氨基酸代谢 (11)精选PPT.ppt

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1、关于氨基酸代谢(11)第1页，讲稿共108张，创作于星期二第一节第一节 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解 一、蛋白酶一、蛋白酶1 1、肽链内切酶：产物短肽段、肽链内切酶：产物短肽段2 2、肽酶：肽链的端解酶、肽酶：肽链的端解酶（羧肽酶和氨肽酶）（羧肽酶和氨肽酶）3 3、二肽酶；水解二肽，产生游离氨基酸、二肽酶；水解二肽，产生游离氨基酸第2页，讲稿共108张，创作于星期二二、动物蛋白酶二、动物蛋白酶1、胃蛋白酶（、胃蛋白酶（HCl激活）激活）2、胰凝乳蛋白酶（胰蛋白酶激活）、胰凝乳蛋白酶（胰蛋白酶激活）3、胰蛋白酶（肠激酶激活）、胰蛋白酶（肠激酶激活）第3页，讲稿共108张，创作于星期二胰蛋白酶

2、胰蛋白酶:R R1 1=Lys=Lys、ArgArg侧链（专一性较强，水解速度快）侧链（专一性较强，水解速度快）胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶：R R1 1=Phe,Trp,Tyr;Leu=Phe,Trp,Tyr;Leu，MetMet和和HisHis水解稍慢。水解稍慢。胃蛋白酶：胃蛋白酶：R R1 1和和R R2 2=Phe,Trp,Tyr;Leu=Phe,Trp,Tyr;Leu以及其它疏水性氨基酸以及其它疏水性氨基酸（水解速度较快）（水解速度较快）嗜热菌蛋白酶：嗜热菌蛋白酶：R R2 2=Phe,Trp,Tyr;Leu=Phe,Trp,Tyr;Leu，Ile,MetIle,Met以及其它以及其它疏

3、水性强的氨基酸（水解速度较快）。疏水性强的氨基酸（水解速度较快）。解速度较快第4页，讲稿共108张，创作于星期二蛋白质降解的泛肽途径蛋白质降解的泛肽途径E1-S-E1-S-E1-SHE1-SHE2-S-E2-S-E1-SHE1-SHE2-SHE2-SHE2-SHE2-SHATPAMP+PPiATPAMP+PPiE3E3多泛肽化蛋白多泛肽化蛋白多泛肽化蛋白多泛肽化蛋白ATPATP26S26S蛋白酶体蛋白酶体蛋白酶体蛋白酶体20S20S蛋白酶体蛋白酶体蛋白酶体蛋白酶体ATPATP19S19S调节亚基调节亚基调节亚基调节亚基去折叠去折叠去折叠去折叠水解水解水解水解E1E1E1E1：泛肽激活酶：泛肽激

4、活酶：泛肽激活酶：泛肽激活酶 E2E2E2E2：泛肽载体蛋白：泛肽载体蛋白：泛肽载体蛋白：泛肽载体蛋白 E3E3E3E3：泛肽：泛肽：泛肽：泛肽-蛋白质连接酶蛋白质连接酶蛋白质连接酶蛋白质连接酶（ubiquitin）第5页，讲稿共108张，创作于星期二蛋白酶水解蛋白酶水解第6页，讲稿共108张，创作于星期二三、植物蛋白酶三、植物蛋白酶1、木瓜蛋白酶、木瓜蛋白酶2、菠萝蛋白酶、菠萝蛋白酶3、无花果蛋白酶、无花果蛋白酶第7页，讲稿共108张，创作于星期二第二节第二节 氨基酸的降解氨基酸的降解 第8页，讲稿共108张，创作于星期二一、脱氨基作用一、脱氨基作用1 1、氧化脱氨基作用、氧化脱氨基作用2

5、2、转氨作用、转氨作用3 3、联合脱氨作用、联合脱氨作用4 4、非氧化脱氨基作用、非氧化脱氨基作用第9页，讲稿共108张，创作于星期二1、氧化脱氨基作用、氧化脱氨基作用l-氨氨基基酸酸在在酶酶的的作作用用下下氧氧化化脱脱氢氢生生成成-酮酮酸酸，并并放出游离放出游离NH3的过程。的过程。l2RCHCOO-+O22RC-COO-+2NH4+llNH3+O第10页，讲稿共108张，创作于星期二RRR氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶H2OCHNH2C=NHC=O+NH3FADFADH2COOHCOOHCOOH-氨基酸氨基酸-亚氨酸亚氨酸-酮酸酮酸O2过氧化氢酶过氧化氢酶FADH2H2O2H2O+O2O第11页

6、，讲稿共108张，创作于星期二l氧化酶氧化酶：la)L-氨基酸氧化酶：氨基酸氧化酶：lFMN或或FAD为为辅辅基基（最最适适pH=10，正正常常条条件件下下活活力低）力低）lb)D-氨基酸氧化酶：氨基酸氧化酶：lFAD为为辅辅基基（活活力力强强、分分布布广广、但但D-氨氨基基酸酸不不多，作用不大）多，作用不大）第12页，讲稿共108张，创作于星期二L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶(不需氧的不需氧的脱氢酶脱氢酶)NAD+或或NADP+为辅酶，催化可逆反应为辅酶，催化可逆反应NH3+OCH2COO-CCOO-+NAD+H2O+NADH+H+NH4+(CH2)2NADP+（CH2)2NADPH+H+CO

