课件：蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢OK.ppt

第八章蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢,本章着重讨论蛋白质在机体内的降解，以及氨基酸的分解和合成的共同代谢途径。,第一节 蛋白质的酶促降解,第二节 氨基酸的分解与转化,第三节 氨的同化及氨基酸的生物合成,第一节蛋白质的酶促降解,一、水解蛋白质的酶的种类和专一性 肽酶（Peptidase） 蛋白酶(Proteinase),三、细胞内蛋白质降解 胞内蛋白质降解的意义 胞内蛋白质降解系统：溶酶系统和泛肽系统,二、食物中蛋白质的消化吸收,肽酶的种类和专一性,编号 名 称 作 用 特 征,3、4、11,3、4、13,-氨酰肽水解酶,(-aminoacyl peptide hydrolase),作用于多肽链的N-末端,-羧肽水解酶,(-carboxyl peptide hydrolase),作用于多肽链的C-末端,3、4、14,二羧肽水解酶,(depeptide hydrolase),水解二肽,蛋白酶的种类和专一性,编号 名 称 作用特征 实例,3、4、2、1,3、4、2、2,丝氨酸蛋白酶类,(serine pritelnase),活性中心含Ser,3、4、2、3,3、4、2、4,硫醇蛋白酶类,(Thiol pritelnase),活性中心含Cys,羧基（酸性）蛋白酶类,carboxyl(asid) pritelnase,活性中心含Asp,最适pH在5以下,金属蛋白酶类,(metallopritelnase),活性中心含有Zn2+ 、 Mg2+等金属,胰凝乳蛋白酶 胰蛋白酶 凝血酶,木瓜蛋白酶 无花果蛋白酶 菠萝酶,胃蛋白酶 凝乳酶,枯草杆菌蛋白酶 嗜热菌蛋白酶,消化道内几种蛋白酶的专一性,第二节氨基酸的分解与转化,一、氨基酸代谢概况,三、氨基酸的脱羧基作用,四、氨基酸分解产物的转化,二、氨基酸的脱氨基作用,氨基酸代谢概况,食物蛋白质,氨基酸,特殊途径,-酮酸,糖及其代谢中间产物,脂肪及其代谢中间产物,TCA,鸟氨酸循环,NH4+,NH4+,NH3,CO2,H2O,体蛋白,尿素,尿酸,激素,卟啉,尼克酰氨衍生物,肌酸胺,嘧啶,嘌呤,SO4 2 -,（次生物质代谢）,CO2,胺,氨基酸的脱氨基作用,4、非氧化脱氨基作用,1、氧化脱氨基作用,2、转氨基作用,3、联合脱氨基作用,氧化脱氨基作用,氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的-酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型：,转氨基作用,转氨酶 （辅酶：磷酸吡哆醛）,在转氨酶的催化下， -氨基酸的氨基转移到-酮酸的酮基碳原子上，结果原来的-氨基酸生成相应的-酮酸，而原来的-酮酸则形成了相应的-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。,磷酸吡哆醛的作用机理,谷丙转氨酶和谷草转氨酶,谷丙转氨酶（GPT）,谷草转氨酶(GOT),联合脱氨基作用,（1）概念,（2）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,转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联,转氨酶,L-谷氨酸脱氢酶,H20+NAD+,NH3+NADH,-酮酸,-氨基酸,-酮戊二酸,L-谷氨酸,转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联,非氧化脱氨基作用（自学）,（1）直接脱氨基作用 （2）还原脱氨基作用 （3）水解脱氨基作用 （4）脱水脱氨基作用,氨基酸的脱羧基作用,1、概念,3、脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢）,氨基酸分解产物的转化,1、氨的代谢转变,2、氨基酸碳骨架的代谢途径,氨的代谢转变,（1）重新生成氨基酸,（2）谷氨酰胺和天冬酰氨的生成,（3）尿素的生成尿素循环,（4）合成其他含N物质,谷氨酸的重新生成,L-谷氨酸脱氢酶,谷氨酸+ H2O,-酮戊二 酸+ NH3,NAD（P）+,NAD（P）H,谷氨酰胺的生成和利用,尿 素 的 生 成,a、概念,b、总反应和过程,鸟氨酸循环,氨基酸,谷氨酸,谷氨酸,氨甲酰磷酸,鸟氨酸,瓜氨酸,瓜氨酸,精氨琥珀酸,鸟氨酸,精氨酸,延胡索酸,草酰乙酸,氨基酸,谷氨酸,-酮戊二酸,天冬氨酸,ATP,AMP+PPi,H2O,2ATP+CO2+NH3+H2O,2ADP+Pi,基质,线粒体,胞液,尿素,氨基酸碳骨架的代谢途径,（1）再氨基化生成氨基酸,（2）转变成糖或脂肪,生糖氨基酸和生酮氨基酸,（3）氧化成CO2和H2O,氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径,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 赖氨酸 色氨酸,丙氨酸 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 半胱氨酸,谷氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 组氨酸 脯氨酸,异亮氨酸 亮氨酸 缬氨酸,苯丙氨酸 酪氨酸 天冬氨酸,异亮氨酸 甲硫氨酸 缬氨酸,葡萄糖,柠檬酸,第三节氨的同化及氨基酸的生物合成,一、氮素循环,二、生物固氮,五、氨基酸的生物合成,六、氨基酸与一碳基团代谢,四、氨的同化,三、硝酸还原作用,自然界的氮素循环,硝酸盐,亚硝酸,氨,生物固氮,工业固氮,固氮生物,动植物,硝酸盐还原,大气固氮,大气氮素,岩浆源的固定氮,火成岩,反硝化作用,氧化亚氮,蛋白质,入地下水,动植物废物死的有机体,二、生物固氮,1、生物固N的化学本质,2、固N酶,3、固N条件,生物固N的化学本质,3H2,6e-,2NH3,N2,+,固N条件 （1）电子供体：氧化底物（MH2）、丙酮酸、H2 （2）ATP供能 （3）厌氧环境 （4 ）固氮酶,固 N 酶,b、ATP酶活性：能催化ATP分解，从中获取能量推动电子向还原底物上转移。,（1）结构组成,（2）作用机理：,（3）特点：是一种多功能酶,NH3,还原剂,铁蛋白,钼铁蛋白,a、氧化还原酶：不仅能催化N2还原，还可 催化N2O化合物等还原。,铁蛋白：二聚体、含Fe和S， 形成Fe4S4簇,钼铁蛋白：四聚体（22）， 含Mo、Fe和S,三、硝酸还原作用,（2）硝酸还原酶,(3)亚硝酸还原酶,（1）硝酸还原作用的化学本质,四、氨的同化,1、谷氨酸的形成途径,2、氨甲酰磷酸的生成,五、氨基酸的生物合成,1、必需氨基酸和非必需氨基酸,2、氨基酸的生物合成,必需氨基酸的概念,Thr、Val、Leu、Ile、Met、Lys、Phe、Trp 、(His Arg),凡是机体不能自己合成，必需来自外界的氨基酸，称为必需氨基酸。,人的必需氨基酸：,氨基酸的生物合成的碳架来源,（1）非必需氨基酸的生物合成,（2）各族氨基酸的前体及相互关系,a、由-酮酸氨基化生成,b、由某些非必需氨基酸转化而来,c、由某些必需氨基酸转变而来,非必需氨基酸的生物合成,各种氨基酸的前体及相互关系,谷氨酸族,天冬氨酸族,丙氨酸族,丝氨酸族,His 和芳香族,六、氨基酸与一碳基团代谢,1、一碳基团（一碳单位）的概念,2、一碳基团和氨基酸代谢,Gly、Ser、Thr、His都可以作为一碳基团的供体。