蛋白质酶促降解和氨基酸代谢1ppt课件

《蛋白质酶促降解和氨基酸代谢1ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蛋白质酶促降解和氨基酸代谢1ppt课件（78页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第十章第十章 蛋白质酶促降解和氨基酸代谢蛋白质酶促降解和氨基酸代谢内容内容第一节第一节 蛋白质酶促降解蛋白质酶促降解第二节第二节 氨基酸酶促降解氨基酸酶促降解第三节第三节 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成第四节第四节 一碳单位自学一碳单位自学教学目的和要求教学目的和要求概述：概述：人体内蛋白质处于不断降解与合成的动态人体内蛋白质处于不断降解与合成的动态平衡中。平衡中。成人每天约有成人每天约有1%2%1%2%的体内蛋白质被降解。的体内蛋白质被降解。一、蛋白质营养的重要性一、蛋白质营养的重要性 生命的物质根底生命的物质根底:维持细胞、组织的生长、更新和修补维持细胞、组织的生长、更新和修补2.参与多

2、种重要的生理活动参与多种重要的生理活动催化酶、免疫抗原及抗体、运催化酶、免疫抗原及抗体、运动肌肉、物质转运载体、凝血凝动肌肉、物质转运载体、凝血凝血系统、代谢调理激素，信号分子等。血系统、代谢调理激素，信号分子等。3.氧化供能氧化供能(17kJ/mol)人体每日人体每日18%能量由蛋白质提供。能量由蛋白质提供。二、蛋白质需求量和营养价值二、蛋白质需求量和营养价值1.氮平衡氮平衡(nitrogen balance)摄入食物的含氮量与排泄物尿与粪中含摄入食物的含氮量与排泄物尿与粪中含氮量之间的关系。氮量之间的关系。氮总平衡：摄入氮氮总平衡：摄入氮=排出氮正常成人排出氮正常成人氮正平衡：摄入氮氮正平

3、衡：摄入氮 排出氮儿童、孕妇等排出氮儿童、孕妇等氮负平衡：摄入氮氮负平衡：摄入氮 排出氮饥饿、耗费性疾排出氮饥饿、耗费性疾病患者病患者氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。氮平衡的意义：可以反映体内蛋白质代谢的慨况。2.生理需求量生理需求量 成人每日最低蛋白质需求量为成人每日最低蛋白质需求量为3050g，我，我国营养学会引荐成人每日蛋白质需求量为国营养学会引荐成人每日蛋白质需求量为80g。3.蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值必需氨基酸必需氨基酸(essential amino acid)(essential amino acid)指体内需求而又不能本身合成，必需由食指体内需求而又不能本身

4、合成，必需由食物供应的氨基酸，共有物供应的氨基酸，共有8种：种：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。谐音记忆方法：本宿舍皆赖皮蛋谐音记忆方法：本宿舍皆赖皮蛋 其他其他12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。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v外源蛋白质的消化吸收v胞内蛋白质的降解一、机体对外源蛋白质的消化吸收一、机体对外源蛋白质的消化吸收v胃中的消化胃中的消化v小肠中的消化小肠中的消化v v胰蛋白酶胰蛋白酶 、糜蛋白酶、糜蛋白酶 、弹性蛋白酶、弹性蛋白酶 等将肽链裂解为小等将肽链裂解为小肽；肽；v氨基肽酶、羧基肽酶将小肽裂解为氨基酸氨基

5、肽酶、羧基肽酶将小肽裂解为氨基酸蛋白质蛋白质多肽多肽+少量氨基酸少量氨基酸胃蛋白酶胃蛋白酶内切酶内切酶(蛋白酶蛋白酶)的作用的作用:能水解肽链内部的肽键能水解肽链内部的肽键,水解蛋白质成大小不等的多肽段水解蛋白质成大小不等的多肽段常见蛋白酶的作用特点常见蛋白酶的作用特点:胃蛋白酶胃蛋白酶: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的肽键胰蛋白酶胰蛋白酶: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芳香族氨基酸的羧基端和其它氨基酸

6、的氨基端组成的肽键成的肽键根据蛋白水解酶作用的方式不同，可分为蛋白酶和肽根据蛋白水解酶作用的方式不同，可分为蛋白酶和肽酶酶一蛋白酶：也称为肽链内切酶：产物短肽段一蛋白酶：也称为肽链内切酶：产物短肽段酶 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 成的肽几种常见的蛋白水解酶几种常见的蛋白水解酶二

