蛋白質(zhì)的降解和氨基酸代謝

蛋白質(zhì)的降解和氨基酸代謝第1頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月一、蛋白質(zhì)營養(yǎng)的重要性生命的物質(zhì)基礎(chǔ):

維持細胞、組織的生長、更新和修補2.參與多種重要的生理活動催化（酶）、免疫（抗原及抗體）、運動（肌肉）、物質(zhì)轉(zhuǎn)運（載體）、凝血（凝血系統(tǒng)）、代謝調(diào)節(jié)（激素，信號分子）等。3.氧化供能(17kJ/mol)人體每日18%能量由蛋白質(zhì)提供。

第2頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月二、蛋白質(zhì)需要量和營養(yǎng)價值1.氮平衡(nitrogenbalance)攝入食物的含氮量與排泄物（尿與糞）中含氮量之間的關(guān)系。氮總平衡：攝入氮=排出氮（正常成人）氮正平衡：攝入氮>排出氮（兒童、孕婦等）氮負平衡：攝入氮<排出氮（饑餓、消耗性疾病患者）氮平衡的意義：可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的慨況。第3頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月2.生理需要量成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為30～50g，我國營養(yǎng)學會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。3.蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值①必需氨基酸(essentialaminoacid)指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸，共有8種：Phe、Thr、Trp、Val、Lys、Ile、Met、Leu。諧音記憶方法：本宿舍皆賴皮蛋，靚！其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱非必需氨基酸。第4頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月②蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值(nutritionvalue)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值取決于必需氨基酸的數(shù)量、種類、量質(zhì)比。③蛋白質(zhì)的互補作用指營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，其必需氨基酸可以互相補充而提高營養(yǎng)價值。第5頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)蛋白質(zhì)的酶促降解人體內(nèi)蛋白質(zhì)處于不斷降解與合成的動態(tài)平衡中。成人每天約有1%—2%的體內(nèi)蛋白質(zhì)被降解。第6頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月

蛋白質(zhì)的最低生理需要量在糖和脂肪等物質(zhì)充分供應(yīng)的條件下，為維持氮的總平衡，至少必需攝入的蛋白質(zhì)的量，稱為蛋白質(zhì)的最低生理需要量。成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為30—50g我國營養(yǎng)學會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。第7頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）真核細胞中存在兩條不同的降解途徑：1.不依賴ATP的降解途徑：在溶酶體內(nèi)進行，主要降解外源性蛋白質(zhì)、膜蛋白和長壽命的胞內(nèi)蛋白質(zhì)。一、體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解第8頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月2.依賴ATP和泛素的降解途徑：在胞液中進行，主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽命的蛋白質(zhì)。需ATP和泛素參與泛素(ubiquitin)是一種小分子蛋白質(zhì)，普遍存在于真核細胞中。意義：（1）清除異常蛋白；（2）細胞對代謝進行調(diào)控的一種方式第9頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月泛素是一種8.5KD（76AA殘基）的小分子蛋白質(zhì)，普遍存在于真核細胞內(nèi)。一級結(jié)構(gòu)高度保守，酵母與人只相差3個AA殘基，它能與被降解的蛋白質(zhì)共價結(jié)合，使后者活化，然后被蛋白酶降解。2004年6日瑞典皇家科學院宣布，2004年諾貝爾化學獎授予以色列科學家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國科學家歐文·羅斯，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。第10頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月泛素的羧基末端的Gly與將被送去降解的蛋白質(zhì)的Lys的-氨基共價連接，而使將被降解的蛋白質(zhì)攜帶了降解標記，這個過程分三步進行：①泛素的羧基末端以硫酯鍵與泛素活化酶（E1）相連。②泛素然后被轉(zhuǎn)移到被稱為泛素結(jié)合酶（E2）的許多同源小蛋白質(zhì)的中某一小蛋白的巰基上。③泛素-蛋白質(zhì)連接酶（E3）將活化的泛素從E2轉(zhuǎn)移到已結(jié)合在E3上的蛋白質(zhì)的賴氨酸-氨基上，形成一個異肽鍵（isopetidebond）。

