《含氮化合物的代谢》PPT课件.ppt

第十一章 含氮化合物 的代谢,氮素是生命元素 蛋白质、核 酸、脂类 氮素代谢非常复杂 注意掌握轮廓,N,NH,4,+,AA,其它AA,蛋白质,降解,核苷酸,酮酸,转氨酶,降解,核酸,N代谢概况,+戊碳糖,一、氨基酸的代谢,合成 分解,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,L-谷氨酸脱氢酶,谷氨酸+ H2O,-酮戊二 酸+ NH3,NAD（P）+,NAD（P）H,AA的合成,直接合成,转氨基作用,AA的相互转化,直接合成,1、氨基酸的合成,转氨基作用,谷丙转氨酶（GPT）,谷草转氨酶(GOT),（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,1,2,3,4,5,2、氨基酸的分解,氨基酸,胺,CO2,脱羧基作用,脱氨基作用,酮酸,NH4 ,生理活性物质,释放或重新利用,尿素和嘧啶等,进一步氧化或转变为糖、脂肪,脱氨基作用,氧化脱氨基作用,联合脱氨基作用,转氨基作用,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,GOT（谷丙转氨酶） GPT （谷草转氨酶）,谷氨酰胺的生成和利用,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,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,氨基酸中氨基的去路,1、重新形成氨基酸 2、形成酰胺（Gln 和Asn ，消除NH3 毒害，贮存NH3 ） 3、和有机酸形成铵盐。 4、尿素的生成和鸟氨酸循环 在哺乳动物体内，氨的主要去路是在肝脏中合成尿素并随尿排出体外。在部分植物体内尿素的形成既能解除氨毒，又是氨的一种贮存形式。,氨基酸中碳骨架的去路,（1）再氨基化生成氨基酸,（2）转变成糖或脂肪,（3）进入EMPTCA彻底氧化,氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径,草酰乙酸,PEP,-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,合成代谢 从头合成途径 (de novo synthesis pathway) 补救合成途径 (salvage synthesis pathway) 分解代谢,二、核苷酸代谢概况,嘌呤核苷酸的合成,嘌呤碱合成的元素来源,CO2,天冬氨酸,甲酰基 （一碳单位）,甘氨酸,甲酰基 （一碳单位）,谷氨酰胺 （酰胺基）,口 诀,左一碳，右一碳； 1天2碳3酰胺； 中间夹个甘氨酸； 4，5，7氮Gly； 头顶CO2； 8-2，9-3来源同； 脚踏谷氨酰胺； 6-C来自碳酸酐。 剩下一氮天冬酸。,天冬氨酸(Asp) 一碳单位 嘌呤环合成原料 谷氨酰胺(Gln) 甘氨酸(Gly) CO2 合成嘌呤核苷酸: 还需R-5-P参与,过程,1. IMP的合成,2. AMP和GMP的生成,1、IMP的合成过程, GAR合成酶 转甲酰基酶 FGAM合成酶 AIR合成酶,IMP生成总反应过程,IMP的合成要点：,在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环； PRPP是重要的中间代谢物，它不仅参与嘌呤核苷酸的从头合成，而且参与嘧啶核苷酸的从头合成及两类核苷酸的补救合成。是5-磷酸核糖的活性供体。 PRPP合成酶和酰胺转移酶为关键酶。,IMP是AMP和GMP的前体。,2、AMP和GMP的生成,脱氧核糖核苷酸的生成,4种NDP（A、G、C及U）经还原反应生成4种相应的dNDP,IMP,AMP,GMP,ADP,GDP,ATP,GTP,dADP,dATP,dGDP,dGTP,嘌呤核苷酸合成小结,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。,嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义,腺嘌呤 + PRPP,AMP + PPi,APRT,鸟嘌呤 + PRPP,HGPRT,GMP + PPi,合成过程,腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 腺苷激酶(adenosine kinase),参与补救合成的酶,腺苷激酶(adenosine kinase),腺嘌呤核苷经腺苷激酶催化生成AMP,参与合成的酶,嘧啶核苷酸的合成,嘧啶核苷酸的结构,1,2,3,4,5,6,Asp,CO,2,NH,3,嘧啶碱合成的元素来源,CO2 嘧啶环合成原料 谷氨酰胺(Gln) 天冬氨酸(Asp) 合成嘧啶核苷酸: 还需R-5-P参与,（二）合成过程： Gln CTP Asp 嘧啶环 UMP CO2 dTMP 1） UMP尿苷酸 2） CTP三磷酸胞苷 3） dTMP脱氧胸苷酸,（乳清酸）,R-5-P （PRPP）,嘧 啶 的 合 成,UMP,UDP dUDP UTP dUMP CTP dTMP,二磷酸核糖还原酶,TMP合成酶 甲基化,ATP ATP ATP Gln Mg+,CTP合成酶,磷酸 激酶,dCMP,脱氨基,核 酸 的 分 解,嘌呤核苷酸的分解代谢,GMP AMP 腺嘌呤,鸟嘌呤 黄嘌呤 次黄嘌呤,NH3,黄嘌呤氧化酶,尿酸,NH3,黄嘌呤氧化酶,嘌呤的分解-1,嘌呤的分解-2,嘌呤的分解,胞嘧啶,胸腺嘧啶,尿嘧啶,CO2 + NH3 + -氨基酸,嘧啶核苷酸的分解代谢,脱氨、 还原、 水解,CMP GMP d