氨基酸生物合成

关于氨基酸生物合成第1页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五

一、概论

二、脂肪族氨基酸的生物合成

三、芳香族氨基酸的生物合成

四、氨基酸生物合成的调节

五、氨基酸转化为其他氨基酸及其代谢物第2页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五一、氨的同化作用通过生物固氮把N2转变为氨，氨是合成氨基酸所需氨基的主要来源，氨也可用于合成其他含氮的生物分子.生物体把氨转变为有机含氮化合物有3条途径.分别是:★在氨甲酰磷酸合成酶催化下,利用氨和CO2合成氨甲酰磷酸.★在谷氨酸脱氢酶催化下,α-酮戊二酸还原氨基化为谷氨酸.★在谷氨酰胺合成酶催化下,谷氨酸合成谷氨酰胺.第3页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五NH3+CO2+2ATP+H2ON2H-C-O-P-O-==-OOO+2ADP+Pi氨甲酰磷酸合成酶IMg2+1、氨甲酰磷酸的合成第4页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五在谷氨酸脱氢酶催化下，将α-酮戊二酸还原、氨化为谷氨酸COO-│C=O│CH2│CH2│COO-谷氨酸脱氢酶NAD(P)H+H+NAD(P)+COO-│C—H│CH2│CH2│COO-H3N—氨2、α-酮戊二酸还原、氨基化为谷氨酸第5页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五由谷氨酸与氨再生成谷氨酰胺，合成谷氨酰胺要消耗ATP.也能把氨转变为有机物。COO-│C—H│CH2│CH2│COO-H3N—+NH4+谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi+H+COO-│C—H│CH2│CH2│C=OH3N—│NH23、谷氨酸酰胺化为谷氨酰胺第6页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五氨基酸的生物合成

（一）不同生物合成氨基酸的能力不同，合成氨基酸的种类不同，利用的原料也不同。从合成的种类：有的能合成构成蛋白质的全部氨基酸，有的能合成部分氨基酸。如高等植物能合成构成蛋白质的全部氨基酸，不同微生物合成氨基酸的能力有很大的差别，像大肠杆菌能合成全部氨基酸，乳酸菌则有些氨基酸不能合成。人与动物则必需氨基酸不能合成。从氨基酸合成的碳源看：各种氨基酸的碳骨架主要来源酮酸，酮酸主要来源于柠檬酸循环、糖酵解和磷酸戊糖途径。氨基多来自于谷氨酸和谷氨酰胺。第7页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（二）按碳骨架的来源氨基酸的合成可分为：1、α-酮戊二酸衍生物型（谷氨酸型）2、草酰乙酸衍生物型（天冬氨酸型）3、丙酮酸衍生物型4、甘油酸-3-磷酸衍生物型（丝氨酸型）5、磷酸烯醇式丙酮酸衍生物型6、组氨酸的合成脂肪族氨基酸的生物合成涉及前4种类型。芳香氨基酸生物合成涉及第五种类型第8页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（一）氨基酸生物合成途径的类型1、酸性氨基酸家族的合成途径：第9页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五2、脂肪酸家族氨基酸的合成途径：第10页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五3、芳香族氨基酸合成途径1）赤藓糖-4-磷酸和烯醇式丙酮酸磷酸衍生类型2）组氨酸生物合成第11页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五1.氨基酸生物合成的分族情况第12页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五2.二十种氨基酸的生物合成概况第13页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五二、脂肪族氨基酸的生物合成

（一）谷氨酸族氨基酸的生物合成

（二）天冬氨酸族的生物合成

（三）丙酮酸族的生物合成

（四）丝氨酸族的生物合成第14页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（一）谷氨酸族氨基酸的生物合成

1、由α-酮戊二酸形成Glu

2、由α-酮戊二酸形成Gln

3、由α-酮戊二酸形成Pro

4.Arg的生物合成

5.由α-酮戊二酸形成Lys第15页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五1、由α-酮戊二酸形成Glu第16页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五2、由α-酮戊二酸形成Gln第17页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五3、由α-酮戊二酸形成Pro第18页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第19页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五4.Arg的生物合成第20页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第21页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第22页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第23页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第24页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五5.由α-酮戊二酸形成Lys第25页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（二）天冬氨酸族的生物合成

1.Asp的合成

2.Asn的合成

3.细菌和植物Lys的生物合成

4.甲硫氨酸的生物合成

5.苏氨酸的生物合成

6.异亮氨酸的生物合成第26页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五1.Asp的合成第27页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五2.Asn的合成第28页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五3.细菌和植物Lys的生物合成第29页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五4.甲硫氨酸的生物合成第30页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五5.苏氨酸的生物合成第31页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五6.异亮氨酸的生物合成第32页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第33页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第34页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第35页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第36页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（三）丙酮酸族的生物合成第37页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第38页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（四）丝氨酸族的生物合成第39页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五三、芳香族氨基酸的生物合成

（一）苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生物合成

（二）组氨酸的生物合成第40页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（一）苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生物合成第41页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（二）组氨酸的生物合成第42页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五四、氨基酸生物合成的调节

（一）通过终端产物对氨基酸合成的反馈抑制调节

（二）通过酶生成量的改变调节氨基酸的生物合成第43页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（一）通过终端产物对氨基酸

合成的调节第44页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（二）通过酶生成量的改变调节

氨基酸的生物合成第45页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五五、氨基酸转化为其他氨基酸

及其他代谢物

（一）氧化氮的形成

（二）谷胱甘肽

（三）肌酸的生物合成

（四）卟啉的生物合成

（五）短杆菌太S

（六）D-氨基酸的形成L-氨基酸在消旋酶的作用下形成D-氨基酸。第46页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（一）氧化氮的形成（脊椎动物体内重要的信息分子）第47页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（二）谷胱甘肽第48页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（三）肌酸的生物合成第49页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五（四）卟啉的生物合成第50页，共56页，2022年，5月20日，4点52分，星期五第51页，共56页，2022