第11頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）蛋白質(zhì)水解酶（1）內(nèi)肽酶（蛋白酶，肽鏈內(nèi)切酶）如：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等。形成各種短肽（2）端肽酶（肽酶）羧肽酶氨肽酶二肽酶（三）蛋白質(zhì)酶促降解

需內(nèi)肽酶、羧肽酶、氨肽酶和二肽酶的共同作用蛋白質(zhì)多肽AA合成新蛋白質(zhì)第12頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月消化道內(nèi)幾種蛋白酶的專一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶彈性蛋白酶羧肽酶胰蛋白酶氨肽酶羧肽酶（Phe.Trp）胰蛋白酶:R1=Lys、Trp側(cè)鏈（專一性較強，水解速度快）胰凝乳蛋白酶：R1=Phe,Trp,Tyr;Leu，Met和His水解稍慢。胃蛋白酶：R1和R2=Phe,Trp,Tyr;Leu以及其它疏水性氨基酸（水解速度較快）嗜熱菌蛋白酶：R2=Phe,Trp,Tyr;Leu，Ile,Met以及其它疏水性強的氨基酸（水解速度較快）。第13頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月哺乳動物的胃、小腸中含有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶、彈性蛋白酶。經(jīng)上述酶的作用，蛋白質(zhì)水解成游離氨基酸，在小腸被吸收。被吸收的氨基酸（與糖、脂一樣）一般不能直接排出體外，需經(jīng)歷各種代謝途徑。二、

外源蛋白質(zhì)消化吸收第14頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月三、氨基酸代謝庫食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸（內(nèi)源性氨基酸）混在一起，分布于體內(nèi)各處參與代謝，稱為氨基酸代謝庫(metabolicpool)。第15頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)消化吸收

組織蛋白質(zhì)分解體內(nèi)合成氨基酸

(非必需氨基酸)氨基酸代謝概況α-酮酸脫氨基作用酮體氧化供能糖胺類脫羧基作用氨尿素代謝轉(zhuǎn)變其它含氮化合物

(嘌呤、嘧啶等)合成第16頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊分解代謝→特殊側(cè)鏈的分解代謝一般分解代謝CO2胺脫羧基作用→脫氨基作用→NH3-酮酸氨基酸的分解代謝概況第17頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)氨基酸的分解與轉(zhuǎn)化一、脫氨基作用氨基酸失去氨基的作用叫脫氨基作用氨基酸主要通過五種方式脫氨基氧化脫氨基非氧化脫氨基脫酰胺作用轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基第18頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月㈠氧化脫氨基作用定義：-AA在酶的作用下，氧化生成-酮酸，同時消耗氧并產(chǎn)生氨的過程。氧化脫氨基的反應(yīng)過程包括脫氫和水解兩步，脫氫反應(yīng)需酶催化，而水解反應(yīng)則不需酶的催化。R-CH-COOHNH2