7、O-COO-第13页，讲稿共108张，创作于星期二2 2、转氨作用、转氨作用 1)概念概念l氨基酸的氨基酸的-NH2转移到转移到-酮酸上，生成相应的另酮酸上，生成相应的另一种一种-酮酸和酮酸和-氨基酸，这种作用称转氨作用。氨基酸，这种作用称转氨作用。2)转氨酶转氨酶5050种种lGOT:GOT:谷草转氨酶；谷草转氨酶；GPTGPT：谷丙转氨酶：谷丙转氨酶l辅酶：磷酸吡哆醛辅酶：磷酸吡哆醛(PLP)3)转氨反应是可逆反应转氨反应是可逆反应第14页，讲稿共108张，创作于星期二-氨基酸氨基酸1R1-CH-COO-NH+3|-酮酸酮酸1R1-C-COO-O|R2-C-COO-O|-酮酸酮酸2R2-C

8、H-COO-NH+3|-氨基酸氨基酸2转氨酶转氨酶（辅酶：磷酸吡哆醛）（辅酶：磷酸吡哆醛）在转氨酶的催化下，在转氨酶的催化下，在转氨酶的催化下，在转氨酶的催化下，一个一个一个一个-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸的的的的氨基氨基氨基氨基转移到转移到转移到转移到另一个另一个另一个另一个-酮酮酮酮酸酸酸酸的的的的酮基碳酮基碳酮基碳酮基碳原子上，结果原来的原子上，结果原来的原子上，结果原来的原子上，结果原来的-氨基酸生成相应的氨基酸生成相应的氨基酸生成相应的氨基酸生成相应的-酮酸酮酸酮酸酮酸，而原来的而原来的而原来的而原来的-酮酸则形成了相应的酮酸则形成了相应的酮酸则形成了相应的酮酸则形成了相应的-氨基酸氨

9、基酸氨基酸氨基酸，这种作用称为，这种作用称为，这种作用称为，这种作用称为转氨转氨转氨转氨基作用基作用基作用基作用或或或或氨基移换作用氨基移换作用氨基移换作用氨基移换作用。第15页，讲稿共108张，创作于星期二重要的酶重要的酶:1.GPT(谷丙转氨酶谷丙转氨酶)2.GOT(谷草转氨酶谷草转氨酶)分布于细胞内，正常血清含量甚少。某种原因造成细胞膜通透性增高或组织坏死、细胞破裂时，大量氨基转移酶释放入血液，血清氨基转移酶升高。第16页，讲稿共108张，创作于星期二谷草转氨酶谷草转氨酶PLPGOT：谷草转氨酶，心肌梗塞时血清含量明显增高：谷草转氨酶，心肌梗塞时血清含量明显增高.第17页，讲稿共108张

10、，创作于星期二谷丙转氨酶谷丙转氨酶PLPGPT：急性肝炎时血清急性肝炎时血清ALT活性显著增高。活性显著增高。第18页，讲稿共108张，创作于星期二第19页，讲稿共108张，创作于星期二l4）转转氨氨作作用用是是连连接接糖糖代代谢谢和和氨氨基基酸酸代代谢谢的的桥桥梁梁，除除Lys、Thr外外其其余余氨氨基基酸酸均均可可参与，特别注意下面三种氨基酸的转化。参与，特别注意下面三种氨基酸的转化。丙酮酸丙酮酸Alal-酮戊二酸酮戊二酸GlulOAAAsp第20页，讲稿共108张，创作于星期二3、联合脱氨作用、联合脱氨作用转氨作用转氨作用和和L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶的氧化脱氨作用联的氧化脱氨作用联合

11、进行称联合脱氨作用。合进行称联合脱氨作用。第21页，讲稿共108张，创作于星期二联合脱氨基作用的特点联合脱氨基作用的特点a.转氨基作用与谷氨酸脱氢酶催 化的氧化脱氨基作用偶联。b.联合脱氨基的结果有游离氨产生。c.既是脱氨的方式，也是合成非必 需氨基酸的重要途径。d.主要存在于肝、肾、脑组织中。第22页，讲稿共108张，创作于星期二4、非氧化脱氨基作用、非氧化脱氨基作用 l1）还原脱氨）还原脱氨lRCHNH2COOH+2HRCH2COOH+NH32)水化脱氨水化脱氨RCHNH2COOH+HOHRCHOHCOOH+NH3第23页，讲稿共108张，创作于星期二3)直接脱氨直接脱氨第24页，讲稿共1

12、08张，创作于星期二二、氨基酸分解产物的代谢二、氨基酸分解产物的代谢 氨基酸分解产物：氨基酸分解产物：lNH3l-酮酸酮酸lCO2l胺（胺（RCH2NH2）第25页，讲稿共108张，创作于星期二1、NH3的代谢的代谢 氨能渗透许多生物膜，对细胞来说氨是毒性很强的物质，通常细胞内氨的浓度都维持在很低的水平。正常人血氨含量甚微，0.06mmol/L(0.1mg/100ml)。不同动物排泄废氮有不同的途径。第26页，讲稿共108张，创作于星期二 许多水生动物，例如：鱼可以通过鳃组织的细胞膜直接排氨，排出的氨随时被周围的水冲洗掉，生活在陆地上的大多数脊椎动物可以将废氮转化为毒性很小的尿素。尿素是一种不

