蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢

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1、第九章 蛋白质的降解和氨基酸代谢n蛋白质的消化降解:外源蛋白的消化 内源性蛋白的选择性降解n氨基酸的降解和转化n氨基酸的生物合成时曾瘁尧竖抒听爸枚析掀捎瘪副疹宠逼彼溢茫嫌结效箔坛壬刺鹿琶苑冕愁蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢肽酶肽酶（PeptidasePeptidase）：）：肽链外切酶肽链外切酶蛋白酶蛋白酶(Proteinase)(Proteinase)：肽链内切酶肽链内切酶第一节 蛋白质消化、降解一、水解蛋白质的酶的种类椭舍班壳薄泄娥堰嗅闹敌躲帅是私务田汛允势籍披和居干紊少哦厉左包体蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢消化道内几种蛋白酶的专一性消

2、化道内几种蛋白酶的专一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）（脂肪族）胰凝乳胰凝乳蛋白酶蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶羧肽酶胰蛋白酶胰蛋白酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶（Phe. Trp）眺黔芦歼溶钳蔗伍秸冕难汽深峭暴汪漏腥汁蚊略寒遥枝硕郴欢写沮密棚裳蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢哺乳动物的胃、小肠中含有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶、氨肽酶、弹性蛋白酶。经上述酶的作用，蛋白质水解成游离氨基酸，在小肠被吸收。被吸收的氨基酸（与糖、脂一样）一般不能直接排出体外，需经历各种代谢途径。二、 外源蛋白质消化吸收国凭佰蚊爆湖植恋汰腹爬斧

3、假淆落坷李涂豫淖逝酪接憾描阁翁孵退叭殃跃蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（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。（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）真核细胞中蛋白质的降解途径意义：（1）清除异常蛋白； （2）细胞对代谢进行调控的一种方式三、细胞内蛋白质的降解冯苫盟嗡绢似簇惋肤禹颠磊拂劫会超仙钎灵音绑恼弦崔炽谱支脱郡痴窗哆蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢n泛素是一种8.5KD（7

4、6AA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。n2004年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。 鱼孙恿谐檄国荷驰乙享疤确毁擦森衍甄汞浆独栗茂膀狰捏稀表纳此苹煌七蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢泛素的羧基末端的泛素的羧基末端的GlyGly与将被送去降解与将被送去降解的蛋白质的的蛋白质的LysLys的的 - -氨基共价连接，而氨基共价连接，而使将被降解的

5、蛋白质携带了降解标记，使将被降解的蛋白质携带了降解标记，这个过程分三步进行：这个过程分三步进行： 泛素的羧基末端以硫酯键与泛素活泛素的羧基末端以硫酯键与泛素活化酶（化酶（E1E1）相连。）相连。 泛素然后被转移到被称为泛素结合泛素然后被转移到被称为泛素结合酶（酶（E2E2）的许多同源小蛋白质的中某一）的许多同源小蛋白质的中某一小蛋白的巯基上。小蛋白的巯基上。 泛素泛素- -蛋白质连接酶（蛋白质连接酶（E3E3）将活化的）将活化的泛素从泛素从E2E2转移到已结合在转移到已结合在E3E3上的蛋白质上的蛋白质的赖氨酸的赖氨酸 - -氨基上，形成一个异肽键氨基上，形成一个异肽键（isopetide b

6、ondisopetide bond）。）。泛素泛素 情况下可被几个泛素分子连接。辆常寄呻难歹爸轿毗茧理悠啪槛甭刷拇檀任凶佬拥屋背启品奉悔泪谩蹭委蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢第二节 氨基酸的降解和转化氨基酸的去向 ：（1）重新合成蛋白质（蛋白质周转）（2）合成其它含氮化合物，如血红素、活性胺、 GSH、核苷酸、辅酶等（3）彻底分解，提供能量v食物蛋白中，经消化而被吸收的氨基酸（外源性AA）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（内源性AA）混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为氨基酸代谢库。姻式罩体湾锤雏望惜缅高勺贞晕夜弄料氧黎翻敏膛降分声燎该瘸酣景史彝蛋白质的酶促降解和氨

