致三羧酸循环减弱，
6、脑细胞中ATP生成减少，造成大脑功能障碍，严重时可发生肝昏迷。45分钟 多媒体课件、板书（教案续页）基 本 内 容辅助手段和时间分配第五节 个别氨基酸的代谢 一、氨基酸的脱羧基作用 部分氨基酸也可进行脱羧基作用生成相应的胺，有重要的生理功用。催化这些反应是氨基酸脱羧酶。氨基酸脱羧酶的辅酶是磷酸毗哆醛(一) -氨基丁酸： 谷氨酸脱羧基生成-氨基丁酸（GABA），催化此反应的酶是谷氨酸脱羧酶， GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。(二) 牛磺酸 体内牛磺酸由半胱氨酸代谢转变而来。半胱氨酸首先氧化再脱去羧基生成牛磺酸。牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分。 (四) 5羟色胺色氨酸首先通过色氨酸羟
7、化酶的作用再经脱羧酶作用生成5-经色胺 。5-羟色胺可作为神经递质，具有抑制作用；在外周组织，5-羟色胺有收缩 血管的作用。 (五) 多胺 某些氨基酸的脱羧基作用可以产生多胺类物质。例如，鸟氨酸脱羧基生成腐胺，然后再转变成精眯和精胺。 精脒与精胺是调节细胞生长的重要物质。凡生长旺盛的组织，如胚胎、再生肝、生长激素作用的细胞及癌瘤组织等，多胺的含量较高。目前临床上利用测定癌瘤病人血、尿中多胺含量作为观察病情的指标之一。二、一碳单位的代谢1定义：某些氨基酸在分解代谢过程中可以产生含有一个碳原子的基团，称之；2种类：甲基（CH3）、甲烯基（CH2）、甲炔基（CH=）、 甲酰基（CHO）、亚氨甲基（C
8、H=NH）等；3载体：四氢叶酸（FH4）一碳单位的代谢的辅酶三、含硫氨基酸的代谢含硫氨基酸包括：甲硫氨酸、半胱氨酸和胱氨酸。 (一) 甲硫氨酸的代谢1甲硫氨酸与转甲基作用 甲硫氨酸在转甲基之前，首先必须ATP作用，生成S腺苷甲硫氨酸（SAM）。此反应由甲硫氨酸腺苷转移酶催化。SAM中的甲基称为活性甲基， SAM称为活性甲硫氨酸。活性甲硫氨酸在甲基转移酶的作用下，可将甲基转移至另一种物质，使其甲基化，而活性甲硫氨酸即变成S-腺苷同型半胱氨酸，后者进一步脱去腺苷，生成同型半胱氨酸。SAM则是体内最重要的甲基直接供给体。45分钟 多媒体课件、板书（教案续页）基 本 内 容辅助手段和时间分配2甲硫氨酸
9、循环 甲硫氨酸生成SAM，SAM将甲基转移至另一种物质，与此同时产生的S腺苷同型半胱氨酸进一步转变成同型半胱氨酸。同型半胱氨酸可以接受N5-甲基四氢叶酸提供的甲基，重新生成甲硫氨酸，形成一个循环过程，称为甲硫氨酸循环。这个循环的生理意义是：生成 SAM提供甲基，FH4再生成 维生素B12不足时可以产生巨幼红细胞性贫血。3肌酸的合成：肌酸由甘氨酸、精氨酸、S腺苷甲硫氨酸合成 肌酸和磷酸肌酸代谢的终产物是肌酸酐。正常成人，每日尿中肌酸酐的排出量恒定。肾严重病变时，肌酸酐排泄受阻，血中肌酸酐浓度升高。 (二) 半胱氨酸与胱氨酸的代谢1半胱氨酸与胱氨酸的互变：半胱氨酸含有巯基(-SH)，胱氨酸含有二硫