13、带电荷的、水溶性的化合物，可以通过血液转运到肾脏，作为尿的主要成分被排泄掉。鸟和许多爬行动物可以将过量的氨转化为尿酸排泄掉，尿酸也是尿酸也是鸟、爬行动物和灵长类动物嘌呤核苷酸降解的产物。鸟、爬行动物和灵长类动物嘌呤核苷酸降解的产物。对于哺乳动物，尿素的合成几乎都是发生在肝脏中。第27页，讲稿共108张，创作于星期二l合成新的氨基酸及其他含氮化合物合成新的氨基酸及其他含氮化合物l酰胺的生成酰胺的生成储存氨的形成储存氨的形成l尿素的形成尿素的形成鸟氨酸循环鸟氨酸循环l生成铵盐生成铵盐 第28页，讲稿共108张，创作于星期二l天冬酰胺合成酶天冬酰胺合成酶Asp+ATP+NH3Asn+ADP+Pi天冬

14、氨酸酶天冬氨酸酶lAsn+H2OAsp+NH3l1 1）酰胺的生成）酰胺的生成氨的储存与转运（氨的储存与转运（1 1）谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶lGlu+ATP+NH3Gln+ADP+Pi谷氨酸酶谷氨酸酶lGln+H2OGlu+NH3第29页，讲稿共108张，创作于星期二谷氨酰胺的运氨作用谷氨酰胺的运氨作用原料原料:NHNH3 3、谷氨酸谷氨酸部位部位:脑、肌肉等组织脑、肌肉等组织酶酶 :谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶意义意义:储存、运输、解毒（临床）储存、运输、解毒（临床）GLu GLn 肾小管细胞 GLu+NH3 肾小管腔 NH4+排出体外血血GLnGLn酶酶H+第30页，讲稿共108张，

15、创作于星期二谷氨酰胺谷氨酰胺 天冬氨酸天冬氨酸 谷氨酸谷氨酸 天冬酰胺天冬酰胺 机体细胞可合成足量天冬酰胺以提供蛋白合成，而白血病细胞则不能或很少能合成天冬氨酸，必须依靠血运。临床用天冬酰胺酶减少血中天冬酰胺，以达治疗目的。第31页，讲稿共108张，创作于星期二丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖循环肌肉肌肉血液血液肝肝 蛋白蛋白 葡萄糖葡萄糖 AAAA NH3 NH3 谷氨酸谷氨酸 丙酮酸丙酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 丙氨酸丙氨酸葡萄糖葡萄糖丙氨酸丙氨酸葡萄糖葡萄糖 尿素尿素 NH3NH3丙酮酸丙酮酸 谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖Amm

16、onia的转运-2第32页，讲稿共108张，创作于星期二2）尿素的形成）尿素的形成鸟氨酸循环鸟氨酸循环 尿素尿素尿素尿素(urea)urea)的生成的生成的生成的生成l实验：实验：动物切除肝脏，输入氨基酸后，血氨浓度升高；动物切除肝脏，输入氨基酸后，血氨浓度升高；动物保留肝脏、切除肾脏，输入氨基酸后，血中尿素动物保留肝脏、切除肾脏，输入氨基酸后，血中尿素浓度升高；浓度升高；动物肝脏、肾脏同时切除，输入氨基酸后，血中尿素含动物肝脏、肾脏同时切除，输入氨基酸后，血中尿素含量较低，但血氨浓度升高；量较低，但血氨浓度升高；l结论：肝脏是合成尿素的主要器官结论：肝脏是合成尿素的主要器官第33页，讲稿共1

17、08张，创作于星期二尿素循环尿素循环形成一分子尿素可清除二分子氨和一分子CO2。尿素是中性无毒物质，所以它不仅可消除氨的毒性，还可减少CO2溶于血液所产生的酸性。尿素合成中消耗4个等价的ATP。每形成一分子尿素就有3分子的ATP转化为2分子的ADP和一分子的AMP，同时形成的无机焦磷酸又消耗了第4个ATP。来自肝脏的尿素通过血液输送到肾脏，然后在肾脏以尿的成分排出。NHNH3 3+CO+CO2 2+3ATP+3ATP+天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸+2H+2H2 2OO NHNH2 2-CO-NH-CO-NH22+2ADP+2+2ADP+2+AMP+PPi+AMP+PPi+延胡索酸延胡索酸延

18、胡索酸延胡索酸总反应总反应第34页，讲稿共108张，创作于星期二第35页，讲稿共108张，创作于星期二Urea Biosynthesis-1 1氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸(Carbamolphosphate)CPS-AGA、氨基甲酰磷酸的合成：氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸的合成：氨基甲酰磷酸合成酶(carbamoylphophatesynthetase,CPS-)(N-acetylglutamaticacid,AGA)第36页，讲稿共108张，创作于星期二Urea Biosynthesis-2 22、瓜氨酸的合成、瓜氨酸的合成(Carbamolphosphate)(Ornithine)(Cit

19、rulline)、瓜氨酸的合成、瓜氨酸的合成第37页，讲稿共108张，创作于星期二Urea Biosynthesis-3 3、精氨酸的合成、精氨酸的合成(Citrulline)(Asp)(Argininosuccinate)(Argininosuccinate)(Arginine)(Fumarate)第38页，讲稿共108张，创作于星期二Urea Biosynthesis-4 4、精氨酸水解生成尿素、精氨酸水解生成尿素(Arginine)(Urea)(Ornithine)第39页，讲稿共108张，创作于星期二Urea Biosynthesis第40页，讲稿共108张，创作于星期二Urea Bi