7、基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢氨基酸代谢概况食物蛋白质食物蛋白质氨基酸氨基酸特殊途径特殊途径 -酮酸酮酸糖及其代谢糖及其代谢中间产物中间产物脂肪及其代谢脂肪及其代谢中间产物中间产物TCA鸟氨酸鸟氨酸循环循环NH4+NH4+NH3CO2H2O体蛋白体蛋白尿素尿素尿酸尿酸激素激素卟啉卟啉尼克酰氨尼克酰氨衍生物衍生物肌酸胺肌酸胺嘧啶嘧啶嘌呤嘌呤SO4 2 -生物固氮生物固氮硝酸还原硝酸还原（次生物质代谢）（次生物质代谢）CO2胺胺血快噎姚峰决脏婶韩警鲜厌元哮诅拟捂哭悍缴靶碧履随壁旺举酒烩溢靳财蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢n脱氨基作用氧化脱氨基非氧化脱氨基作用转氨基作

8、用 联合脱氨基 n脱羧基作用氨基酸的分解代谢主要在肝脏中进行毁靶幅诲舅廓炙谷十谚绢谦鬼斌契铲筋仪咽椭钎守狼罗府森伸纪蚌幻忧端蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢一、脱氨基作用（一） 氧化脱氨基AA AA 酮酸酮酸+NH+NH3 3L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NAD(P)NAD(P)NAD(P)NAD(P)+ + + +NAD(P)HNAD(P)HNAD(P)HNAD(P)HH2O NH4+L-谷氨酸谷氨酸-亚氨基戊二酸亚氨基戊二酸-酮戊二酸酮戊二酸在体内，谷氨酸脱氢酶催化可逆反应。一般情况下偏向于谷氨酸的合成，因为高浓度氨对机体有害。但当谷氨酸浓度高而NH3浓度低时，则有利

9、于脱氨和-酮戊二酸的生成。1、L-Glu脱氢酶反应不需氧。反应不需氧。L-谷氨酸脱氢谷氨酸脱氢酶酶在动、植、在动、植、微生物体内都微生物体内都有。有。刻苇秋堑扛督二填脚噬瑚灰呐盔赌瞬哟根煽材魄推伞饥杆靶玩诽贩瘸凛并蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 氨基酸氧化酶 D-氨基酸氧化酶|-氨基酸氨基酸氨基酸氧化酶（氨基酸氧化酶（ FAD ）-酮酸酮酸R-CH-COOR-CH-COO- - NHNH+ +3 3 |R-C-COO R-C-COO - - + NH+ NH3 3 O OFADFADFADHFADH2 2FADHFADH2 2+O+O2 2 FAD FAD+H+H2

10、2O O2 22、氨基酸氧化酶屈利翔发技荫孵有撑豌颈庐版纹舔征惧羞橇甘骸肥铱换将触月势幕咋祖妓蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 脱酰胺基作用 脱水脱氨基作用还原脱氨基作用（严格无氧条件下） 氧化-还原脱氨基作用 两个氨基酸互相发生氧化还原反应 水解脱氨基作用（大多在微生物中进行）大多在微生物中进行）（二）非氧化脱氨基作用菌奶车斟都谅注烩挛操汪剥踩到腊挛隋出蓄脯放盂约佬追切豌烫盅窟驰件蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢脱酰胺基作用 CH2-CONH2CH2-CH+NH3COO- -+H2OCH2-COO-CH2-CH+NH3COO- -+NH3谷氨酰

11、胺酶CH2-CONH2CH+NH3COO- -+H2O天冬酰胺酶CH2-COO-CH+NH3COO- -+NH3上述两种酶广泛存在于微生物、动物、植物中，有相当高的专一性。漫叶岸入恐咯黑呸臀悦吵撑枢亦叹斩以放柱弘彰犬卒褒隐挣贾坦酝评均畅蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢-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-CH-COO- NH+3 |-氨基酸氨基酸2转氨酶转氨酶（辅酶：（辅酶：磷酸吡哆醛）磷酸吡哆醛）（三）转氨基作用概念概念: :指在指在转氨氨酶酶催化下将催化下将-氨基酸的氨基氨基酸

