第九章 主要含氮化合物的代谢n 蛋白质的酶促降解n 氨基酸的降解和转化n 氨同化及氨基酸的生物合成n 核酸的酶促降解n 核苷酸的生物降解n 核苷酸的生物合成第一节 蛋白质的酶促降解n 肽酶(Peptidase) 末端n 蛋白酶（肽链内切酶） 肽链内部消化道内几种蛋白酶的专一性二、细胞内蛋白质降解的重要性n 排除异常蛋白质（翻译出错的蛋白）n 排除积累过多的酶或调节蛋白三、 细胞内蛋白质降解的机制（1）不依赖ATP的溶酶体途径，没有选择性，主要降解细胞通过胞吞作用摄取的外源蛋白、膜蛋白及长寿命的细胞内蛋白蛋白酶的pH偏低，5左右）（2）依赖ATP的泛素途径，在胞质中进行，主要降解异常蛋白和短寿命蛋白（调节蛋白），此途径在不含溶酶体的红细胞中尤为重要选择性降解）n 泛素是一种8.5KD（76AA残基）的小分子蛋白质，普遍存在于真核细胞内一级结构高度保守，酵母与人只相差3个aa残基，它能与被降解的蛋白质共价结合，使后者活化，然后被蛋白酶降解n 蛋白质是否被泛素结合而选择性降解与该蛋白N端的AA有关，N端为Asp Arg Leu Lys Phe时，蛋白质的半寿期为2-3分钟泛素化的蛋白质在ATP参与下被蛋白酶水解。
n 2004年10月6日瑞典皇家科学院宣布，2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解 第二节 氨基酸的降解和转化n 脱氨基作用n 脱羧基作用一 、 脱氨基作用n 定义：氨基酸失去氨基的作用叫脱氨基作用n 脱氨基作用包括：氧化脱氨基作用 非氧化脱氨基作用 脱酰胺作用 转氨基作用 联合脱氨基作用㈠ 氧化脱氨基作用n 定义：a-AA在酶的作用下，氧化生成a-酮酸， 并产生氨的过程n AA氧化酶的种类 L-AA氧化酶：催化L-AA氧化脱氨，体内分布不广泛，最适pH10左右，以FAD或FMN为辅基 D-AA氧化酶：体内分布广泛，以FAD为辅基但体内D-AA不多 L-谷氨酸脱氢酶：专一性强，分布广泛（动、植、微生物），活力强，以NAD+或NADP+为辅酶n 反应通式：㈡ 非氧化脱氨§ 还原脱氨基、脱水脱氨基、水解脱氨基、脱硫氢基脱氨基等。
（在微生物中个别AA进行,但不普遍）§ 由解氨酶催化㈢ 氨基酸的脱酰胺作用 （四）转氨基作用n 指α-AA和酮酸之间氨基的转移作用， α-AA的α-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，而原来的酮酸则形成相应的氨基酸Ø 单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基，单靠氧化脱氨基作用也不能满足机体脱氨基的需要，因为只有Glu脱氢酶活力最高，其余L-氨基酸氧化酶的活力都低Ø 机体借助联合脱氨基作用可以迅速脱去氨基 转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联 (骨骼肌\心脏\肝脏\脑组织中)脱氨基作用n 氧化脱氨(L-或D-AA氧化酶\L-谷氨酸氧化酶)n 非氧化脱氨n 氨基酸的脱酰胺作用n 转氨基作用n 联合脱氨基（两个内容） 转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联 转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联二 脱 羧 基 作 用第二节 氨基酸的降解和转化n 脱氨基作用n 脱羧基作用脱氨基作用n 氧化脱氨(L-或D-AA氧化酶\L-谷氨酸氧化酶)n 非氧化脱氨n 氨基酸的脱酰胺作用n 转氨基作用n 联合脱氨基（两个内容） 转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联 转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联三、氨基酸分解产物的代谢1、氨的去路：尿 素 的 生 成尿素循环 总反应和过程2、AA碳骨架的去路（AA脱氨基的意义）(1)AA分解产生7种产物进入TCA循环，进行彻底的氧化分解。