2H

R-C-COOH+NH3

OH2OR-C-COOHNH

酶第19頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月AA氧化酶的種類

L-AA氧化酶：催化L-AA氧化脫氨，體內(nèi)分布不廣泛，最適pH10左右，以FAD或FMN為輔基。

D-AA氧化酶：體內(nèi)分布廣泛，以FAD為輔基。但體內(nèi)D-AA不多。

L-谷氨酸脫氫酶：專一性強，分布廣泛（動、植、微生物），活力強，以NAD+或NADP+為輔酶。+NAD(P)H+NH3CH2-COOHCHNH2-CH2COOH--+NAD(P)++H2O谷氨酸脫氫酶ATPGTPNADH變構(gòu)抑制ADPGDP變構(gòu)激活CH2-COOHC=O-CH2COOH--谷氨酸脫氫酶：體內(nèi)（正）體外（反）第20頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月還原脫氨基、脫水脫氨基、水解脫氨基、脫硫氫基脫氨基等。（在微生物中個別AA進行,但不普遍）L-絲氨酸CH2COO-C-NH3+=-CH3COO-C=NH2+--COOHCH2OHNH2-C-H--COOHCH3C=O--絲氨酸脫水酶+NH3丙酮酸-H2O+H2Oα-氨基丙烯酸亞氨基丙酸㈡非氧化脫氨例：脫水脫氨基（只適于含一個羥基的AA)第21頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月CH2-CONH2CH2-CHNH3+COO---+H2OCH2-COO-CH2-CHNH3+COO---+NH3谷氨酰胺酶CH2-CONH2CHNH3+COO---+H2O天冬酰胺酶CH2-COO-CHNH3+COO---+NH3

上述兩種酶廣泛存在于微生物、動物、植物中，有相當高的專一性。㈢氨基酸的脫酰胺作用第22頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月指α-AA和酮酸之間氨基的轉(zhuǎn)移作用，α-AA的α-氨基借助轉(zhuǎn)氨酶的催化作用轉(zhuǎn)移到酮酸的酮基上，結(jié)果原來的AA生成相應(yīng)的酮酸，而原來的酮酸則形成相應(yīng)的氨基酸。R’-CH-COOHR”-C-COOH

NH2

OR’-C-COOHR”-CH-COOH

O

NH2轉(zhuǎn)氨酶（四）轉(zhuǎn)氨基作用第23頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)可以在各種氨基酸與-酮酸之間普遍進行。除Lys，Pro外，均可參加轉(zhuǎn)氨基作用。各種轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)均以磷酸吡哆醛(胺)為輔酶。第24頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）聯(lián)合脫氨基（動物組織主要采取的方式）轉(zhuǎn)氨酶氨基酸-酮酸L-谷氨酸脫氫酶NH3

+NADH+H+H2O+NAD+

-酮戊二酸谷氨酸

由于轉(zhuǎn)氨基作用不能最后脫掉氨基，氧化脫氨中只有谷氨酸脫氫酶活力高，轉(zhuǎn)氨基作用與氧化脫氨基作用聯(lián)合在一起才能迅速脫氨，這種作用就稱為聯(lián)合脫氨作用。第25頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、脫羧基作用脫羧基作用(decarboxylation)氨基酸脫羧酶氨基酸胺類RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛

由氨基酸脫羧酶(decarboxyase)催化，輔酶為磷酸吡哆醛，產(chǎn)物為CO2和胺。所產(chǎn)生的胺可由胺氧化酶氧化為醛、酸，酸可由尿液排出，也可再氧化為CO2和水。第26頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月主要講Tyr代謝與黑色素形成問題Tyr酶聚合黑色素動物植物激素生物堿多巴多巴醌三、氨基酸的羥化作用多巴胺Tyr酶多巴多巴醌第27頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月帕金森病(Parkinsondisease)患者多巴胺生成減少。在黑色素細胞中，酪氨酸可經(jīng)酪氨酸酶等催化合成黑色素。人體缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障礙，皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病(albinism)。第28頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月四、氨基酸分解產(chǎn)物的代謝排氨生物：NH3轉(zhuǎn)變成酰胺（Gln），運到排泄部位后再分解。（原生動物、線蟲和魚類）以尿酸排出：將NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^小的尿酸排出。通過消耗大量能量而保存體內(nèi)水分。（陸生爬蟲及鳥類）以尿素排出：經(jīng)尿素循環(huán)（肝臟）將NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩囟懦?。（哺乳動物）重新利用合成AA：合成酰胺（高等植物中）嘧啶環(huán)的合成（核酸代謝）（一）氨的去路第29頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）尿素的生成體內(nèi)氨的主要代謝去路是用于合成無毒的尿素(urea)。合成尿素的主要器官是肝，但在腎及腦中也可少量合成。尿素合成是經(jīng)稱為鳥氨酸循環(huán)(ornithinecycle)的反應(yīng)過程來完成的。催化這些反應(yīng)的酶存在于胞液和線粒體中。第30頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）氨基甲酰磷酸的合成此反應(yīng)在線粒體中進行，由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（carbamoylphosphatesynthetase-Ⅰ,CPS-Ⅰ）催化，該酶需N-乙酰谷氨酸（AGA）作為變構(gòu)激活劑，反應(yīng)不可逆。1.尿素生成的鳥氨酸循環(huán)NH3