20、osynthesis的要点的要点l尿素生成的尿素生成的要点要点亚细胞定位：亚细胞定位：Mitochondrionandcytosol限速酶：限速酶：精氨酸代琥珀酸合成酶精氨酸代琥珀酸合成酶耗能过程：耗能过程：4ATP/ureaN与与C的来源：的来源：氨基酸脱下的氨基酸脱下的Ammonia和和CO2l尿素合成的尿素合成的调节调节食物蛋白质食物蛋白质的影响的影响CPS-的调节的调节尿素合成酶系尿素合成酶系的调节的调节第41页，讲稿共108张，创作于星期二2 2、-酮酸的代谢酮酸的代谢 l1 1）再合成氨基酸）再合成氨基酸l2 2）氧化成）氧化成CO2+H2O第42页，讲稿共108张，创作于星期二氨

21、基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯醇磷酸烯醇式酸式酸-酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬天冬氨酸天冬酰氨酰氨丙酮酸丙酮酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸丙氨酸苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸组氨酸组氨酸脯氨酸脯氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸缬氨酸缬氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸天冬氨酸天冬氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸葡萄糖葡萄糖柠檬酸柠檬酸第43页，讲稿共108

22、张，创作于星期二3 3）转变成糖和酮体）转变成糖和酮体 生糖氨基酸：生糖氨基酸：在体内可以转化成糖的氨基酸。在体内可以转化成糖的氨基酸。生酮氨基酸：生酮氨基酸：在体内可以转变成酮体的氨基酸：在体内可以转变成酮体的氨基酸：Leu生糖兼生酮氨基酸：生糖兼生酮氨基酸：既可生糖，又可生酮的氨基酸。既可生糖，又可生酮的氨基酸。第44页，讲稿共108张，创作于星期二（一）、苯丙氨酸和酪氨酸的代谢（一）、苯丙氨酸和酪氨酸的代谢酪氨酸多巴多巴胺去甲肾上腺素肾上腺素乙酰乙酸延胡索酸黑色素苯丙氨酸E儿茶酚胺氧化E：酪氨酸酶。先天性缺乏白化病生糖兼生酮AA三、芳香族氨基酸的代谢（特别阐述）三、芳香族氨基酸的代谢（特

23、别阐述）脱羧第45页，讲稿共108张，创作于星期二2 2、酪氨酸的分解代谢、酪氨酸的分解代谢酪氨酸酪氨酸 羟苯丙酮酸羟苯丙酮酸尿黑酸尿黑酸延胡索酸延胡索酸+乙酰乙酸乙酰乙酸E 尿黑酸尿症：体内代谢尿黑酸的酶先天 性缺陷导致尿黑酸分解受阻。第46页，讲稿共108张，创作于星期二3 3、苯丙酮酸尿症（、苯丙酮酸尿症（PKUPKU）苯丙氨酸苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸苯丙酮酸苯丙酮酸（转氨基）（转氨基）PKUPKU：苯丙酮尿症是由于没有或缺少苯丙氨酸羟化酶而苯丙酮尿症是由于没有或缺少苯丙氨酸羟化酶而引起的，或者更少见是由于缺少四氢生物喋呤辅助因子引起的，或者更少见是由于缺少四氢生物喋呤辅助因子而引起的。苯

24、丙氨酸不能转变成酪氨酸。因而所有体液而引起的。苯丙氨酸不能转变成酪氨酸。因而所有体液中均积累苯丙氨酸。在正常人体内微不足道的一些苯丙中均积累苯丙氨酸。在正常人体内微不足道的一些苯丙氨酸的变化在苯丙酮尿症患者体内变得很突出。这些变氨酸的变化在苯丙酮尿症患者体内变得很突出。这些变化中最明显的是苯丙氨酸发生转氨作用形成苯丙酮酸。化中最明显的是苯丙氨酸发生转氨作用形成苯丙酮酸。苯苯丙丙酮酮尿尿症症女女孩孩第47页，讲稿共108张，创作于星期二苯丙酮尿症患者的治疗 苯苯丙丙酮酮尿尿症症患患者者初初生生时时看看起起来来是是正正常常的的，但但若若不不经经治治疗疗，到到一一周周岁岁以以前前就就会会有有严严重重

25、的的缺缺陷陷。苯苯丙丙酮酮尿尿症症的的疗疗法法就就是是低低苯苯丙丙氨氨酸酸饮饮食食。其其目目的的是是只只提提供供刚刚好好满满足足生生长长和和代代谢谢所所需需要要的的苯苯丙丙氨氨酸酸。将将原原来来苯苯丙丙氨氨酸酸含含量量低低的的蛋蛋白白质质，如如奶奶中中的的酪酪蛋蛋白白进进行行水水解解，并并用用吸吸附法除去苯丙氨酸。附法除去苯丙氨酸。第48页，讲稿共108张，创作于星期二苯丙酮尿症患者的治疗 必必须须在在出出生生后后不不久久就就开开始始用用低低苯苯丙丙氨氨酸酸的的饮饮食食一一防防止止对对脑脑的的不不可可逆逆的的损损害害。在在一一项项研研究究中中，出出生生后后数数周周内内就就治治疗疗的的苯苯丙丙酮

26、酮尿尿症症患患者者的的平平均均智智商商为为93,93,而在一岁时开始治疗的患者平均智商为而在一岁时开始治疗的患者平均智商为5353。通通过过大大规规模模的的普普查查发发现现，出出现现苯苯丙丙酮酮尿尿的的频频率率大约是大约是0.5/万新生儿。这种病是常染色体隐性遗传的。万新生儿。这种病是常染色体隐性遗传的。第49页，讲稿共108张，创作于星期二(二二)色氨酸的代谢色氨酸的代谢色氨酸色氨酸5-5-羟色胺羟色胺丙氨酸丙氨酸 丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶乙酰辅酶A A尼克酸（烟酸）尼克酸（烟酸）生糖兼生酮生糖兼生酮第50页，讲稿共108张，创作于星期二第三节第三节 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成 l一、一、