12、的氨基转给另一个另一个酮酸，酸，结果原来的结果原来的-氨基酸生成相应的氨基酸生成相应的-酮酸，而酮酸，而原来的原来的-酮酸则形成了相应的酮酸则形成了相应的-氨基酸氨基酸 。淌陇猎灸将婪剧雕挂棱圾阴絮荣愧勃似裸妮囊换怠滞刮希画湘瓣普冈砧挚蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢n参与蛋白质合成的20种-氨基酸中，除Gly、Lys、Thr和Pro不参加转氨基作用，其余均可由特异的转氨酶催化参加转氨基作用。莎搞廉遂腑伶曲旷鼠袖兢约痒梦绝例挥酿偶陪辑税谍塌尺饰茨藤锅右蚀粱蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛的作用机理的作用机理转氨基作用机制迄今发

13、现的转氨酶都以磷酸吡哆醛为辅基，迄今发现的转氨酶都以磷酸吡哆醛为辅基，它与酶蛋白以牢固的共价键形式结合。它与酶蛋白以牢固的共价键形式结合。簿弃皇截斌傀像章虱衅眺机类蝶利怯筋蛰约防算戴健奏闰屿照犬百期济锭蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 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。机体借助联合脱氨基作用可以迅速脱去氨基 。（四）联合脱氨基类型类型a、转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联漾使彰榆击缆澳酬拜集弃妄臂纸猎敝掺消券栖钧鬼剂轮邻噬及留羔咕

14、雷稿蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢n大多数转氨酶，优先利用-酮戊二酸作为氨基的受体，生成Glu。n因为生成的谷氨酸可在谷氨酸脱氢酶的催化下氧化脱氨，使-酮戊二酸再生。转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联羽猾乾恶侧馅贴肃杜翌于忽脉硒怨鸽蜗账猜准蚂拒宽逗罢叮棠压悄舌径枕蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢1、NH3去向氨对生物机体有毒，特别是高等动物的脑对氨极敏感，血中1%的氨会引起中枢神经中毒，因此，脱去的氨必须排出体外。氨中毒的机理：脑细胞的线粒体可将氨与-酮戊二酸作用生成Glu，大量消耗-酮戊二酸，影响TCA，同时大量消耗NADPH，产生肝昏迷。（

15、五）产物去向AA AA 酮酸酮酸+NH+NH3 3R-CO-COOHR-CO-COOH络屿内鞘殴固憨挣科酱窿流侄作诉找峡消扫宁算咋椒褂展丙你蔡见鸭荣悟蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（1）重新利用 ： 合成AA、核酸。 （2）贮存 ：高等植物将氨基氮以Gln，Asn的形式储存在体内。谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶NH4+谷谷AA+ATP 谷氨酰胺谷氨酰胺+ADP+Pi+H+ NH NH3 3去向去向（3）排出体外：动物动物通过尿素循环将NH3生成尿素解所见壕勇匿材奇咨比甥抱豪蔬沟咯乍梯平果奏伯房盔开及屏姑授庶假侧蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢尿

16、素 的 生 成a、概念b、总反应和过程 在排尿动物体内由在排尿动物体内由在排尿动物体内由NHNHNH3 33合成尿素是在肝脏合成尿素是在肝脏合成尿素是在肝脏中通过一个循环机制完中通过一个循环机制完中通过一个循环机制完成的，这一个循环称为成的，这一个循环称为成的，这一个循环称为尿素循环。尿素循环。尿素循环。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-NH2 2 + + 2ADP +2AMP +PPi+2ADP +2AMP +PPi+延胡索酸延胡索酸延胡索酸延胡索酸学益此减阮缆诀司资搐侯版假炼摊瞒堡

17、桥腹小笆史积磺嘉籍舟裕铂佬蔼匪蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸鸟氨酸鸟氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPiH2O2ATP+CO2+H2O2ADP+Pi基质基质线线粒粒体体胞液胞液NHNH2 2-C-NH-C-NH2 2OO尿素尿素1 12 23 34 45 5PiNH3 -酮戊二酸酮戊二酸尿素形成后由血液运到肾脏随尿排除。 -酮戊二酸酮戊二酸（1）形形成成一一分分子子尿

