帮我解答一下~生物

Question

what observation would be evidence of protein digestion?

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Answer 1

食物中的蛋白质在小肠被一系列的蛋白酶作用后，水解成AA，才能被小肠上皮细胞所吸收。AA在细胞内可以通过下列途径进一步分解，也可以重新被合成，而蛋白质的合成则放到后面去讲。
§1.AA的降解
一. 共同代谢途径：氨基和羧基的处理。
1. AA的氧化脱氨作用
需要O2参与，可逆反应，将氨基变成酮基，产物即是α-酮酸，由AA氧化酶催化（有L-和D-之分，具有立体专一性），辅酶为FAD或FMN，但不产生能量。总的反应式P412，具体过程为见讲义下P22。AA氧化酶数量少活性低，因此氧化脱氨不是多数AA的氨基主要处理方式。
但是有一种酶例外：L-Glu脱氢酶，其催化的反应见P413，要产生能量，该酶活性高，是Glu的氨基主要处理方式。
2. AA的转氨作用在转氨酶作用下进行，实际上是移换反应，酮基和氨基的对调，可逆反应。反应式见P413
<1>细胞内的转氨酶种类很多，多数都是“谷Ⅹ转氨酶”，也就是以α-酮戊二酸（P413）为氨基受体的转氨反应，是AA的氨基主要处理方式。其中谷丙转氨酶（见P414）和谷草转氨酶的活性最高：
Glu + 草酰乙酸 ←---→ Asp + α-酮戊二酸
Glu + 丙酮酸 ←---→ Ala + α-酮戊二酸
<2>转氨酶都需要磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺为辅酶（VB6的衍生物，结构见P414），它们是氨基的载体。
<3>转氨酶是胞内酶，以肝脏、心脏含量最高，血液中极少，当肝脏病变时，细胞通透性增大，转氨酶就渗出细胞外，进入血液中，使得血液中转氨酶的活性大大提高，这就是诊断肝炎的原理。
3. AA的联合脱氨作用
是氧化脱氨和转氨的集优化，即L-Glu脱氢酶活性高，谷Ⅹ转氨酶种类多，因此两者的联合是广泛而彻底的氨基处理方式，可逆反应。见P415
4. AA的脱羧作用
由氨基酸脱酸酶催化，辅酶也是磷酸吡哆醛，产物是胺（多数具有毒性和强烈的生理效应），以Glu为例见417。产物γ-氨基丁酸具有抑制中枢神经的作用。
二. 共同代谢产物的去路
1. NH3的去路：鱼类：NH3直接排出体外；鸟类：尿酸；哺乳类：尿素。
人和哺乳动物通过鸟氨酸循环，由NH3和CO2生成尿素。由肝脏生成尿素，进入血液后经肾脏排除（尿）。
意义：<1>生化史上头一次提出的环式代谢，由Krebs（TCA）发现的，具有极其广泛的理论价值<2>降毒作用，NH3的毒性比尿素大得多。<3>将废物CO2也一同除去。
鸟氨酸循环的简要过程：P419掌握
注意几点：
<1>原料的活化：肝脏线粒体中。见P421，由氨甲酰磷酸（结构式P420上）合成酶Ⅰ催化，合成酶Ⅱ则在生长旺盛的肝外细胞的胞浆中。消耗2个ATP。
<2>中间插入的NH3 也不是游离的，而是通过转氨而来的，见P421
<3>每形成1分子尿素须消耗4分子ATP，但产生1分子NADH+H+，故总效果相当于消耗1～2分子ATP，见P421。
2. α-酮酸的去路
<1>回头生成AA：沿着氧化脱氨、转氨、联合脱氨的逆反应。
<2>彻底氧化成CO2和H2O并供能：α-酮酸进入EMP、酮体代谢等过程，最后都要经过TCA，统见P423。注意几点：丙酮酸（Ala）、α-酮戊二酸（Glu）、草酰乙酸（Asp）。
<3>转变成糖类或脂类（酮体：丙酮、乙酰乙酸、β-羟丁酸，它们可以进一步转化成脂类）。
生酮AA：进食之后仅使实验动物尿中的酮体浓度提高的AA，只有Leu，属于必须AA。
生酮兼生糖AA：进食之后使实验动物尿中的酮体和糖的浓度都提高的AA，有Ile、Lys、Phe、Trp、Tyr。除了Tyr均是必须AA。
生糖AA：进食之后仅使实验动物尿中的糖的浓度提高的AA，除了上述以外的AA全是。非必需AA除了Tyr外全是。
三. 除了共同代谢途径之外AA还有特殊的代谢方式。略。
§2.AA的生物合成
一. 由α-酮酸沿着氧化脱氨、转氨、联合脱氨的逆反应回头生成AA。
二. 从头合成：由非α-酮酸通过复杂的代谢形成AA。动物只能形成12种（婴儿期间10种），还有8（10）种，必须由食物中补充，叫必须AA。植物和多数微生物都能合成所有20种基本AA。下面通过一个复杂的代谢图显示各种AA的简要合成途经

Tyr 4-P-赤藓糖 HMS←-- G
↑ ｜ ↓
Phe 植物 ｜｜ 3-P-甘油醛 → Ser → CysGly
↑ ｜ ↓
分枝酸 ← 莽草酸 ← -------- ----- PEP
↓ ↓ 植物
Try Ala ← 丙酮酸 ---→ LeuValIle
↓
Asn ← Asp ← 草酰乙酸 ----- TCA ----- α-酮戊二酸 →Glu→ GlnArgPro
｜｜↓ 植物 和眼虫 ｜｜↓
ThrMetLysIle Lys

His的合成很特殊：以PRPP（磷酸核糖焦磷酸：5-P-核糖-1-Ppi）为前体。

参考资料：http://www.biox.cn/content/20050523/13822.htm