+CO2

H2O+2ATP2ADP+Pi氨基甲酰磷酸合成酶ⅠAGA，Mg2+NH2O~PO32-CO氨基甲酰磷酸=第31頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月在線粒體內(nèi)進行，由鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶（ornithinecarbamoyltrans-ferase,OCT）催化，將氨甲?；D(zhuǎn)移到鳥氨酸的-氨基上，生成瓜氨酸。(2)瓜氨酸的合成NH2O~PO32-CO(CH2)3NH2H2N-CHCOOHCO(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2+H3PO4+氨基甲酰磷酸鳥氨酸瓜氨酸鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶=第32頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月

轉(zhuǎn)運至胞液的瓜氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶(argininosuccinatesynthetase)催化下，消耗能量合成精氨酸代琥珀酸。(3)精氨酸代琥珀酸的合成CO(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPi+H2OCH2-CHCOOHCOOHH2NCH2-CHCOOHCOOHCN(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2+瓜氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸限速酶第33頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月在胞液中由精氨酸代琥珀酸裂解酶(arginino-succinatelyase)催化，將精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸。

（4）精氨酸代琥珀酸的裂解精氨酸代琥珀酸裂解酶CH2-CHCOOHCOOHCN(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸代琥珀酸CHCHCOOHCOOH+CNH(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸延胡索酸第34頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月在胞液中由精氨酸酶催化，精氨酸水解生成尿素(urea)和鳥氨酸(ornithine)。鳥氨酸可再轉(zhuǎn)運入線粒體繼續(xù)進行循環(huán)反應(yīng)。（5）精氨酸的水解(CH2)3NH2H2N-CHCOOHCNH(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸-NH2H2N-OC+鳥氨酸尿素精氨酸酶H2O第35頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月鳥氨酸循環(huán)2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸Pi鳥氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸蘋果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鳥氨酸尿素線粒體胞液第36頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月1．合成主要在肝細胞的線粒體和胞液中進行；

2．合成一分子尿素需消耗4分子ATP；

3．精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶；

4．尿素分子中的兩個氮原子，一個來源于NH3，一個來源于天冬氨酸。

尿素合成的特點第37頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）AA碳骨架的去路（AA脫氨基的意義）1）再合成氨基酸2）氧化成CO2+H2O第38頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸碳骨架進入三羧酸循環(huán)的途徑草酰乙酸磷酸烯醇式酸-酮戊二酸天冬氨酸天冬酰氨丙酮酸延胡索酸琥珀酰CoA乙酰CoA乙酰乙酰CoA苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸賴氨酸色氨酸丙氨酸蘇氨酸甘氨酸絲氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酰胺精氨酸組氨酸脯氨酸異亮氨酸亮氨酸纈氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬氨酸異亮氨酸甲硫氨酸纈氨酸葡萄糖檸檬酸第40頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)轉(zhuǎn)變成糖和脂肪

生糖AA：凡能生成丙酮酸、琥珀酸、草酰乙酸和-酮戊二酸的AA。（AlaThrGlySerCysAspAsnArgHisGlnProIleMetVal）凡能生成乙酰CoA和乙酰乙酰CoA的AA均能通過乙酰CoA轉(zhuǎn)變成脂肪。轉(zhuǎn)變成酮體生酮AA：凡能生成乙酰乙酸、-丁酸的AA（PheTyrLeuLysTrp,在動物肝臟中）第41頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月生糖氨基酸：在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化成糖的氨基酸。生酮氨基酸：在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成酮體的氨基酸：Leu生糖兼生酮氨基酸：既可生糖，又可生酮的氨基酸.包括色氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸。巧計：一本落色書。