,3、一碳基团的利用：参与合成反应， 如磷脂、核苷酸等的合成。,一碳基团,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），称为一碳基团。一碳基团的转移除了和许多氨基酸的代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺嘧啶的生物合成。,一碳基团转移酶的辅酶：FH4 一碳基团四氢叶酸化合物的结构和命名,-CH=NH 亚氨甲基 H-CO- 甲酰基 -CH2OH 甲醇基 -CH= 次甲基 -CH2- 亚甲基 -CH3 甲基,叶酸和 四氢叶酸（FH4）,叶酸,N5，N10-CH2-FH4,一碳基团的来源与转变,S-腺苷蛋氨酸,N5-CH2-FH4,N5 N10 - CH2-FH4,N5， N10 = CH-FH4,N10 -CHO-FH4,N5 ， N10 -CH2-FH4还原酶,N5 ， N10 -CH2-FH4脱氢酶,环水化酶,丝氨酸,组氨酸苷氨酸,参与 甲基化反应,为胸腺嘧啶合成提供甲基,参与嘌呤合成,FH4,FH4,FH4,HCOOH,H2O,NAD+,NDAH+H+,NAD+,NDAH+H+,H+,参与嘌呤合成,小结: 第九章 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢,1 蛋白质的酶促降解 （1）肽酶和蛋白酶的类别 （2）蛋白酶的专一性,2 氨基酸代谢概况,3 氨基酸降解与转化 （1）脱氨基作用 氧化脱氨基作用：转氨基作用；联合脱氨基 （2）脱羧基作用，脱羧产物胺类物质的生理功能 （3）氨基酸分解产物的转化,4 氨和氨基酸的生物合成,(1) 自然界的氮循环 （2）生物固氮的生物化学 （3）硝酸还原作用,人的必需氨基酸 Thr、Val、Leu、Ile、Met、Lys、Phr、Trp (His Arg),（4）氨基酸的生物合成 必需氨基酸和非必需氨基酸的概念 氨基酸碳架的来源,（5）一碳单位的代谢,蛋白质降解及氨基酸代谢习题集,一、选择题 1、生物体内大多数氨基酸脱去氨基生成-酮酸是通过下面哪几种作用完成的？（ ） A、氧化脱氨基 B、还原脱氨基 C、联合脱氨基 D、转氨基 2、下列氨基酸中哪一种可以通过转氨作用生成酮戊二酸？（ ） A、Glu B、Ala C、Asp D、Ser,3、转氨酶的辅酶是（ ） A、TPP B、磷酸吡哆醛 C、生物素 D、核黄素 4、以下对L谷氨酸脱氢酶的描述哪一项是错误的？（ ） A、它催化的是氧化脱氨反应 B、它的辅酶是NAD+或NADP+ C、它和相应的转氨酶共同催化联合脱氨基作用 D、它在生物体内活力不强,5、下述氨基酸除哪种外，都是生糖氨基酸或生糖兼生酮氨基酸？（ ） A、ASP B、Arg C、Leu D、Phe 6、鸟氨酸循环中，尿素生成的氨基来源有：（ ） A、鸟氨酸 B、精氨酸 C、天冬氨酸 D、瓜氨酸 7、磷酸吡哆醛不参与下面哪个反应？（ ） A、脱羧反应 B、消旋反应 C、转氨反应 D、羧化反应,二、是非题（在题后括号内打或） 1、Lys为必需氨基酸，动物和植物都不能合成，但微生物能合成。（ ） 2、人体内若缺乏维生素B6和维生素PP，均会引起氨基酸代谢障碍。（ ） 3、磷酸吡哆醛只作为转氨酶的辅酶。（ ）,三、问答题 1、催化蛋白质降解的酶有哪几类？它们的作用特点如何？ 2、氨基酸脱氨后产生的氨和a-酮酸有哪些主要的去路？ 3、分别写出谷氨酸在体内生成糖和氧化分解成CO2、 H2O的代谢途径，并计算氧化分解时可产生的ATP数。 四、名词解释 联合脱氨基作用 转氨基作用 必需氨基酸,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用,主要经营：网络软件设计、图文设计制作、发布广告