第30章蛋白质和氨基酸的降解课件

第30章蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢第30章蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢1主要内容蛋白质的降解氨基酸的分解代谢尿素循环氨基酸碳骨架的氧化途径生糖氨基酸和生酮氨基酸由氨基酸衍生的其它重要物质主要内容蛋白质的降解2一、蛋白质的降解Degradationofprotein细胞不断地从氨基酸合成蛋白质，又不断地把蛋白质降解成氨基酸，其意义在于：一是排除不正常的蛋白质；二是通过排除累积过多的酶和调节蛋白使细胞代谢井然有序得以维持。外源蛋白质进入体内必需先经过水解成氨基酸后才被吸收利用。主要的消化酶有：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶（A和B）、氨肽酶等。一、蛋白质的降解Degradationofpro3二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid-氨基酸的功能除了是蛋白质的组成单位外，还是能量代谢的物质，又是许多生物体内重要含氮化合物的前体。氨基酸的分解一般有三步：1、脱氨基，脱下的氨或转化为氨或转化为Asp/Glu；2、氨与Asp的氮原子结合，生成尿素而排出；3、脱氨后产生的酮酸转化为一般的中间代谢物。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami4二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的脱氨基作用绝大多数氨基酸的脱氨基是出自转氨基作用。氨基转移酶为了携带氨基，需要有吡哆醛-5‘-磷酸（PLP）参与反应，当PLP转化为吡哆胺-5‘-磷酸时，即接受了一个氨基。实际上PLP以共价键与酶相连，即醛基与E上的Lys的-NH2结合成希夫碱（亚氨型）。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami5二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的脱氨基作用二、氨基酸的分解代谢Degradationofami6二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的氨基转移反应机制Step1:a-aminogroupofsubstrateaadisplacesthee-aminogroupoftheactivesiteLys,forminganewSchiffbaselinkage；Thepyridoxalphosphate-aminoacidSchiffbaseremainsboundtotheenzymebynon-covalentInteractions.二、氨基酸的分解代谢Degradationofami7二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的氨基转移反应机制Step2:-Rearrangementoccurs,andthedoublebondshiftstoapositionbetweentheNoftheaminoacid’sa-aminogroupandtheaa’sCa.-Rearranged“ketamine”ishydrolyzedtoana-ketoacidandpyridoxaminephosphate.-Asecond

a-ketoacid(ie.a-ketoglutarate)reactswiththeenzyme-pyridoxaminephosphatecomplex….-Reaction“pathway”proceedsinreverse………….“ketamine”REARRANGEMENTCOO-ICH2ICH2IC-COO-IIOSchiffbaseofPLPandaasubstrate二、氨基酸的分解代谢Degradationofami8二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的氨基转移反应机制“ketamine”REARRANGEMENTR2IC-COO-IIR2IH-C-COO-IH2OCOO-ICH2ICH2IC-COO-IIO2nda-KETOACIDeg.a-ketoglutarateR2IH-C-COO-ICOO-ICH2ICH2IC-COO-I

NH22ndAMINOACIDeg.GLUTAMATE-Reaction“pathway”proceedsinreverse,producingglutamateandregeneratingthecovalentenzyme

pyridoxalphosphatecomplex.在大部分情况下，能作为氨基转移酶底物的仅为-酮戌二酸或草酰乙酸，因此只可能生成谷氨酸和天冬氨酸。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami9二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的转氨基作用——葡萄糖-丙氨酸循环与前述以酮戌二酸和草酰乙酸作为转氨酶底物不同的是，有一组肌肉氨基转移酶，可把丙酮酸当作其-酮酸的底物，生成丙氨酸。丙氨酸进入血液运送到肝脏，在肝脏中经转氨基作用生成丙酮酸，又可用于葡萄糖的异生作用，这样形成的葡萄糖又回到肌肉中，以糖酵解方式降解为丙酮酸。此称为葡萄糖-丙氨酸循环。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami10二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid2、氧化脱氨基作用：谷氨酸脱氢酶虽然大部分的脱氨基作用出自于转氨基作用，但也有谷氨酸的“氧化脱氨基作用”，它是在谷氨酸脱氢酶催化下生成-酮戌二酸和氨。谷氨酸脱氢酶既可以把NAD+也可将NADP+作为其氧化还原辅酶。它是一变构调节酶，受GTP、ATP的抑制，ADP激活。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami11二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid2、氧化脱氨基作用：谷氨酸脱氢酶CitricacidcycleGlucosesynthesis