第42頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月氨同化氨基酸的合成第三節(jié)氨的同化及氨基酸的生物合成第43頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月一、氨的同化定義：生物體將無機態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為含氮有機化合物的過程（N素亦稱生命元素）生物體N的來源食物來源的N（食物中的蛋白質(zhì)和氨基酸）：人和動物的N源生物固N（某些微生物和藻類通過體內(nèi)固氮酶系的作用將分子氮轉(zhuǎn)變成氨的過程，1862年發(fā)現(xiàn)）

第44頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月生物固N機制的研究歷史：1862-1962：完整的細胞水平（分離固氮微生物）1960-1966：無細胞水平（發(fā)現(xiàn)固N需要鐵氧還蛋白等作電子傳遞體，需要ATP等）1966-目前：分子水平（固N酶純化，組分I為鉬鐵蛋白；組分II為鐵蛋白，1992年測定其空間結(jié)構(gòu)）第45頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月氨同化的途徑谷AA的形成途徑氨甲酰磷酸形成途徑硝酸還原酶NO2-亞硝酸還原酶NH3AAPr其它含N化合物3.硝酸還原生成（植物體中的N源）NO3-第46頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月1.谷AA脫氫酶（細菌）NH3

谷AA其它AACH2-COOHCH2-C=OCOOH--CH2-COOHCH2-CHNH2COOH--+NH3+NADH+NAD++H2O

α-酮戊二酸（TCA循環(huán)產(chǎn)生的）

此反應(yīng)要求有較高濃度的NH3，足以使光合磷酸化解偶聯(lián)，所以它不可能是無機氨轉(zhuǎn)為有機氮的主要途徑㈠谷AA合成途徑第47頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月CH2-COOHCH2-CHNH2COOH--CH2-CONH2CH2-CHNH2COOH--+NH3+ATP+ADP+Pi+H2O

谷氨酰胺(貯存了氨）可做為NH3的供體將其轉(zhuǎn)移2.谷氨酰胺合成酶（高等植物的主要途徑）第48頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月CH2-CONH2CH2-CHNH2COOH--CH2-COOHCH2-C=OCOOH--+2HCH2-COOHCH2-CHNH2COOH--2谷AA合酶+第49頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月㈡氨甲酰磷酸合成途徑（微生物和動物）原料：NH3CO2ATP1氨甲酰激酶NH3+CO2+ATPMg2+

OH2N-C-OPO3H2+ADP=氨甲酰磷酸2氨甲酰磷酸合成酶NH3+CO2+2ATPMg2+輔因子OH2N-C-OPO3H2+2ADP+Pi

在植物體中，氨甲酰磷酸中的氮來自谷氨酰胺的酰胺基，不是由氨來的。利用體內(nèi)代謝的氨第50頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月主要通過轉(zhuǎn)氨基作用AA-R1α-酮酸R1轉(zhuǎn)氨酶AA-R2α-酮酸R2許多氨基酸可以作為氨基的供體，其中最主要的是谷氨酸，其被稱為氨基的“轉(zhuǎn)換站”，先轉(zhuǎn)變成Glu再合成其它AA。二、氨基酸的合成第51頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月有C架（α-酮酸）有AA提供氨基(最主要為谷AA，領(lǐng)頭AA)氨基酸的合成1.一碳基團的定義

生物化學中將具一個碳原子的基團稱為一碳單位或一碳基團。第52頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月2.種類甲基(methyl)-CH3亞甲基(methylene)-CH2-次甲基(methenyl)-CH=甲酰基(formyl)-CHO亞氨甲基(formimino)-CH=NH