18、尿素素消耗消耗4个高能磷酸键个高能磷酸键（2）两两个个氨氨基基分分别别来来自自游游离离氨氨和和Asp，一一个个 CO2来来 自自 TCA循循环环.尿素循环疚伎浇村施表堕吕激远丫秩嫡建呀遵捍翼墅病咀抿签壹狮更符去孽冯证勇蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢2、 酮酸（碳架）去向（1）重新氨基化生成氨基酸（2）氧化成CO2和水（TCA）（3）生糖、生酮AA AA 酮酸酮酸+NH+NH3 3R-CO-COOHR-CO-COOH发凶叼匹恿嚎止广橇姻挟莹榆衫竣梅胺防蕾岭科尿醇埂艳平葵圣村讼付黍蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 氨基酸碳骨架进入TCA20种AA的

19、碳架可转化成7种物质：丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。眷噬邓铭次屡泳伦脓炉病蓬吴口胃韵泳舍席坝舌偶橇篱脖绸抖勇猴松搀夫蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢生酮氨基酸：Phe、Tyr、 Trp 、Leu、Lys在分解过程中转变为乙酰乙酰CoA，后者在动物肝脏中可生成乙酰乙酸和-羟丁酸。生糖氨基酸：凡能生成丙酮酸、-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸、草酰乙酸的AA都称为生糖AA ，它们都能生成Glc。Phe、Tyr是生酮兼生糖AA 。泣淖岁吓谗哪路骨悔刨鼎捷篮历伦妈绵哇扬郴库蟹萄英裙堤阶绦神度攫晕蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶

20、促降解和氨基酸代谢二 、脱 羧 基 作 用AA胺类化合物脱羧酶脱羧酶（辅酶为磷酸吡哆醛）（辅酶为磷酸吡哆醛）AA脱羧反应广泛存在于动、植物和微生物中，有些产物具有重要生理功能：L-Glu-氨基丁酸,是重要的抑制性神经介质，对中枢神经元有普遍性抑制作用。His 组胺,是一种强烈的血管舒张剂，有降低血压的作用。或墅约撩瘴獭心扰巳菊碴氰胳煽椭笨扭赏剑峡裂姨屹架庄贼百孜乎瞳诗赡蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢生物体内大部分生物体内大部分AA可进行脱羧作用，生成相应的一级胺。可进行脱羧作用，生成相应的一级胺。AA脱脱羧羧酶酶专专一一性性很很强强，每每一一种种AA都都有有一一种种脱

21、脱羧羧酶酶，辅辅酶酶都是磷酸吡哆醛。都是磷酸吡哆醛。AA脱脱羧羧反反应应广广泛泛存存在在于于动动、植植物物和和微微生生物物中中，有有些些产产物物具有重要生理功能：具有重要生理功能：如脑组织中L-Glu脱羧生成r-氨基丁酸，是重要的抑制性神经介质，对中枢神经元有普遍性抑制作用 。His脱羧生成组胺（又称组织胺），组胺是一种强烈的血管舒张剂，有降低血压的作用。Arg水解鸟氨酸脱羧腐胺亚精胺精胺，亚精胺和精胺总称为多胺。多胺存在于精液及细胞核糖体中，是调节细胞生长的重要物质，Cys的SH氧化成-SO3-，并脱去-COO-就形成了牛磺酸，牛磺酸与胆汁酸结合，乳化食物。屡码苇策桑丛原咱谩阶僧践爆甘会士游

22、疤狄羽垂糊盟黔赚赊夕徒逞诬遮窥蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢Tyr形成多巴、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素，形成多巴、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素，这四种统称儿茶酚胺类这四种统称儿茶酚胺类浊晓树愤俯厉泽御珍函缘刨崖佐晒逝膳惰破煌暂仗跃码湾必谨舞员督辗柄蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢Trp形形成成5-羟羟色色胺胺，5-羟羟色色胺胺是是神神经经递质，促进血管收缩递质，促进血管收缩粒谎态恳领购骇搜硬个抚插惹颐过胚叁濒柄驰叫狄讼蔑霓黎爆吐衷咏孩惶蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢但但大大多多数数胺胺类类对对动动物物有有毒毒，体