10、键(-S- S-)，二者可以相互转变。蛋白质中两个半胱氨酸残基之间形成的二硫键对维持蛋白质的结构具有重要作用。2硫酸根的代谢：含硫氨基酸氧化分解均可以产生硫酸根；体内的硫酸根一部分经ATP活化成活性硫酸根，即3-磷酸腺苷-5-磷酸硫酸（PAPS）。可使某些物质形成硫酸酯而排出体外。这些反应在肝生物转化作用中有重要意义。此外，PAPS可参与硫酸角质素及硫酸软骨素等分子中硫酸 化氨基糖的合成。四、芳香族氨基酸的代谢 芳香族氨基酸包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。苯丙氨酸在结构上与酪氨酸相似，在体内苯丙氨酸可变成酪氨酸。（一）苯丙氨酸和酪氨酸的代谢 正常情况下，苯丙氨酸的主要代谢是经羟化作用，生成酪氨酸
11、。催化反应的酶是苯丙氨酸羟化酶，催化的反应不可逆，因而酪氨酸不能变为苯丙氨酸。1儿茶酚胺与黑色素的合成 酪氨酸的进一步代谢与合成某些神经递质、激素及黑色素有关。1）儿茶酚胺的合成：酪氨酸经酪氨酸羟化酶作用生成多巴，通过多巴脱羧酶的作用，多巴转变成多巴胺。多巴胺是脑中的一种神经递质，帕金森病患者，多巴胺生成减少。多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素统称为儿茶酚胺。2）黑色素的合成：酪氨酸代谢的另一条途径。在黑色素细胞中酪氨酸酶 的催化下，酪氨酸经化生成多巴，后者经氧化、脱羧等反应转变成. 酪氨酸在黑色素细胞中酪氨酸酶的催化下，酪氨酸经化生成多巴，后者经氧化、脱羧等反应转变成黑色素。人体缺乏酪氨酸酶，黑
12、色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病。（教案续页）基 本 内 容辅助手段和时间分配2酪氨酸的分解代谢：除上述代谢途径外，酪氨酸还可在酪氨酸转氨酶的催化下，生成对羟苯丙酮酸，后者经尿黑酸等中间产物进一步转变成延胡索酸和乙酰乙酸，二者分别参与糖和脂肪酸代谢。因此，苯丙氨酸和酪氨酸是生糖兼生酮氨基酸。（二）笨丙氨酸酪氨酸代谢缺陷1、白化病2、尿黑酸症3苯酮酸尿症：如上所述，正常情况下苯丙氨酸代谢的主要途径是转变成酪氨酸。当苯丙氨酸经化酶先天性缺乏时，苯丙氨酸不能正常地转变成酪氨酸，体内的苯丙氨酸蓄积，经转氨基作用生成苯丙酮酸，进一步转变成苯乙酸等衍生物。此时，尿中出现大量苯丙酮酸等代谢产物，称
13、为苯酮酸尿症（PKU）。苯丙酮酸的堆积对中枢神经系统有毒性，故患儿的智力发育障碍。 (三) 色氨酸的代谢 生成5-羟经色胺生成一碳单位产生丙酮酸与乙酰乙酰辅酶A，所以色氨酸是一种生糖兼生酮氨基酸。色氨酸分解还可产生尼克酸。五、支链氨基酸的代谢 支链氨基酸包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸，它们都是必需氨基酸。这三种氨基酸分别是生糖氨基酸、生酮氨基酸及生糖兼生酮氨基酸。支链氨基酸的分解代谢主要在骨骼肌中进行。（教案末页）小 结1.尿素的合成是体内氨解毒的主要方式。2.脱羧基是体内产生CO2 的主要方式。3.一碳单位是含一个碳原子的有机基团。代谢的载体是四氢叶酸，一碳单位种类：甲基（CH3）、甲烯基（CH2）、甲炔基（CH=）、 甲酰基（CHO）、亚氨甲基（CH=NH）等；3. 甲硫氨酸循环 4.白化病的发生与酪氨酸酶异常有关。复习思考题、作业题思考题1简述谷氨酸在体内转变成尿素、CO2与水的主要代谢途径。2鸟氨酸循环。3.甲硫氨酸循环的意义4.一碳单位的概念、代谢的载体、一碳单位种类：1下次课预习要点核苷酸代谢实施情况及分析1 按计划讲授完内容。2 多媒体教学讲授代谢过程效果较好。 3. 个别内容让学生自学。