第53頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月3.四氫葉酸是一碳單位的載體FH4的生成FFH2FH4FH2還原酶FH2還原酶NADPH+H+NADP+NADPH+H+NADP+第54頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月一碳單位的氨基酸載體施舍一根竹竿，讓你去參加四清運動！絲色組甘FH4一碳單位一碳單位的來源：絲、甘、組、色（蛋氨酸可直接提供甲基）第55頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月4.FH4攜帶一碳單位的形式

（一碳單位通常是結(jié)合在FH4分子的N5、N10位上）N5—CH3—FH4N5、N10—CH2—FH4N5、N10=CH—FH4N10—CHO—FH4N5—CH=NH—FH4第56頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月5.一碳單位的生理功能作為合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代謝和核酸代謝聯(lián)系起來第57頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月不同氨基酸生物合成途經(jīng)不同，但許多氨基酸生物合成都與機體內(nèi)的幾個主要代謝途徑相關(guān)。因此，可把氨基酸生物合成相關(guān)代謝途經(jīng)的中間產(chǎn)物，視為氨基酸生物合成的起始物，并借此起始物不同分為六大類型：第58頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸生物合成的分族情況（1）丙氨酸族丙酮酸Ala、Val、Leu（2）絲氨酸族甘油酸-3-磷酸Ser、Gly、Cys（3）谷氨酸族

-酮戊二酸Glu、Gln、Pro、Arg（4）天冬氨酸族草酰乙酸Asp、Asn、Lys、Thr、Ile、Met（5）組氨酸和芳香氨基酸族磷酸核糖His

磷酸赤蘚糖+PEPPhe、Tyr、Trp第59頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月G-6-PG核糖-5-PHiS⑥赤蘚糖-4-P甘油酸-3-PSer烯醇丙酮酸磷酸丙酮酸GlyCys④AlaValLeu④TyrPheTrp⑤a-酮戊二酸草酰乙酸GluAsp檸檬酸AspMetThrLysIle②GlnProArg①各種氨基酸生物合成途經(jīng)示意圖第60頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月包括：丙(Ala)、纈(Val)、亮(Leu)共同碳架：EMP中的丙酮酸COOHCH3C=O--CH2-COOHCH2-CHNH2COOH--COOHCH3CHNH2--CH2-COOHCH2-C=OCOOH--谷丙轉(zhuǎn)氨酶++丙酮酸谷AA

丙AA

α-酮戊二酸

㈠丙氨酸族氨基酸的合成(GPT)第61頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月2丙酮酸α-酮異戊酸縮合CO2轉(zhuǎn)氨基纈氨酸α-酮異己酸

亮氨酸轉(zhuǎn)氨基-CH3C=OCOO---CH2-CH3CH3-CH-C=OCOOH--CH3-CHα-酮異戊酸丙氨酸族其它氨基酸的合成第62頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月包括：絲(Ser)、甘(Gly)、半胱(Cys)甘AA碳架：光呼吸乙醇酸途徑中的乙醛酸CH2-COOHCH2-CHNH2COOH--COOHCHO-+COOHCH2NH2-CH2-COOHCH2-C=OCOOH--+α-酮戊二酸甘AA

谷AA乙醛酸

㈡絲氨酸族氨基酸的合成第63頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月COOHCH2NH2-COOHCH2OHCHNH2-+NH3+CO2+2H++

2e-2H2O

絲AA甘AA第64頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月絲AA+乙酰-CoAO-乙酰絲AA+CoAO-乙酰絲AA+硫化物半胱氨酸+乙酸

三種氨基酸的關(guān)系乙醛酸甘AA絲AA半胱AA3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)乙?；柑峁┝驓浠鶊F半胱氨酸的合成途徑（植物或微生物中）第65頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月包括：天冬AA(Asp)、天冬酰胺(Asn)、賴(Lys)、蘇(Thr)、甲硫(Met)、異亮(Ile)共同碳架：TCA中的草酰乙酸CH2-COO-C=OCOO---CH2-COO-CH2-CHNH2COO---CH2-COO-CHNH2COO---CH2-COO-CH2-C=OCOO---++轉(zhuǎn)氨天冬AA㈢天冬氨酸族氨基酸的合成第66頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月（植，細)動物天冬酰胺合酶Mg2+Asp+NH3+ATPAsn+H2O