7、肽酶：肽链的端解酶羧肽酶和氨肽酶二肽酶：肽链的端解酶羧肽酶和氨肽酶1 1、羧肽酶：专注性地从多肽链羧基端开场进展水解，、羧肽酶：专注性地从多肽链羧基端开场进展水解，水 解 产 物 可 以 是 游 离 氨 基 酸 或 二 肽。水 解 产 物 可 以 是 游 离 氨 基 酸 或 二 肽。羧 肽 酶羧 肽 酶 A A：水 解 中 性：水 解 中 性 a aa a 为为 C C 端 的 肽 键；端 的 肽 键；羧肽酶羧肽酶B B：水解碱性：水解碱性aaaa为为C C端的肽键；端的肽键；2 2、氨肽酶：专注性地从多肽链氨基端开场进展水解，、氨肽酶：专注性地从多肽链氨基端开场进展水解，通常每次水解下一个氨

8、基酸通常每次水解下一个氨基酸蛋白水解酶的专注性蛋白水解酶的专注性 酶酶 专专 一一 性性胃蛋白酶胃蛋白酶 R3=色、苯丙、丙、酪、甲硫、亮色、苯丙、丙、酪、甲硫、亮 R4=任何氨基酸任何氨基酸胰蛋白酶胰蛋白酶 R3=精、赖精、赖 R4=任何氨基酸任何氨基酸胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶 R3=苯丙、酪、色苯丙、酪、色 R4=任何氨基酸任何氨基酸弹性蛋白酶弹性蛋白酶 R3=脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸 R4=任何氨基酸任何氨基酸氨基肽酶氨基肽酶 R1=任何氨基酸任何氨基酸 R2=除脯氨酸外除脯氨酸外羧基肽酶羧基肽酶A R5=任何氨基酸任何氨基酸 R6=除精、赖、脯氨酸外除精、赖、脯氨酸外羧基肽酶羧基肽酶B

9、 R5=任何氨基酸任何氨基酸 R6=精、赖精、赖H2N-CH-C-NH-CH-NH-CH-C-NH-CH-NH-CH-C-NH-CH-COOHOOOR1R2R3R4R5R6氨基肽酶氨基肽酶 内肽酶内肽酶 羧基肽酶羧基肽酶三、氨基酸代谢库v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同，分布于体内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库(metabolic pool)。一真核细胞中存在两条不同的降一真核细胞中存在两条不同的降解途径：解途径：1.1.不依赖不依赖ATPATP的降解途径：的降解途径：在溶酶体内进展，主要降解外源性蛋在溶酶体内进展，主要降解外源性蛋白质、

10、膜蛋白和长寿命的胞内蛋白白质、膜蛋白和长寿命的胞内蛋白质。质。二、胞内蛋白质的降解2.2.依赖依赖ATPATP和泛素的降解途和泛素的降解途径：径：在胞液中进展，主要降解异在胞液中进展，主要降解异常蛋白质和短寿命的蛋白常蛋白质和短寿命的蛋白质。需质。需ATPATP和泛素参与和泛素参与泛素泛素(ubiquitin)(ubiquitin)是一种小是一种小分子蛋白质，普遍存在于分子蛋白质，普遍存在于真核细胞中。真核细胞中。氨基酸代谢第二节、氨基酸的酶促降解第二节、氨基酸的酶促降解一、脱氨基作用一、脱氨基作用 v氨基酸失去氨基的作用叫脱氨基作用v氨基酸主要经过五种方式脱氨基v 氧化脱氨基v 非氧化脱氨基

11、 v 脱酰胺作用v 转氨基作用v 结合脱氨基 2.L-2.L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase)(glutamate dehydrogenase)L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NAD+NADH+H+NADP+NADPH+H+H2O-H2O特点特点分布广、活性高分布广、活性高 肌肉中例外；肌肉中例外；2.2.反响可逆；反响可逆；3.3.谷氨酸脱氢酶是别构酶谷氨酸脱氢酶是别构酶 ，受，受GDP GDP+/ATP(-)/ATP(-)调调理；理；4.4.谷氨酸脱氢酶只能催化谷氨酸发生脱氨基作谷氨酸脱氢酶只能催化谷氨酸发生脱氨基作用有局限性用有局限性 氧化脱氨基作用