27、NH3的合成的合成l二、二、NH3的同化的同化l三、氨基酸的合成（一般合成）三、氨基酸的合成（一般合成）第51页，讲稿共108张，创作于星期二lNO3-NO2-N2l还原还原l固氮作用固氮作用含含N化合物化合物NH3NH3的同化的同化氨甲酰磷酸和氨甲酰磷酸和GlulAa第52页，讲稿共108张，创作于星期二自然界的氮素循环自然界的氮素循环硝酸盐硝酸盐亚硝酸亚硝酸NH3生物固氮生物固氮工业固氮工业固氮固氮生物固氮生物动植物动植物硝酸盐还原硝酸盐还原大气固氮大气固氮大气氮素大气氮素岩浆源的固岩浆源的固定氮定氮火成岩火成岩反硝化作用反硝化作用氧化亚氮氧化亚氮蛋白质蛋白质入地下水入地下水动植物废物死动

28、植物废物死的有机体的有机体第53页，讲稿共108张，创作于星期二一、NH3的合成的合成l1 1、生物固氮作用合成、生物固氮作用合成NH3(微生物)l1)共生型共生型固氮固氮微生物微生物l豆科植物豆科植物(大豆、花生大豆、花生)的根瘤菌；的根瘤菌；l非豆科植物（杨梅属）的根瘤菌。非豆科植物（杨梅属）的根瘤菌。l2）自生型固氮微生物）自生型固氮微生物l光合细菌、光合自氧的蓝藻等。光合细菌、光合自氧的蓝藻等。第54页，讲稿共108张，创作于星期二l生物固氮作用由生物固氮作用由固氮酶固氮酶催化催化lN N2 2+8H+8H+8e+8e-+16ATP2NH+16ATP2NH3 3+H+H+16ADP+P

29、i+16ADP+Pi第55页，讲稿共108张，创作于星期二2 2、NO3 3-、NO2 2-还原成还原成还原成还原成NHNH3 3 l硝酸还原酶硝酸还原酶亚硝酸还原酶亚硝酸还原酶lNO3-NO2-NH3l2e6e(NH4+)硝酸还原酶硝酸还原酶 la)铁氧还蛋白铁氧还蛋白硝酸还原酶硝酸还原酶lNO3-+2Fd（red）+2H+NO2-+2Fd（ox）+H2Olb)NAD(P)H硝硝酸酸还还原原酶酶以以Mo和和FAD为为辅辅基基、钼钼黄黄蛋蛋白白（植、微生物均有）（植、微生物均有）lNO3-+NAD(P)H+H+NO2-+NAD(P)+H2Olc）硝酸还原酶是诱导酶）硝酸还原酶是诱导酶第56页，

30、讲稿共108张，创作于星期二亚硝酸还原酶亚硝酸还原酶NO2-+H+6eNH4+H2Oa)Fd亚硝酸还原酶亚硝酸还原酶NO2-+6Fd（red）+8H+NH4+6Fd（ox）+2H2Ob)NAD（P）H亚硝酸还原酶亚硝酸还原酶NO2-+3NAD(P)H+5H+NH4+3NAD(P)+2H2O第57页，讲稿共108张，创作于星期二二、NH3的同化的同化 谷氨酸的形成途径谷氨酸的形成途径第58页，讲稿共108张，创作于星期二1.1.谷氨酸合成酶循环（植物为主）谷氨酸合成酶循环（植物为主）第59页，讲稿共108张，创作于星期二2.2.L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NH3+OCH2COO-CCOO-+NA

31、D+H2O+NADH+H+NH4+(CH2)2NADP+（CH2)2NADPH+H+COO-COO-第60页，讲稿共108张，创作于星期二三、氨基酸的合成（一般合成）三、氨基酸的合成（一般合成）原料原料NH3：主要由主要由Glu提供（通过转氨作用）提供（通过转氨作用）碳架：碳架：-酮酸，来源于糖代谢中间产物酮酸，来源于糖代谢中间产物人体必需氨基酸有八种：MetTrpLysValIleLeuPheThr“假设来借一两本书”第61页，讲稿共108张，创作于星期二氨基酸生物合成的分族情况氨基酸生物合成的分族情况（1 1）丙氨酸族丙氨酸族丙氨酸族丙氨酸族丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸AlaAla、ValVa

32、l、LeuLeu（2 2）丝氨酸族丝氨酸族丝氨酸族丝氨酸族甘油酸甘油酸甘油酸甘油酸-3-3-磷酸磷酸磷酸磷酸SerSer、GlyGly、CysCys（3 3）谷氨酸族谷氨酸族谷氨酸族谷氨酸族 -酮戊二酸酮戊二酸酮戊二酸酮戊二酸GluGlu、GlnGln、ProPro、ArgArg（4 4）天冬氨酸族天冬氨酸族天冬氨酸族天冬氨酸族草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸AspAsp、AsnAsn、LysLys、ThrThr、IleIle、MetMet（5 5）组氨酸和芳香氨基酸族组氨酸和芳香氨基酸族组氨酸和芳香氨基酸族组氨酸和芳香氨基酸族磷酸核糖磷酸核糖磷酸核糖磷酸核糖HisHis磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖磷

33、酸赤藓糖磷酸赤藓糖+PEPPhe+PEPPhe、TyrTyr、TrpTrp第62页，讲稿共108张，创作于星期二1 1、丙氨酸族、丙氨酸族 AlaValLeu共同碳架：共同碳架：丙酮酸丙酮酸（EMP）Ala丙酮酸丙酮酸Val-酮异戊酸酮异戊酸-酮异己酸酮异己酸Leu第63页，讲稿共108张，创作于星期二丙氨酸生物合成谷丙转氨酶谷丙转氨酶-酮异戊酸酮异戊酸 +Glu 缬氨酸转氨酶缬氨酸转氨酶 -酮戊二酸酮戊二酸 +ValVal 第64页，讲稿共108张，创作于星期二亮氨酸生物合成-异丙基异丙基苹果酸合酶苹果酸合酶-异丙基异丙基苹果酸异构酶苹果酸异构酶异丙基苹果酸异丙基苹果酸脱氢酶脱氢酶亮氨酸转氨

34、酶亮氨酸转氨酶-酮异戊酸酮异戊酸 -异丙基苹果酸异丙基苹果酸-异丙基苹果酸异丙基苹果酸 -酮异己酸酮异己酸 亮氨酸亮氨酸第65页，讲稿共108张，创作于星期二磷酸甘油酸脱氢酶磷酸甘油酸脱氢酶 磷酸丝氨酸转氨酶磷酸丝氨酸转氨酶丝氨酸丝氨酸转羟甲基酶转羟甲基酶磷酸丝氨酸磷酸丝氨酸磷酸酶磷酸酶甘油酸甘油酸-3-3-磷酸磷酸 3-3-磷酸羟基丙酮酸磷酸羟基丙酮酸3-3-磷酸丝氨酸磷酸丝氨酸 丝氨酸丝氨酸 甘氨酸甘氨酸2 2 2 2、丝氨酸族、丝氨酸族、丝氨酸族、丝氨酸族 SerGlyCys共同碳架：共同碳架：3-P-甘油酸甘油酸（EMP）SerSer、Gly和和和和Cys都是都是都是都是3-3-磷酸甘

35、油酸的衍生物，磷酸甘油酸的衍生物，SerSer是是是是Gly和和和和CysCys的主要生物合成的前体。的主要生物合成的前体。第66页，讲稿共108张，创作于星期二叶酸叶酸和和 四氢叶酸（四氢叶酸（FH4或或THFA）叶叶酸酸四四氢氢叶叶酸酸HH105N N5 5，N N1010-CH-CH2 2-FH-FH4 4N N5 5-CHO-FH-CHO-FH4 4CHCH2 2CHOCHO第67页，讲稿共108张，创作于星期二半胱氨酸生物合成硫氢解酶硫氢解酶转乙酰基酶转乙酰基酶丝氨酸丝氨酸O O 乙酰丝氨酸乙酰丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸（植物或微生物）（植物或微生物）第68页，讲稿共108张，创作于星期

36、二半胱氨酸生物合成（动物）（动物）胱硫醚胱硫醚 -水解酶水解酶胱硫醚胱硫醚 -合酶合酶高半胱氨酸高半胱氨酸 胱硫醚胱硫醚-酮丁酸酮丁酸半胱氨酸半胱氨酸第69页，讲稿共108张，创作于星期二3 3、谷氨酸族、谷氨酸族 GluGlnCysPro羟脯氨酸羟脯氨酸Arg共同碳架：共同碳架：-酮戊二酸酮戊二酸（TCA）Gln-酮戊二酸酮戊二酸GluPro羟脯氨酸羟脯氨酸l鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸Arg第70页，讲稿共108张，创作于星期二由酮戊二酸合成脯氨酸-酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 -谷氨酰磷酸谷氨酰磷酸谷氨酸谷氨酸-半醛半醛 -二氢吡咯二氢吡咯-5-5-羧酸羧酸 脯氨酸脯氨酸 激酶激酶 还原酶

37、还原酶自发环化自发环化 还原酶还原酶第71页，讲稿共108张，创作于星期二精氨酸生物合成谷氨酸谷氨酸 N N 乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸 N N 乙酰乙酰 -谷氨酰磷酸谷氨酰磷酸 NN乙乙酰酰谷谷氨氨酸酸 -半醛半醛 N N 乙酰鸟氨酸乙酰鸟氨酸 鸟氨酸鸟氨酸进进入入尿尿素素循循环环产产生生精精氨酸氨酸N N -乙酰化乙酰化 激酶激酶 还原酶还原酶转氨酶转氨酶第72页，讲稿共108张，创作于星期二4 4、天冬氨酸族、天冬氨酸族 AspAsnThrMetIleLys共同碳架：共同碳架：草酰乙酸草酰乙酸（TCA）AsnOAAAspLysMetThrIleAsp是是Lys、Thr和和Met的前体的前体第7

38、3页，讲稿共108张，创作于星期二异异亮亮氨氨酸酸由由苏苏氨氨酸酸提提供供4个个碳碳，丙丙酮酮酸提供酸提供2个碳个碳第74页，讲稿共108张，创作于星期二5 5 5 5、组氨酸和芳香族（、组氨酸和芳香族（PhePhePhePhe、TrpTrpTrpTrp、TyrTyrTyrTyr）His合成的碳架：合成的碳架：HisHis是是由由磷磷酸酸核核糖糖焦焦磷磷酸酸、ATPATP和谷氨酰胺合成和谷氨酰胺合成第75页，讲稿共108张，创作于星期二组氨酸生物合成5-5-磷酸核糖磷酸核糖-1-1-焦磷酸焦磷酸ATPN1-(5-磷酸核糖磷酸核糖)-ATPN1-(5-磷酸核糖磷酸核糖)-AMP第76页，讲稿共1