COO-

IH2N+=C-H

I

CH2ICH2ICOO-HYDRIDEIMINOINTERMEDIATEH2O-亚氨基戌二酸二、氨基酸的分解代谢Degradationofami12二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid3、其它的脱氨基作用L-氨基酸氧化酶及D-氨基酸氧化酶是二个非专一性的氨基酸氧化酶，它们把FAD作为辅酶，催化L-及D-氨基酸的氧化，产生的FADH2又被O2再氧化。氨基酸+FAD+H2O酮酸+NH3+FADH2FADH2+O2FAD+H2O2二、氨基酸的分解代谢Degradationofami13二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid4、联合脱氨基作用转氨酶谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用之一二、氨基酸的分解代谢Degradationofami14二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid4、联合脱氨基作用联合脱氨基作用之二Asp草酰乙酸苹果酸次黄嘌呤核苷酸IMP腺苷酸代琥珀酸延胡索酸腺苷酸AMPNH3H2O催化谷氨酸与草酰乙酸转氨基作用生成Asp的酶是谷氨酸-草酰乙酸转氨酶，简称谷草转氨酶。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami15二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid5、氨基酸的脱羧基作用机体内部分氨基酸可进行脱羧基作用而生成相应的一级胺。催化该反应的酶为脱羧酶，这类酶的辅酶多为磷酸吡哆醛。a-aminoacidPLPH2O醛亚胺CO2H2O氨基酸脱羧酶专一性很高，一般是一种氨基酸一种脱羧酶，而且只对L-氨基酸起作用。谷氨酸脱羧生成重要的神经递质——GABA二、氨基酸的分解代谢Degradationofami16二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid6、氨的命运氨基酸通过脱氨基作用后将氨基氮转化为氨，而氨对生物机体是有毒物质，必需排泄出。NH4++-酮戌二酸+NADPH+H+Glu+NADP++H2O此反应：一方面大量消耗了-酮戌二酸，从而破坏了柠檬酸循环的进行；另一方面对NADPH的大量消耗，严重影响了需要还原力（NADPH+H+）反应的正常进行。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami17二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid6、氨的命运氨基酸通过脱氨基作用后将氨基氮转化为氨，而氨对生物机体是有毒物质，必需排泄出。氨的排泄有三种：（I）直接以氨的形式排泄，如水生或海洋动物；（II）将氨转化为尿素排泄，如大部分动物均如此；（III）将氨转化为固体的尿酸排泄，如鸟类和陆生的爬虫类。氨在生物体内的运输形式通常是谷氨酰胺，因为它对生物机体是无毒的。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami18二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid6、氨的命运——氨的转运谷氨酸谷氨酰-5-磷酸谷氨酰胺ATPADPNH4+Pi+H+E:谷氨酰胺合成酶二、氨基酸的分解代谢Degradationofami19三、尿素循环UreaCycle尿素循环部分发生在线粒体，部分发生在细胞溶胶Glu三、尿素循环20三、尿素循环UreaCycle1、氨甲酰磷酸合成酶123该反应发生在线粒体中；反应基本是不可逆的，因此是尿素循环的限速反应。反应形成的氨甲酰磷酸中的氨即是尿素循环终产物尿素的一个氮的来源。反应机理:①HCO3-接受ATP而活化，形成羰基磷酸；②氨对羰基磷酸进攻形成氨基甲酸酯；③受第2个ATP作用，发生磷酸化，形成氨甲酰磷酸和ADP。三、尿素循环21三、尿素循环UreaCycle2、鸟氨酸转氨甲酰酶该反应发生在线粒体中；但是鸟氨酸产生于细胞溶胶，因此它必需通过特异运送体系进入线粒体。催化该反应的酶是鸟氨酸转氨甲酰酶，生成瓜氨酸。反应不需要ATP的消耗。三、尿素循环22三、尿素循环UreaCycle3、精氨琥珀酸合成酶该反应发生在细胞溶胶中；催化瓜氨酸与天冬氨酸合成精氨琥珀酸。反应形成的中是产物是瓜氨酸-AMP。反应消耗1分子ATP的二个高能磷酸键。三、尿素循环23三、尿素循环UreaCycle4、精氨琥珀酸酶该反应发生在细胞溶胶中；催化精氨琥珀酸裂解，形成精氨酸和延胡索酸。反应生成的延胡索酸进入TCA循环。TCA中草酰乙酸可通过转氨基作用形成天冬氨酸而进入尿素循环。三、尿素循环24三、尿素循环UreaCycle5、精氨酸酶该反应发生在细胞溶胶中；催化精氨酸裂解，形成鸟氨酸和尿素。生成的鸟氨酸经特异运输体系进入线粒而又回到循环中去。到此，循环一次结束。整个循环，消耗4个高能磷酸键。三、尿素循环25三、尿素循环UreaCycle尿素循环与TCA的联系三、尿素循环26三、尿素循环UreaCycle6、尿素循环的调节