12、定义：-AA在酶的作用下，氧化生成-酮酸，同时耗费氧并产生氨的过程。v氧化脱氨基的反响过程包括脱氢和水解氧化脱氨基的反响过程包括脱氢和水解两步，脱氢反响需酶催化，而水解反响两步，脱氢反响需酶催化，而水解反响那么不需酶的催化。那么不需酶的催化。氧化脱氢氧化脱氢 、水解脱氨水解脱氨vAAAA氧化酶的种类氧化酶的种类v L-AA L-AA氧化酶：催化氧化酶：催化L-AAL-AA氧化脱氨，体内分布不广泛，最适氧化脱氨，体内分布不广泛，最适pH10pH10左右，以左右，以FADFAD或或FMNFMN为辅基。为辅基。v D-AA D-AA氧化酶：体内分布广泛，以氧化酶：体内分布广泛，以FADFAD为辅基。

13、但体内为辅基。但体内D-AAD-AA不多。不多。v L-L-谷氨酸脱氢酶：专注性强，分布广泛动、植、谷氨酸脱氢酶：专注性强，分布广泛动、植、微生物，活力强，以微生物，活力强，以NAD+NAD+或或NADP+NADP+为辅酶。为辅酶。L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NAD+NADH+H+NADP+NADPH+H+H2O-H2O体内正体外反复原脱氨基、脱水脱氨基、水解脱氨基、复原脱氨基、脱水脱氨基、水解脱氨基、脱硫氢基脱氨基等。脱硫氢基脱氨基等。在微生物中个别在微生物中个别AAAA进展进展,但不普遍但不普遍L-丝氨酸 CH2 COO-C-NH3+=-CH3 COO-C=NH2+-COOH CH2OHN

14、H2-C-H-COOH CH3 C=O-丝氨酸脱水酶丝氨酸脱水酶+NH3丙酮酸-H2O+H2O-氨基丙烯酸亚氨基丙酸 非氧化脱氨例：脱水脱氨基只适于含一个羟基的AA)CH2-CONH2 CH2-CHNH3+COO-+H2OCH2-COO-CH2-CHNH3+COO-+NH3谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶CH2-CONH2CHNH3+COO-+H2O天冬酰胺酶天冬酰胺酶CH2-COO-CHNH3+COO-+NH3 上述两种酶广泛存在于微生物、动物、植物中，有相当高的专注性。氨基酸的脱酰胺作用四转氨基作用(transamination)转氨酶转氨酶磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 胺胺 特点：特点：1.1.只转移只转移

15、-NH2-NH2、不产生游离、不产生游离NH3 NH3；2.2.辅酶辅酶磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛/胺胺(氨基传送体氨基传送体)；3.3.反响可逆，逆过程是体内合成和改造非必需反响可逆，逆过程是体内合成和改造非必需aaaa的途径的途径 ；4.4.体内普遍进展，并且大多数体内普遍进展，并且大多数aa.aa.可将可将-NH2-NH2基转移给基转移给-酮戊二酮戊二酸酸 生成生成Glu Glu。v指-AA和酮酸之间氨基的转移作用，-AA的-氨基借助转氨酶的催化作用转移到酮酸的酮基上，结果原来的AA生成相应的酮酸，而原来的酮酸那么构成相应的氨基酸。大多数转氨酶以-酮戊二酸为氨基受体，其中谷草转氨酶glutam

16、ic-oxaloacetic transaminase，GOT和谷丙转氨酶glutamic-pyruvic transaminase，GPT最常见。在正常情况下，GOT和GPT主要在肝中，在心脏和肝脏中活性最高，血清中活性低。留意、肝组织细胞受损时，大量的转氨酶逸人血液，血清中的转氨酶活性升高，可根据血清中转氨酶的活性变化判别这些器官的功能情况。在医学临床上普遍用GOT和GPT在血清中的活性判别心肌堵塞和急性肝炎。众多转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛，它从氨基酸接受氨基后转变成磷酸吡哆胺，磷酸吡哆胺又将氨基转给-酮酸，其本身再变回为磷酸吡哆醛。五结合脱氨基作用动物组织主要采取的五结合脱氨基作用动物组织

17、主要采取的方式方式 两种脱氨基方式的结协作用，使氨基酸两种脱氨基方式的结协作用，使氨基酸脱下脱下-氨基生成氨基生成-酮酸的过程。酮酸的过程。2.类型类型 转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用1.定义定义 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨酶L-谷氨酸脱氢酶-酮酸酮酸-氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸L-L-谷氨酸谷氨酸 转氨基偶联氧化脱氨基作用转氨基偶联氧化脱氨基作用 此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾组织进展。主要在肝、肾组织进展。-氨基酸氨基