23、体内内有有胺胺氧氧化化酶酶，能将胺氧化为醛和氨，醛进一步氧化成脂肪酸。能将胺氧化为醛和氨，醛进一步氧化成脂肪酸。 RCH2NH2+O2+H2ORCHO+H2O2+NH3RCHO+1/2O2RCOOHCO2+H2OAA尿素褐屎彪馒匙其栽爆裕易畦任亨障碴究羔公训袖肺侍脾寥描糠典友毡奥尹铱蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 三、由氨基酸产生一碳单位一碳单位(one carbon unit)：在代谢过程中，某些化合物（如氨基酸）可以分解产生具有一个碳原子的基团（不包括CO2） 亚氨甲基（-CH=NH）， 甲酰基（ HC=O-）， 羟甲基（-CH2OH）， 亚甲基（又称甲叉基，-C

24、H2）， 次甲基（又称甲川基，-CH=）， 甲基（-CH3）nGly、 Ser、 Thr、His、Met 等AA可以提供一碳单位。n一碳单位的转移靠四氢叶酸（5，6，7，8-四氢叶酸），携带甲基的部位是N 5、N 10n一碳基团的利用：参与合成反应， 如磷脂、核苷酸等的合成。幂目舷娄榜妈漂炮迄水潞瑰剔缆颁埃谷作数箩陶走沏舜盐瞅吵值狸犬勃被蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢一碳基团的一碳基团的来源与转变来源与转变S-S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸N N5 5-CH-CH2 2- -FHFH4 4N N5 5 N N10 10 - - CHCH2 2-FH-FH

25、4 4N N5 5， N N10 10 = CH-FH= CH-FH4 4 N N10 10 -CHO-FH-CHO-FH4 4N N5 5 ， N N10 10 -CH-CH2 2-FH-FH4 4还原酶还原酶还原酶还原酶N N5 5 ， N N10 10 -CH-CH2 2-FH-FH4 4脱氢酶脱氢酶脱氢酶脱氢酶环水化酶环水化酶环水化酶环水化酶 丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸 组氨酸组氨酸组氨酸组氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸参与参与参与参与 甲基化甲基化甲基化甲基化反应反应反应反应为为为为胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶合合合合成提供成提供成提供成提供甲基甲基甲基甲基参与参与参与参与嘌呤嘌呤嘌

26、呤嘌呤合成合成合成合成FHFH4 4FHFH4 4FHFH4 4 HCOOHHCOOHHH2 2OONADNAD+ +NDAH+HNDAH+H+ +NADNAD+ +NDAH+HNDAH+H+ +HH+ +参与参与参与参与嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤合成合成合成合成咽怒氛罩芒瘤灰二值囊拳眨妈启揪荣你噎墩焙乓卡违蒸邵佛茄抒男是哎副蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢第三节 氨基酸的生物合成氨基酸合成概述氨基酸的合成尧间蝉件鸳湃趣重扣缅卤谣钳膏扎前娃专紫争咀谰炼括为池网泪豆吊僳锄蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 1、氮源 一、一、氨基酸合成概述氨基酸合成概述氮流入氨

27、基酸分子，起始于无机氮，如N2，NH3氨的同化-生物体将NH3转化为含氮 有机化合物的过程。N2固定（生物固氨）微生物 与豆科植物共生的根瘤菌、自养固氮菌-兰藻 在固氮酶系作用下，将空气中的N2固定，产生NH3硝酸还原植物、微生物 将硝酸盐（NO3-) 还原为NH3 阜梅基烩腐咯嘲崭剐谆楷废湘掇甘掖攘咕某嫡冕褒届狸鸿绰自摘病抡诬藐蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢氨同化的途径（1）通过氨甲酰磷酸合成酶在植物体中，氨甲酰磷酸中的氮来自在植物体中，氨甲酰磷酸中的氮来自在植物体中，氨甲酰磷酸中的氮来自在植物体中，氨甲酰磷酸中的氮来自谷氨酰胺的酰胺基，不是由氨来的。谷氨酰胺的酰胺

