生物化学合工大第十一章蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢

1、第十一章 蛋白质的酶促降解及氨 基酸代谢 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 氨基酸的生物合成 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 -氨基酸 氨基酸氧化酶（FAD、FMN） -酮酸 R-CH-COO- NH+3 | R-C-COO-+NH3 O | H2O+O2 H2O2 L-谷氨酸脱氢酶 H2ONH3 -氨基酸1 R1-CH-COO- NH+3 | -酮酸1 R1-C-COO- O | R2-C-COO- O | -酮酸2 R2-CH-COO- NH+3 | -氨基酸2 谷

2、氨酰胺的生成和利用谷氨酰胺的生成和利用 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 -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 -氨基酸 -酮酸 -酮戊二酸 谷氨酸 草酰乙酸 天冬氨酸 腺苷酰琥珀酸 苹果酸延胡索酸 腺苷酸 次黄苷酸 1、概念 3、脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢） 氨基酸在脱羧酶的 作用下脱掉羧基生成相 应的一级胺类化合物 的作用。脱羧酶的辅 酶为磷酸吡哆醛。 直接脱羧 胺 羟化脱羧 羟胺 2、类型: 氨的代谢转变氨的代谢转变 （1）重新生成氨基酸

3、（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 谷丙转氨酶和谷草转氨酶 谷丙转氨酶 （GPT） 谷草转氨酶 (GOT) H2ONH3 尿尿 素素 的的 生生 成成 a、概念 b、总反应和过程 鸟鸟 氨氨 酸酸 循循 环环 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

4、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 转氨基作用是氨基酸与-酮 酸之间的氨基的转移作用。即：一种 -氨基酸的-氨基在转氨酶作用下 转移到-酮酸的酮基上，结果原来的 氨基酸生成相

5、应的酮酸，而原来的酮 酸则形成相应的氨基酸，反应如图 蛋白质的酶促降解 消化道内几种蛋白酶的专一性消化道内几种蛋白酶的专一性 （Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys） （脂肪族） 胰凝乳 蛋白酶 胃蛋白酶弹性蛋白酶 羧肽酶 胰蛋白酶 氨肽酶羧肽酶 （Phe. Trp） 蛋白质降解的泛肽途径蛋白质降解的泛肽途径 （ubiquitin） 自然界的氮素循环自然界的氮素循环 硝酸盐 亚硝酸 氮 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 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成 （1）非必需

6、氨基酸的生物合成 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 谷氨酸族 天冬氨 酸族 丙氨 酸族 丝氨 酸族 His 和 芳香族 3、一碳基团的利用：参与合成反应， 如 磷脂、核苷酸等的合成。 -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 叶酸叶酸和和 四氢叶酸（四氢叶酸（FH4） 叶 酸 四 氢 叶 酸 H H 10 5 一碳基团的一碳基团的 来源与转变来源与转变 六、蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢六、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