七种产物为：丙酮酸、乙酰乙酰CoA、乙酰CoA、 a-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸(2)再合成AA(3)转变成糖和脂肪 生糖AA：凡能生成丙酮酸、琥珀酸、草酰乙酸和a-酮戊二酸的AAAla Thr Gly Ser Cys Asp Asn Arg His Gln Pro Ile Met Val、 Phe 、 Tyr 、 Trp ）(4)转变成酮体 生酮AA：凡能生成乙酰乙酸、b-羟-丁酸的AAPhe Tyr Leu Lys Trp,在动物肝脏中）四、AA与其它含氮化合物的关系 (多胺\生物碱\动植物激素\水杨酸)许多AA可以作为一碳单位的来源，在各种化合物发生甲基化时作为甲基的供体 一碳单位: 亚氨甲基（-CH=NH）， 甲酰基（ HC=O-）， 羟甲基（-CH2OH）， 亚甲基（又称甲叉基，-CH2）， 次甲基（又称甲川基，-CH=）， 甲基（-CH3）n Gly、 Ser、 Thr、His、Met 等可以提供一碳单位n 一碳基团的利用：参与合成反应， 如磷脂、核苷酸等的合成。
n 个别氨基酸的分解代谢(P347-350)第三节 氨的同化及氨基酸的生物合成n 氨同化n 氨基酸的合成一 氨的同化定义：生物体将无机态的氨转化为含氮有机化合物的过程（N素亦称生命元素）生物体N的来源§ 食物来源的N—食物中的蛋白质和氨基酸可以作为人和动物的N源§ 生物固N（某些微生物和藻类通过体内固氮酶系的作用将分子氮转变成氨的过程，1862年发现） § 植物体中的N源(硝酸还原生成）NO3-§ 植物直接吸收氨v 氨同化的途径§ 谷AA的形成途径§ 氨甲酰磷酸形成途径㈠ 谷AA合成途径ü 谷AA脱氢酶（细菌）ü 谷氨酰胺合成酶（高等植物的主要途径）㈡ 氨甲酰磷酸合成途径（微生物和动物）ü 原料：NH3 CO2 ATP二 氨 基 酸 的 合 成v 主要通过转氨基作用氨基酸的合成㈠ 丙氨酸族氨基酸的合成§ 包括：丙(Ala)、缬(Val)、亮(Leu)§ 丙氨酸族其它氨基酸的合成㈡ 丝氨酸族氨基酸的合成§ 包括：丝(Ser)、甘(Gly)、半胱(Cys)§ 丝AA还有其它合成途径§ 半胱氨酸的合成途径（植物或微生物中）半胱氨酸的合成途径（动物中）n L-高半胱氨酸+丝氨酸㈢ 天冬氨酸族氨基酸的合成§ 天冬氨酸族其它氨基酸的合成§ 几种氨基酸的关系㈣ 谷氨酸族氨基酸的合成§ 由谷AA 脯AA§ 由谷AA 其它AA§ 几种氨基酸的关系㈤ 组氨酸族和芳香族氨基酸的合成§ 芳香族氨基酸的关系S 核酸的酶促降解S 核苷酸的降解S 核苷酸的合成第四节 核酸的酶促降解核酸酶：作用于核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶,按 其作用位置分为:核酸外切酶：作用于核酸链的末端（3¢端或5¢端）， 逐个水解下核苷酸。
脱氧核糖核酸外切酶：只作用于DNA 核糖核酸外切酶:只作用于RNA核酸内切酶:从核酸分子内部切断3¢ ，5¢ -磷酸二酯键Ø 只能水解DNA磷酸二酯键的酶ü 牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseⅠ），可切割双链和单链DNA，降解产物为3’-磷酸为末端的寡核苷酸ü 限制性核酸内切酶：细菌体内能识别并水解外源双链DNA的核酸内切酶，可特异切割外源DNA特定序列中的磷酸二脂键(对碱基序列专一），切断双链，常作为工具酶 限制性内切酶类型限制性内切酶的命名和意义Ø 既可水解RNA，又可水解DNA磷酸二酯键的核酸酶ü 小球菌核酸酶（内切酶），可作用于RNA或变性的DNA，产生3’-核苷酸或寡核苷酸ü 蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶（外切酶）某些核酸外切酶对RNA、DNA均有作用：一、核苷酸的降解 核苷酸 + H2O 核苷+Pi 核苷 + H2O 嘌呤（或嘧啶）+戊糖 （核苷水解酶主要存在于植物和微生物体内，并且只能对核糖核苷起作用，对脱氧核糖核苷不起作用 核苷+ H3PO4 嘌呤（或嘧啶）+1-磷酸戊糖 （核苷磷酸化酶存在广泛） 二、嘌呤的降解：这是一个氧化降解过程，不同生物降解的产物不同。
腺嘌呤 鸟嘌呤 H2O H2O NH3 NH3 次黄嘌呤 黄嘌呤 H2O+O2 H2O2 H2O+O2 H2O2 尿囊素 尿酸 H2O CO2+H2O2 2H2O+O2 尿囊酸 尿素 + 乙醛酸 H2O 2H2O 4NH3 + 2CO2 三、嘧啶的降解：这是一个还原降解过程n 胞嘧啶 尿嘧啶 二氢尿嘧啶 H2O NH3 NAD(P)H+H+ NAD(P)+ H2O β-丙氨酸 β-脲基丙酸 H2O n 胸腺嘧啶 二氢胸腺嘧啶 NAD(P)H+H+ NAD(P)+ H2O β-氨基异丁酸 β-脲基。