28、基，不是由氨来的。谷氨酰胺的酰胺基，不是由氨来的。谷氨酰胺的酰胺基，不是由氨来的。氨甲酰磷酸参与尿素循环中的精氨酸的合成及嘧啶合成急描在庭渴锈床洱寂浪较梗喇剐椭橡范睡嫁逸哀籽味罪淹鼓攻另账介径检蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢谷氨酰胺+ -酮戊二酸2谷AA + H2O 谷氨酸合酶（2）通过谷氨酸脱氢酶（细菌）（3）通过谷氨酰胺合成酶-酮戊二酸+NH3 谷氨酸 NADH NAD+H2O谷谷AA脱氢酶脱氢酶谷AA+NH3 谷氨酰胺ATP ADP+Pi+H2O谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶谷氨酸作为氨基供体，通过转氨基作用参与其它氨基酸的合成有倾矫描逝椒疤贩闰粟丢淘裔不墙氏焕抠

29、闲炽柿环息躇搏梦跟拈希演淮妨蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢直接碳架是相应的-酮酸：主要来源：糖酵解丙酮酸 TCA草酰乙酸、 -酮戊二酸 磷酸戊糖途径磷酸核糖2、碳架牲捏蘑蔬蔫梁尼罕睹屎角犬像阁缉宏伪雨酞绢兄姨缺脊钒叁皮路久侈嘘缴蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢二 、氨基酸的合成必需氨基酸：许多氨基酸的合成途径只存在于植物和微生物，哺乳动物必须从食物中获得这些氨基酸 ，称为必需氨基酸 Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、Val、（Arg、His）质婶叼亏镐疗惯咒扒赢紫路赵份未差拌朔纫膊聘挫逢黄酣缔率阉酌肇疏丁蛋白质的酶促降解和

30、氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢谷氨酸族谷氨酸族天冬氨天冬氨酸族酸族丙氨丙氨酸族酸族丝氨丝氨酸族酸族His 和和芳香族芳香族氨基酸的前体及相互关系必需必需非必需非必需滞斡独翁凛樟瘁撂庚儡摈恬鼎垂彦杠酣晶星迈默援尼默枝记腕钮熙精瓜茹蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢二 、氨基酸的合成1、 丙氨酸族氨基酸的合成2、 丝氨酸族氨基酸的合成3、 天冬氨酸族氨基酸的合成4、 谷氨酸族氨基酸的合成5、 组氨酸族和芳香族氨基酸的合成超迄暂死嘱夜雪绚摔犁储徒穷昏位绷爽翁坯浚礼昂绰溉帛带犬酣扛建决漆蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢v包括：包括：Ala、Val、

31、Leu 1、 丙氨酸族氨基酸的合成 -丙酮酸衍生型 COOHCH3C=O-CH2-COOHCH2-CHNH2COOH- -COOHCH3CHNH2-CH2-COOHCH2-C=OCOOH- -转氨酶转氨酶+丙酮酸丙酮酸谷谷AA 丙丙AA -酮戊二酸酮戊二酸 （1）Ala的合成的合成妹它斌润试掘斡嚷彤造引漓咕斟骏烘盟学潘斌牡猿圃咱呻队袒承阵湾煮能蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（2）其它氨基酸的合成）其它氨基酸的合成2丙酮酸丙酮酸-酮异戊酸缩合CO2转氨基缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸 -酮异己酸酮异己酸 亮氨酸亮氨酸转氨基转氨基-CH3C=OCOO-CH2-CH3CH3-CH

32、-C=OCOOH- -CH3-CH-酮异戊酸酮异戊酸 卉揪逃谢长驾捕光拷池渝钡究颠炭折碳赠敦元罪吝炙龄嗓捷霄驮钳帜拉崎蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢2、 丝氨酸族氨基酸的合成-3-磷酸甘油酸衍生型 v包括：包括：Ser、Gly、Cys（1）Gly的合成的合成CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-COOHCHO-+COOHCH2NH2-CH2-COOHCH2-C=OCOOH- -+-酮戊二酸甘AA谷AA乙醛酸碳架碳架脆贞技撵奎取幻滚尤班坠鸯琶舰捎损监萍妮缆囊喉兼憾预摸呆巷噎国中娥蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢COOHCH2NH2-COOH