18、酸-酮酸酮酸-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸腺苷酰琥珀酸腺苷酰琥珀酸苹果酸苹果酸延胡索酸延胡索酸腺苷酸腺苷酸次黄苷酸次黄苷酸 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环转氨基偶联嘌呤核苷酸循环 此种方式主要在肌肉组织进展。此种方式主要在肌肉组织进展。六脱掉氨基后的六脱掉氨基后的-酮酸可转变成：酮酸可转变成：-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰 CoA延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰 CoA三羧酸循环中间产物三羧酸循环中间产物PEP葡萄糖葡萄糖脂肪酸脂肪酸酮体酮体 二、脱羧基作用脱羧基作用(decarboxylation)氨基酸脱羧酶氨基酸胺类RC

19、H2NH2+CO2磷酸吡哆醛CCOOHNH2HR 由氨基酸脱羧酶(decarboxyase)催化，辅酶为磷酸吡哆醛，产物为CO2和胺。所产生的胺可由胺氧化酶氧化为醛、酸，酸可由尿液排出，也可再氧化为CO2和水。Glu-氨基丁酸氨基丁酸 对中枢神经系统传导有抑制造用对中枢神经系统传导有抑制造用 Asp-丙氨酸泛酸组分丙氨酸泛酸组分 Trp脱氨、脱羧、氧化脱氨、脱羧、氧化吲哚乙酸吲哚乙酸 植物生长素植物生长素 His组胺降血压作用组胺降血压作用 Tyr酪胺升血压作用酪胺升血压作用 Ser脱羧脱羧乙醇胺甲基化胆碱乙醇胺甲基化胆碱二者分二者分别合成脑磷脂和卵磷脂，可作为生物膜的成分。别合成脑磷脂和卵磷

20、脂，可作为生物膜的成分。三、氨基酸分解产物的去路三、氨基酸分解产物的去路 v氨基酸分解产物：氨基酸分解产物：vNH3NH3v-酮酸酮酸vCO2CO2v胺胺RCH2NH2RCH2NH2一、一、NH3NH3的代谢的代谢血氨氨基酸脱氨基肠道吸收氨肾脏泌氨合成尿素合成Gln合成氨基酸及其它含氮物1 1、氨的来源和去路、氨的来源和去路2、氨的转运(amino nitrogen transportation)1 1、谷氨酰胺的运氨作用、谷氨酰胺的运氨作用2 2、葡萄糖、葡萄糖丙氨酸循环丙氨酸循环氨在血液中的运输方式氨在血液中的运输方式 肝或肾肝或肾+NH3(1).(1).谷氨酰胺的运氨作用谷氨酰胺的运氨作

21、用 合成尿素合成尿素 构成构成NH4+NH4+H+肝肝肾肾 随尿排出随尿排出 意义意义1)1)在血液中在血液中,以以GlnGln方式运方式运NH3,NH3,可以坚持低血可以坚持低血NH3NH3浓度浓度;2)2)在脑组织在脑组织,构成构成GlnGln是暂时解除是暂时解除NH3NH3毒的重要方式。毒的重要方式。谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶(2)(2)、葡萄糖、葡萄糖丙氨酸循环丙氨酸循环(alanine-glucose cycle)(alanine-glucose cycle)意义：意义：1)实现氨的无毒运输实现氨的无毒运输;2)为肝组织提供糖异生原料。为肝组织提供糖异生原料。3 3、尿素的生成、尿素的生成

22、 v体内氨的主要代谢去路是用于合成无毒的尿素体内氨的主要代谢去路是用于合成无毒的尿素(urea)(urea)。v合成尿素的主要器官是肝，但在肾及脑中也可合成尿素的主要器官是肝，但在肾及脑中也可少量合成。少量合成。v尿素合成是经称为鸟氨酸循环尿素合成是经称为鸟氨酸循环(ornithine(ornithine cycle)cycle)的反响过程来完成的。催化这些反响的的反响过程来完成的。催化这些反响的酶存在于胞液和线粒体中。酶存在于胞液和线粒体中。氨基甲酰磷酸的合成氨基甲酰磷酸的合成此反响在线粒体中进展，由氨基甲酰磷酸合此反响在线粒体中进展，由氨基甲酰磷酸合成 酶成 酶 c a r b a m o

