蛋白質代謝

蛋白質代謝

蛋白質代謝指蛋白質在細胞內的代謝途徑。各種生物均含有水解蛋白質的蛋白酶或肽酶,這些酶的專一性不同,但均能破壞肽鍵,使各種蛋白質水解成其氨基酸成分的混合物。

實現途徑

1、蛋白質代謝以氨基酸為核心,細胞內外液中所有遊離氨基酸稱為遊離氨基酸庫,其含量不足氨基酸總量的1%,卻可反映機體氮代謝的概況。食物中的蛋白都要降解為氨基酸才能被機體利用,體內蛋白也要先分解為氨基酸才能繼續氧化分解或轉化。

蛋白質代謝蛋白質代謝

2、遊離氨基酸可合成自身蛋白,可氧化分解放出能量,可轉化為糖類脂類,也可合成其他生物活性物質。合成蛋白是主要用途,約佔75%,而蛋白質提供的能量約佔人體所需總能量的10-15%。蛋白質的代謝平衡稱氮平衡,一般每天排出5克氮,相當于30克蛋白質。

3、氨基酸通過特殊代謝可合成體內重要的含氮化合物,如神經遞質、嘌呤嘧啶磷脂卟啉、輔酶等。磷脂的合成需S-腺苷甲硫氨酸,氨基酸脫羧產生的胺類常有特殊作用,如5-羥色胺是神經遞質,缺少則易發生抑鬱、自殺;組胺與過敏反應有密切聯系。

消化過程

外源蛋白有抗原性,需降解為氨基酸才能被吸收利用。隻有嬰兒可直接吸收乳汁中的抗體。可分為以下兩步:

1、胃中的消化:胃分泌的鹽酸可使蛋白變性,容易消化,還可激活胃蛋白酶,保持其最適pH,並能殺菌。胃蛋白酶可自催化激活,分解蛋白產生蛋白腖。胃的消化作用很重要,但不是必須的,胃全切除的人仍可消化蛋白。

2、腸是消化的主要場所。腸分泌的碳酸氫根可中和胃酸,為胰蛋白酶、糜蛋白酶、彈性蛋白酶羧肽酶氨肽酶等提供合適環境。腸激酶激活胰蛋白酶,再激活其他酶,所以胰蛋白酶起核心作用,胰液中有抑製其活性的小肽,防止在細胞中或導管中過早激活。外源蛋白在腸道分解為氨基酸和小肽,經特異的氨基酸、小肽轉運系統進入腸上皮細胞,小肽再被氨肽酶、羧肽酶二肽酶徹底水解,進入血液。所以飯後門靜脈中隻有氨基酸。

降解蛋白

1、內源蛋白降解速度不同,一般代謝中關鍵酶半衰期短,如多胺合成的限速酶-鳥氨酸脫羧酶半衰期隻有11分鍾,而血漿蛋白約為10天,膠原為1000天。體重70千克的成人每天約有400克蛋白更新,進入遊離氨基酸庫。

2、內源蛋白主要在溶酶體降解,少量隨消化液進入消化道降解,某些細胞器也有蛋白酶活性。內源蛋白是選擇性降解,半衰期與其組成和結構有關。有人認為N-末端組成對半衰期有重要影響(N-末端規則),也有人提出半衰期短的蛋白都含有一個富含脯氨酸、谷氨酸、絲氨酸蘇氨酸的區域(PEST區域)。如研究清楚,就可能得到穩定的蛋白質產品。

營養吸收

食用蛋白質後15分鍾就有氨基酸進入血液,30到50分鍾達到最大。氨基酸的吸收與葡萄糖類似,有以下方式:

1、需要載體的主動轉運,需要鈉,消耗離子梯度的勢能。已發現6種載體,運載不同側鏈種類的氨基酸。

2、基團轉運,需要谷胱甘肽,每轉運一個氨基酸消耗3個ATP,而用載體轉運隻需三分之一個。此途徑為備用的旁路,一般無用。

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