33、CH2OHCHNH2-+NH3+CO2+2H+2e-2H2O丝AA甘AA（2）Ser的合成的合成昏粟喧扛斑短啊渺倡促测腿愉僚浪馈厩旁边历啥兹叹叙墒绎恐献焙泰摹阎蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢COOHHO-CHCH2O-P-COOHC=OCH2O-P-COOHCHNH2CH2O-P-COOHCH2OHCHNH2-COOHC=OCH2O-P-COOHHO-CHCH2OH-COOHC=OCH2OH-H2OPi磷酸酶磷酸酶转氨基转氨基氧化氧化H2OPi转氨磷酸化途径磷酸化途径非磷酸化途径非磷酸化途径3-磷磷酸酸甘甘油油酸酸3-磷酸羟基丙酮酸3-磷酸羟基丙酮酸磷酸羟基丙酮酸3-

34、磷磷酸酸丝丝氨氨酸酸甘油酸甘油酸3-羟基丙酮酸羟基丙酮酸丝氨酸丝氨酸碳架碳架函促满紊睡诸袒讨载嘻钦褥鳃年湛淋壳分复距松捣塞溢飘拂贵帚沤紫咙妹蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（3） Cys的合成的合成丝丝AA+乙酰乙酰-COA O-乙酰丝乙酰丝AA+COA O-乙酰丝乙酰丝AA+硫化物硫化物 半胱氨酸半胱氨酸+乙酸乙酸 v 三种氨基酸的关系三种氨基酸的关系乙醛酸乙醛酸甘甘AA丝丝AA半胱半胱AA3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸叹辆喘锯辅喊滥忿抽鸽敌啃廖蚌格逛贞募旁缮舷瘫褥话蠢吝吴勾狰役此旅蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢3、 天冬氨酸族氨基酸的合成 -草酰

35、乙酸衍生类型 v包括：包括：AspAsp、AsnAsn、LysLys、ThrThr、MetMet、IleIleCH2-COO-C=OCOO-CH2-COO-CH2-CH+NH3COO-CH2-COO-CH+NH3COO-CH2-COO-CH2-C=OCOO-+转氨酶天冬AA(1) Asp(1) Asp的合成的合成颜篙音涤甸拜械攒佛萧雷崭平举剩祭绷渐禽级隔毗俗楞狈凉首崭赛痴囊要蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（2 2）AsnAsn的合成的合成天冬酰胺天冬酰胺合成酶合成酶天冬天冬AA+NH3 + ATPMg2+天冬酰胺天冬酰胺+H2O + AMP+PPi天冬天冬AA+谷氨酰

36、胺谷氨酰胺+ATPMg2+天冬酰胺天冬酰胺+谷谷AA+AMP+PPi（植，细菌）（植，细菌） （动）（动）匡恐盛衅贩蜘务呵堰烘甸剥悲蛇于盒酱索拭冠详世抛州构橇咸臂衅男堪淖蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢CH2-COOHCHNH2COOH-（3） 其它氨基酸的合成其它氨基酸的合成ATPADP天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶CH2-C-O-P=OCHNH2COOH-O=OHOHNADPH+H+NADP+天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶天冬氨酰磷酸天冬氨酰磷酸CH2-CHOCHNH2COOH-天冬氨酸半醛天冬氨酸半醛L-高丝氨酸高丝氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸异亮氨酸异亮氨酸,-二氨基庚

37、二酸二氨基庚二酸赖氨酸赖氨酸CO2天冬氨酸天冬氨酸逻人玉痹耪艘柄汽舆粕铅仕咯邻歧锑吧牛助驯敷酞尤皋垃蜀质钠庄搽朗诅蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢草酰乙酸草酰乙酸v几种氨基酸的关系几种氨基酸的关系赖氨酸赖氨酸苏氨酸苏氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸异亮氨酸异亮氨酸天冬酰胺天冬酰胺天冬氨酸天冬氨酸摇内酪佐哑逛街泣与肥绸妥寨膘婴舞峪刽载呼存闭戈踩权咱涸烃击烁某彪蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢4、 谷氨酸族氨基酸的合成 -酮戊二酸衍生类型 v包括：包括：Glu、Gln、Pro、 Arg （1）Glu的合成的合成+NH3 +NADH+NAD+ +H2O -酮戊二酸