39、08张，创作于星期二组氨酸生物合成N1-(5-磷酸核磷酸核糖糖)-AMPN1-5-磷酸核酮糖亚氨甲基磷酸核酮糖亚氨甲基-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-羧酰胺核苷酸羧酰胺核苷酸N1-5-磷酸核糖亚氨甲基磷酸核糖亚氨甲基-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-羧酰胺核苷酸羧酰胺核苷酸第77页，讲稿共108张，创作于星期二组氨酸生物合成N1-5-磷酸核酮糖亚氨甲基磷酸核酮糖亚氨甲基-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-羧酰胺核苷酸羧酰胺核苷酸咪唑甘油磷酸咪唑甘油磷酸5-磷酸核糖磷酸核糖-4-羧酰胺羧酰胺-5-氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸嘌呤类的合成嘌呤类的合成第78页，讲稿共108张，创作于星期二组氨酸生物合成咪唑丙酮醇磷酸

40、咪唑丙酮醇磷酸 组氨醇磷酸组氨醇磷酸咪唑甘油磷酸咪唑甘油磷酸第79页，讲稿共108张，创作于星期二组氨酸生物合成组氨醇磷酸组氨醇磷酸组氨醇组氨醇组氨酸组氨酸第80页，讲稿共108张，创作于星期二芳香族氨基酸芳香族氨基酸(莽草酸途径莽草酸途径)4-P-赤藓糖赤藓糖Trp（HMP）莽草酸莽草酸分枝酸分枝酸PhePEP（EMP）Trp第81页，讲稿共108张，创作于星期二莽草酸合成或或磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸赤藓糖赤藓糖-4-4-磷酸磷酸3-3-脱氧阿拉伯庚酮糖酸脱氧阿拉伯庚酮糖酸-7-7-磷酸磷酸3-3-脱氧阿拉伯脱氧阿拉伯庚酮糖酸庚酮糖酸-7-7-磷酸合酶磷酸合酶第82页，讲稿共108张

41、，创作于星期二莽草酸合成脱氢奎尼脱氢奎尼酸合酶酸合酶莽草酸莽草酸脱氢酶脱氢酶5-5-脱氢奎尼酸脱氢奎尼酸5-5-脱氢莽草酸脱氢莽草酸 莽草酸莽草酸3-3-脱氧阿拉伯脱氧阿拉伯庚酮糖酸庚酮糖酸-7-7-磷酸磷酸脱氢奎尼脱氢奎尼酸脱水酶酸脱水酶第83页，讲稿共108张，创作于星期二从莽草酸合成分支酸莽草酸莽草酸 莽草酸莽草酸-5-5-磷酸磷酸3-3-烯醇式丙酮酸基烯醇式丙酮酸基莽草酸莽草酸-5-5-磷酸磷酸分支酸分支酸激酶激酶合酶合酶合酶合酶第84页，讲稿共108张，创作于星期二分支酸苯丙氨酸和酪氨酸分支酸分支酸预苯酸预苯酸苯丙酮酸苯丙酮酸苯丙氨酸苯丙氨酸4-4-羟基苯丙酮酸羟基苯丙酮酸酪氨酸酪氨

42、酸变位酶变位酶 变位酶变位酶脱水酶脱水酶脱氢酶脱氢酶转转氨氨酶酶转转氨氨酶酶双功能酶双功能酶双功能酶双功能酶第85页，讲稿共108张，创作于星期二由苯丙氨酸合成酪氨酸第86页，讲稿共108张，创作于星期二第87页，讲稿共108张，创作于星期二二二二二十十十十种种种种氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸的的的的生生生生物物物物合合合合成成成成概概概概况况况况谷氨酸族天冬氨酸族丙氨酸族丝氨酸族His和芳香族第88页，讲稿共108张，创作于星期二氨基酸合成的反馈调控氨基酸合成的反馈调控反硝化作用反硝化作用氧化亚氮氧化亚氮氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸分支酸分支酸脱氧庚酮糖酸脱氧庚酮糖酸-7-磷酸磷酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨

43、酰磷酸天冬氨酰磷酸赤藓糖赤藓糖-4-磷酸磷酸脱氢奎尼酸脱氢奎尼酸莽草酸莽草酸谷氨酸谷氨酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸+预苯酸预苯酸TryPheTrpIleTrpHisCTPAMPGlnLysMetThr酮丁酸酮丁酸GlyAla谷氨酰胺合酶谷氨酰胺合酶天冬氨酰半醛天冬氨酰半醛高丝氨酸高丝氨酸氨基苯甲酸氨基苯甲酸第89页，讲稿共108张，创作于星期二小小 结结1、无论、无论N素来源如何，生物体最先合成的氨素来源如何，生物体最先合成的氨基酸都是基酸都是Glu或或Gln。2、氨基酸的合成需要转氨作用，转氨作用的、氨基酸的合成需要转氨作用，转氨作用的NH3来源于来源于Glu，而，而C架来自糖代谢中间

44、产生架来自糖代谢中间产生的的-酮酸，但由糖代谢中酮酸，但由糖代谢中-酮酸直接转氨合酮酸直接转氨合成的氨基酸，只有成的氨基酸，只有Ala、Asp，其他合成还需，其他合成还需别的步骤。别的步骤。第90页，讲稿共108张，创作于星期二lGPT3、Glu+丙酮酸丙酮酸Ala+-酮戊二酸酮戊二酸lGOTlGlu+OAAAsp+-酮戊二酸酮戊二酸4、植物和绝大多数微生物能合成全部氨基酸；、植物和绝大多数微生物能合成全部氨基酸；人和动物有部分氨基酸自身不能合成，人体有人和动物有部分氨基酸自身不能合成，人体有8种种（Leu、Trp、Phe、Val、Met、Leu、Thr、Ile）必需氨基酸和二种（必需氨基酸和