+AMP+PPiMg2+Asp+Gln+ATPAsn+Glu+AMP+PPi第67頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月CH2-COOHCHNH2COOH--ATPADP天冬氨酸激酶CH2-C-O-P=OCHNH2COOH--O=OHOHNADPH+H+NADP+天冬氨酸激酶天冬氨酰磷酸CH2-CHOCHNH2COOH--β-天冬氨酸半醛L-高絲氨酸甲硫氨酸蘇氨酸異亮氨酸（4個C來自Asp,2個C來自丙酮酸）α,ε-二氨基庚二酸賴氨酸CO2天冬氨酸天冬氨酸族其它氨基酸的合成第68頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月草酰乙酸賴氨酸蘇氨酸甲硫氨酸異亮氨酸天冬酰胺天冬氨酸β-天冬氨酸半醛幾種氨基酸的關(guān)系第69頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月包括：谷AA(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、脯(Pro)、羥脯(Hyp)、精(Arg)共同碳架：TCA中的α-酮戊二酸

α-酮戊二酸Glu為還原同化作用+NH3+NADH+NAD++H2O谷AA

脫H酶

（動物和真菌，不普遍）谷氨酰胺+α-酮戊二酸2谷AA（普遍）α-酮戊二酸谷AA+NH3+ATP谷氨酰胺+ADP+Pi+H2O

合酶

Glu合酶NADPH+H+NADP+㈣谷氨酸族氨基酸的合成第70頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月由谷AA脯AA

CH2-COOHCH2-CHNH2COOH--CH2-COOHCH2-CHNH2CHO--NAD(P)HNAD(P)+ATPADPMg2+H2CCH2HCNCHCOOHNADHNAD+H2CCH2H2CNHCHCOOH1/2O2CCH2H2CNHCHCOOHHHO(谷AA)(谷氨酰半醛)(△’-二氫吡咯-5-羧酸)(脯AA)(羥脯AA)第71頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月α-酮戊二酸谷AA谷氨酰胺脯AA羥脯AA鳥AA瓜AA精AA幾種氨基酸的關(guān)系第72頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月㈤組氨酸族和芳香族氨基酸的合成包括：組AA(His)、色AA(Trp)、酪AA(Tyr)、苯丙AA(Phe)組AA族碳架：PPP中的磷酸核糖芳香族AA碳架：4-磷酸-赤蘚糖(PPP)和PEP(EMP)CH2HCCCH-NH2COOH--NHCHN來自核糖來自谷氨酰胺的酰胺基從谷氨酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用而來來自ATP第73頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月芳香族氨基酸的關(guān)系色氨酸PEP4-磷酸赤蘚糖莽草酸分支酸預苯酸酪氨酸苯丙氨酸

若將莽草酸看作芳香族氨基酸合成的前體，因此芳香族氨基酸合成時相同的一段過程叫莽草酸途徑第74頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月二十種氨基酸的生物合成概況

谷氨酸族天冬氨酸族丙氨酸族絲氨酸族His和芳香族第75頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)1、無論N素來源如何，生物體最先合成的氨基酸都是Glu或Gln。2、氨基酸的合成需要轉(zhuǎn)氨作用，轉(zhuǎn)氨作用的NH3來源于Glu，而C架來自糖代謝中間產(chǎn)生的α—酮酸，但由糖代謝中α—酮酸直接轉(zhuǎn)氨合成的氨基酸，只有Ala、Asp，其他合成還需別的步驟第76頁，課件共90頁，創(chuàng)作于2023年2月GPT3、Glu+丙酮酸Ala+α-酮戊二酸

GOTGlu+OAAAsp+α-酮戊二酸4、

植物和絕大多數(shù)微生物能合成全部氨基酸；人