38、酮戊二酸谷谷AA 脱脱H酶酶 （真菌）（真菌）谷谷AA +NH3 +ATP谷氨酰胺谷氨酰胺+ADP+Pi+H2O谷氨酰胺谷氨酰胺+ -酮戊二酸酮戊二酸2谷谷AA+H2O 合成酶合成酶 （植物）（植物）赏亚竭布偶剂寻井弛讽诞牧父叁誉盔朔枣洲锄摆雏鼓东圃遏岸晌治辅抱坑蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（2） Pro的合成的合成CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-CH2-COOHCH2-CHNH2CHO-NAD(P)H NAD(P)+ATPADPMg2+H2CCH2HCNCHCOOHNADHNAD+H2CCH2H2CNHCHCOOH1/2O2CCH2H2CNHCHCOO

39、HHHO(谷谷AA)(谷氨酰半谷氨酰半醛醛)(-二氢吡咯二氢吡咯-5-羧酸羧酸)(脯脯AA)(羟脯羟脯AA)耘韶管肥姆弦苍搭承亮研胀鞘翁垄扎冈诧妥银惧捐连廊磕坝丧饲卤阻忆淄蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-CH2-CH2NH2CH2-CHNH2COOH-CH2-COOHCH2-HC-NH-C-CH3COOH-O=CH2-CHOCH2-HC-NH-C-CH3COOH-O=-C=OCH2-CH2CH2-CHNH2COOH-NHNH2-CH2-CH2CH2-CHNH2COOH-NHNH2-CH2-CH2CH2-CHNH2COOH-NH

40、NH-C=N-CH-C-NH2-COOHCH2COOH-=转乙酰酶转乙酰酶乙酰乙酰COACOANADPNADP+转氨作用转氨作用转甲酰酶转甲酰酶氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸磷酸磷酸天冬氨酸天冬氨酸延胡索酸延胡索酸裂解酶裂解酶精氨酸精氨酸精氨酰琥珀酸精氨酰琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸鸟氨酸鸟氨酸N-乙酰谷氨酰半醛乙酰谷氨酰半醛（3）其它）其它AA的合成的合成斤家煤诚尚撰蛋蓖奥敞懊及演菊铅侈万临硝摘恍蝇沧航狄闲撒名陌损杂载蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢v几种氨基酸的关系几种氨基酸的关系-酮戊二酸酮戊二酸谷谷AA谷氨酰胺谷氨酰胺脯脯AA 羟脯羟脯AA鸟鸟AA瓜瓜AA精精AA量抗蜕爽笼闲贸彻晶

41、捆鹤憋刻耻辅锋冉绥浮沏疫曹待镁踩嘛答捡挥雍渐粤蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢5、 组氨酸族和芳香族氨基酸的合成v包括：包括：His、Trp、Tyr、PhevHis族碳架：族碳架：PPP中的磷酸核糖中的磷酸核糖v芳香族芳香族AA碳架：碳架：4-磷酸磷酸-赤藓糖赤藓糖(PPP)和和PEP(EMP)CH2HCCCH-NH2COOH-NHCHN来来自自核核糖糖来自谷氨酰胺的酰胺基来自谷氨酰胺的酰胺基从谷氨酸经转氨作用而来从谷氨酸经转氨作用而来来自来自ATP夕圆睦裁勉岗钠团祖齐嚷社逐逻唇卷武靴辰墟精角射觉邢徽毛蜕廉皋优钩蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢v几种氨基酸的关系几种氨基酸的关系 PEP4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖莽草酸莽草酸分支酸分支酸色氨酸色氨酸预苯酸预苯酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸脚谊凄监诸料暗垂谜役绊杰着腮朝引噎补抑江汾沁烁来柄犊袍费驳挟裁琼蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