45、二种（Arg、His）半必需氨基酸。）半必需氨基酸。第91页，讲稿共108张，创作于星期二第四节第四节 氨基酸衍生的其它含氮化合物氨基酸衍生的其它含氮化合物氨基酸氨基酸核苷酸、脂类、激素、核苷酸、脂类、激素、多胺、生氰糖苷、生物碱、卟啉类色多胺、生氰糖苷、生物碱、卟啉类色素、辅酶等素、辅酶等.第92页，讲稿共108张，创作于星期二氨基酸的脱羧基作用1 1、概念、概念3 3、脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢）氨基酸在脱羧酶的氨基酸在脱羧酶的作用下脱掉羧基生成相作用下脱掉羧基生成相应的一级胺类化合物应的一级胺类化合物的作用。脱羧酶的辅的作用。脱羧酶的辅酶为磷酸吡

46、哆醛。酶为磷酸吡哆醛。直接脱羧直接脱羧 胺胺羟化脱羧羟化脱羧 羟胺羟胺 2 2、类型、类型:第93页，讲稿共108张，创作于星期二Glu-氨基丁酸氨基丁酸（对中枢神经系统传导有抑制作用）（对中枢神经系统传导有抑制作用）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（脱脱羧羧）乙乙醇醇胺胺（甲甲基基化化）胆胆碱碱二二者者分分别别合合成成脑脑磷磷脂脂和卵磷脂，可作为生物膜的成分。和卵磷脂，可作为生物膜的成分。脱羧基作用脱羧

47、基作用 l1、直接脱羧、直接脱羧l脱羧酶脱羧酶lRCHNH2COOHCO2+RCH2NH2l磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛第94页，讲稿共108张，创作于星期二lLys尸胺尸胺lMet亚精胺，精胺亚精胺，精胺多胺多胺lArg鲱精胺，腐胺鲱精胺，腐胺l植物适量吸收，刺激细胞分裂，生长和防植物适量吸收，刺激细胞分裂，生长和防止衰老等作用止衰老等作用植物生长调节剂植物生长调节剂.第95页，讲稿共108张，创作于星期二2、羟化脱羧羟化脱羧第96页，讲稿共108张，创作于星期二1)多巴和黑色素的形成多巴和黑色素的形成酪氨酸（酪氨酸（Tyr）（在酪氨酸酶作用下）多巴（在酪氨酸酶作用下）多巴(二二羟基苯丙氨酸羟基苯丙

48、氨酸)（芳香族氨基酸脱羧酶作用下脱（芳香族氨基酸脱羧酶作用下脱羧）多巴胺。羧）多巴胺。l二羟基苯丙氨酸二羟基苯丙氨酸(多巴多巴)在酪氨酸酶作用下，形成在酪氨酸酶作用下，形成多巴醌（苯丙氨酸多巴醌（苯丙氨酸3,4-醌），苯丙氨酸醌），苯丙氨酸3,4-醌聚合醌聚合黑素。它是土豆、梨、苹果切开后切口变黑的黑素。它是土豆、梨、苹果切开后切口变黑的原因，人体毛囊和表皮细胞也可形成黑素，使毛原因，人体毛囊和表皮细胞也可形成黑素，使毛发和皮肤变黑。发和皮肤变黑。如果先天性缺乏酪氨酸酶，患白化病。如果先天性缺乏酪氨酸酶，患白化病。3、氨基酸形成重要物质举例氨基酸形成重要物质举例第97页，讲稿共108张，创作于

49、星期二白化症女孩第98页，讲稿共108张，创作于星期二l多巴与多巴胺还可合成生物碱（植物）及动物多巴与多巴胺还可合成生物碱（植物）及动物中中去甲肾上腺素去甲肾上腺素（多巴胺在抗坏酸存在和多巴（多巴胺在抗坏酸存在和多巴-羟化酶的作用下形成）和）和肾上腺素肾上腺素（去甲肾上（去甲肾上腺素由腺素由S-腺苷甲硫氨酸提供甲基，在苯乙醇胺腺苷甲硫氨酸提供甲基，在苯乙醇胺-N-甲基转移酶的作用下形成）。甲基转移酶的作用下形成）。第99页，讲稿共108张，创作于星期二 肌酸主要在肝内合成，可转变成肌酸主要在肝内合成，可转变成磷酸肌磷酸肌 肌肉中的高能物质。后肌肉中的高能物质。后者可生成肌酐随尿排出。严重肾病时

50、，者可生成肌酐随尿排出。严重肾病时，肌酐排出受阻，血肌酐浓度升高。肌酐排出受阻，血肌酐浓度升高。2 2）、肌酸的合成）、肌酸的合成第100页，讲稿共108张，创作于星期二+脒基转移酶脒基转移酶精氨酸精氨酸甘氨酸甘氨酸胍乙酸胍乙酸（肾）（肾）鸟氨酸鸟氨酸第101页，讲稿共108张，创作于星期二S-S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)S-S-腺苷同型腺苷同型 半胱氨酸半胱氨酸甲基转移酶甲基转移酶（肝）（肝）肌酸肌酸胍乙酸胍乙酸第102页，讲稿共108张，创作于星期二甘氨酸是血红素的前体，甘氨酸的甘氨酸是血红素的前体，甘氨酸的-碳与琥碳与琥珀酰珀酰CoA的羰基缩合后经过一系列反应生成血红素。的羰基