23、 y l p h o s p h a t e c a r b a m o y l p h o s p h a t e synthetase-,CPS-synthetase-,CPS-催化，该酶催化，该酶需需N-N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸AGAAGA作为变构激活剂，作为变构激活剂，反响不可逆。反响不可逆。1 1.尿素生成的鸟氨酸循环尿素生成的鸟氨酸循环NH3+CO2 H2O+2ATP2ADP+Pi氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶AGA，Mg2+NH2O PO32-CO氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸=v在线粒体内进展，由鸟氨酸氨基甲酰转移酶在线粒体内进展，由鸟氨酸氨基甲酰转移酶ornithine ca

24、rbamoyl trans-ferase,OCTornithine carbamoyl trans-ferase,OCT催化，将氨甲酰基转移到鸟氨酸的催化，将氨甲酰基转移到鸟氨酸的-氨基上，氨基上，生成瓜氨酸。生成瓜氨酸。瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成 NH2O PO32-CO(CH2)3NH2H2N-CHCOOHCO(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2+H3PO4+氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸鸟氨酸氨基鸟氨酸氨基甲酰转移酶甲酰转移酶=v 转运至胞液的瓜氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶转运至胞液的瓜氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶(argininosuccinate synthetas

25、e)(argininosuccinate synthetase)催化下，耗费能催化下，耗费能量合成精氨酸代琥珀酸。量合成精氨酸代琥珀酸。精氨酸代琥珀酸的合成CO(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸代琥珀精氨酸代琥珀酸合成酶酸合成酶ATPAMP+PPi+H2OCH2-CHCOOHCOOHH2NCH2-CHCOOHCOOHCN(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2+瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸限速酶v在胞液中由精氨酸代琥珀酸裂解酶在胞液中由精氨酸代琥珀酸裂解酶(arginino-(arginino-succinate lyase)succinate ly

26、ase)催化，将精氨酸代琥珀酸裂催化，将精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸。解生成精氨酸和延胡索酸。精氨酸代琥珀酸的裂解精氨酸代琥珀酸的裂解精氨酸代琥精氨酸代琥珀酸裂解酶珀酸裂解酶CH2-CHCOOHCOOHCN(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸CHCH COOHCOOH+CNH(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸v在胞液中由精氨酸酶催化，精氨酸水解生成尿在胞液中由精氨酸酶催化，精氨酸水解生成尿素素(urea)(urea)和鸟氨酸和鸟氨酸(ornithine)(ornithine)。鸟氨酸可再。鸟氨酸可再转运入线粒体继续

27、进展循环反响。转运入线粒体继续进展循环反响。精氨酸的水解精氨酸的水解(CH2)3NH2H2N-CHCOOHCNH(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸精氨酸-NH2H2N-OC+鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素精氨酸酶精氨酸酶H2O鸟鸟氨氨酸酸循循环环2ADP+PiCO2+NH3+H2O氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸-酮戊酮戊 二酸二酸谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸精氨酸代精氨酸代 琥珀酸琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素线粒体线粒体胞胞 液液2

28、2、尿素循环与、尿素循环与TCATCA的关系的关系尿素合成的特点尿素合成的特点2 2合成一分子尿素需耗费合成一分子尿素需耗费4 4分子分子ATPATP；3 3精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶；精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶；4 4尿素分子中的两个氮原子，一个来源于尿素分子中的两个氮原子，一个来源于NH3NH3，一个，一个来源于天冬氨酸来源于天冬氨酸CO2+2NH3+3H2O+3ATP=NH2CNH2+2ADP+AMP+4PiO8 8、总反响式、总反响式5 5、意义：解氨毒，把有毒的、意义：解氨毒，把有毒的NH3NH3转变成无毒的尿素。转变成无毒的尿素。6 6、关键酶：氨基甲酰磷酸

29、合成酶、关键酶：氨基甲酰磷酸合成酶I I7 7、与、与TCATCA的联络：天冬氨酸、延胡索酸的联络：天冬氨酸、延胡索酸二、二、-酮酸的代谢酮酸的代谢(-keto acid metabolism)-keto acid metabolism)-酮酸酮酸 复原复原氨基化氨基化 非必需氨基酸非必需氨基酸 合成合成 糖或脂类糖或脂类 氧化氧化 CO2+H2O+ATPCO2+H2O+ATP生糖氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸生酮氨基酸 生糖兼生酮生糖兼生酮氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 NH3生糖和生酮氨基酸种类生糖和生酮氨基酸种类分分 类类 氨基酸氨基酸 生糖氨基酸生糖氨基酸 生糖兼生酮氨基酸生糖兼生酮氨基酸 苯丙

30、氨酸、酪氨酸、色氨酸、异亮氨酸苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、异亮氨酸生酮氨基酸生酮氨基酸 亮氨酸、赖氨酸亮氨酸、赖氨酸甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、精氨酸、脯氨酸、谷氨甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、精氨酸、脯氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、缬氨酸、组氨酸、甲硫氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、缬氨酸、组氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺酸、半胱氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺氨基酸碳骨架的氧化途径氨基酸碳骨架可经过多种途径，构成氨基酸碳骨架可经过多种途径，构成5 5种物质进入种物质进入TCATCA循环循环乙酰乙酰CoACoA丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸-酮戊二酸酮戊

31、二酸精氨酸、组氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、谷氨酸精氨酸、组氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、谷氨酸琥珀酰琥珀酰CoACoA异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸延胡索酸延胡索酸苯丙氨酸、酪氨酸苯丙氨酸、酪氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸、天冬酰胺天冬氨酸、天冬酰胺直接构成直接构成乙酰乙酰CoACoA途径途径1 1、构成乙、构成乙酰酰CoACoA的途的途径径经过乙酰乙酰CoA进入到乙酰CoA2 2、一酮戊一酮戊二酸途径二酸途径3、构成琥珀酰CoA的途径v有3中氨基酸进入；Ile、Met、ValIleValMet琥珀酰琥珀酰CoATCA4 4、构成延胡索酸途径、构成延胡索酸途径 v有2种进入：Phe、

32、Tyr5 5、构成草酰乙酸途径、构成草酰乙酸途径v 有两种氨基酸进入：Asp、Asn三胺的代谢三胺的代谢醛脱氢酶醛脱氢酶-氧化氧化乙酰辅酶乙酰辅酶A ATCATCA循环循环1 1、胺类物质氧化、胺类物质氧化2 2、转变为其他含氮活性物质见、转变为其他含氮活性物质见P270P270一、氨的同化一、氨的同化定义：生物体将无机态的氨转化为含氮有机定义：生物体将无机态的氨转化为含氮有机化合物的过程化合物的过程N N素亦称生命元素素亦称生命元素生物体生物体N N的来源的来源食物来源的食物来源的N N食物中的蛋白质和氨基酸：食物中的蛋白质和氨基酸：人和动物的人和动物的N N源源生物固生物固N N某些微生物

33、和藻类经过体内固氮某些微生物和藻类经过体内固氮酶系的作用将分子氮转变成氨的过程，酶系的作用将分子氮转变成氨的过程，18621862年发现年发现 第三节第三节 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成氨同化的途径谷AA的构成途径氨甲酰磷酸构成途径硝酸复原酶硝酸复原酶NO2-亚硝酸复原酶亚硝酸复原酶NH3AAPr其它含其它含N化合物化合物3.硝酸复原生成植物体中的N源NO3-1.谷AA脱氢酶细菌NH3 谷谷AA 其它其它AACH2-COOHCH2-C=OCOOH-CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-+NH3+NADH+NAD+H2O -酮戊二酸TCA循环产生的 此反响要求有较高浓度的此反响要求有较

34、高浓度的NH3NH3，足，足以使光合磷酸化解偶联，所以它不能以使光合磷酸化解偶联，所以它不能够是无机氨转为有机氮的主要途径够是无机氨转为有机氮的主要途径 谷AA合成途径CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-CH2-CONH2 CH2-CHNH2COOH-+NH3+ATP+ADP+Pi+H2O 谷氨酰胺谷氨酰胺(储存了氨可做为储存了氨可做为NH3NH3的供体的供体将其转移将其转移2.谷氨酰胺合成酶高等植物的主要途径CH2-CONH2CH2-CHNH2COOH-CH2-COOHCH2-C=OCOOH-+2HCH2-COOHCH2-CHNH2COOH-2 谷AA合酶+谷氨酰胺-酮戊二酸谷氨酸

35、氨甲酰磷酸合成途径微生物和动氨甲酰磷酸合成途径微生物和动物物原料：NH3 CO2 ATP1 1 氨甲酰激酶氨甲酰激酶NH3+CO2+ATPMg2+O H2N-C-OPO3H2+ADP=2 氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶NH3+CO2+2ATPMg2+O H2N-C-OPO3H2+2ADP+Pi 在植物体中，氨甲酰磷酸中的氮来自谷氨酰胺在植物体中，氨甲酰磷酸中的氮来自谷氨酰胺的酰胺基，不是由氨来的。的酰胺基，不是由氨来的。利用体内代谢的氨v主要经过转氨基作用AA-R1-酮酸酮酸R1转氨酶AA-R2-酮酸酮酸R2v许多氨基酸可以作为氨基的供体，其中最主要的是谷氨酸，其被称为氨基的“转换站，先转变

36、成Glu再合成其它AA。二、氨基酸的合成一、脂肪族氨基酸的生物合成一、脂肪族氨基酸的生物合成谷氨酸族氨基酸的生物合成谷氨酸族氨基酸的生物合成L-Glu、L-Gln、L-Pro天冬氨酸族的生物合成天冬氨酸族的生物合成L-Asp、L-Asn、L-Met、L-Thr丙酮酸族的生物合成丙酮酸族的生物合成L-Ala、L-Val、L-Leu丝氨酸族的生物合成丝氨酸族的生物合成L-Ser、L-Gly、L-Cys生物合成及固硫作用生物合成及固硫作用1、由酮戊二酸合成的氨基酸途径1 1、L L一一GluGlu的合成：由的合成：由 酮戊二酸合成。酮戊二酸合成。酮戊二酸酮戊二酸NH4NH4NADH2NADH2Glu

37、GluNADNADH2OH2O2 2、GlnGln生成：生成：Glu GluATPATP NH3 NH3GlnGlnADPADP Pi Pi3、Pro的合成：酮戊二酸GluL-Glu半醛二氢吡咯5羟酸LPro4 4、ArgArg的的合成：合成：酮戊二酸酮戊二酸GluOrniArg5 5、LysLys的合成：的合成：高柠檬酸高柠檬酸Lys酮戊二酸酮戊二酸高异柠檬酸高异柠檬酸草酰戊二酸草酰戊二酸2 2、天冬氨酸族的生物合成、天冬氨酸族的生物合成L LAspAsp、L LAsnAsn、L L 一一MetMet、L L一一ThrThr1、Asp的合成：OxalAsp2、Asn的合成：AspAsnGlu

38、酮戊二酸GlnGlu3 3、MetMet的合成：的合成：MetO-琥珀酰高丝氨酸琥珀酰高丝氨酸Asp-半醛半醛天冬酰磷酸天冬酰磷酸Asp4、Thr的合成：L-高丝氨酸ThrAsp3 3、丙酮酸族的生物合成、丙酮酸族的生物合成L L一一AlaAla、L LValVal、L-IleL-Ile、L L一一LeuLeu1、Ala的合成：丙酮酸丙氨酸2)、Val和Ile的合成：两种氨基酸合成的道路根本一样。先由丙酮酸和酮丁酸缩合，然后经多个步骤合成。(3)、Leu的合成：a异戊酸异丙基苹果酸酮异己酸Leu。4 4、丝氨酸族的生物合成、丝氨酸族的生物合成L-SerL-Ser、L-GlyL-Gly、L-Cy

39、sL-Cys生物合成及固硫作用生物合成及固硫作用(1)、Ser和Gly的合成：H2S乙酸3-P-甘油3-P-羟基丙酮酸3-P-SerL-SerGly(2)、Cys的合成：L-SerO-乙酰-L-SerL-Cys(三)、芳香族氨基酸及组氨酸的生物合成1 1、苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生、苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生 物合成物合成2 2、组氨酸的生物合成、组氨酸的生物合成 Phe和和Tyr合成合成 Trp的合成的合成氨基酸合成概貌氨基酸合成概貌糖代谢和氨基酸合成的联络糖代谢和氨基酸合成的联络作业一、名词解释一、名词解释 氧化脱氨基作用、转氨基作用、结合脱氨基、一碳单氧化脱氨基作用、转氨基作用、结合脱氨基、一碳单位位二、简答题二、简答题1 1、降解蛋白质的酶有那几类？他们的作用特点如何？、降解蛋白质的酶有那几类？他们的作用特点如何？2 2、简述、简述-酮酸的代谢去路酮酸的代谢去路