氨甲酰磷酸合成酶I受N-乙酰谷氨酸变构激活，尿素循环中其它酶则由其底物控制。Accumulateswhenureacyleslowsdown!三、尿素循环27四、氨基酸碳骨架的氧化途径20种氨基酸碳骨架进入TCA的途径通过五种物质进入TCA四、氨基酸碳骨架的氧化途径20种氨基酸碳骨架通过五种物质进28四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径氨基酸形成成乙酰CoA有三条途径：其一是经丙酮酸形成，如Ala、Gly、Thr、Ser、Cys；其二是经乙酰乙酰CoA途径，如Phe、Tyr、Leu、Trp、Lys；其三是直接形成乙酰CoA，如Ile、Met、Val。（1）经丙酮酸生成乙酰CoAAla:经与-酮戌二酸转氨基作用，生成丙酮酸。Gly：

先转变成Ser，再由Ser转化成丙酮酸。四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径29四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径（1）经丙酮酸生成乙酰CoAGly：

先转变成Ser，再由Ser转化成丙酮酸。甘氨酸+N5,N10-甲烯基四氢叶酸L-丝氨酸+四氢叶酸丝氨酸转羟甲基酶H3N+-CH2-COO-+THF+NAD+N5,N10-甲烯THF+CO2+NH4++NADH+H+Gly作为C1单位提供者四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径甘氨酸30四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径（1）经丙酮酸生成乙酰CoASer：Ser经脱水、脱氨生成丙酮酸。催化反应的酶为丝氨酸脱水酶，它PLP（磷酸吡哆醛）为辅基。四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径31四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径（1）经丙酮酸生成乙酰CoAThr：由苏氨酸醛缩酶催化其裂解成甘氨酸和乙醛，后者氧化成乙酸，乙酸继续氧化成乙酰CoA。Cys:

Cys二加氧酶半胱氨酸硫酸转氨-亚磺酰丙酮酸脱硫丙酮酸四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径Cys32四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径（2）经乙酰乙酰CoA生成乙酰CoAPhe：在分解代谢中先转变成Tyr，然而进入Tyr的分解代谢。O2+四氢生物蝶呤四氢生物蝶呤H2ONADPHNADP+苯丙氨酸-4-单加氧酶PheTyr四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径O2+33四、氨基酸碳骨架的氧化途径LysTrp-酮己二酸PheTyr乙酰乙酸乙酰乙酰CoA乙酰CoALeuAcetylCoA延胡索酸四、氨基酸碳骨架的氧化途径LysTrp-酮己二酸Phe34四、氨基酸碳骨架的氧化途径2、形成-酮戌二酸的途径Arg谷氨酸--半醛ProGlua-KetoglutamateGlnHisTCAcycle四、氨基酸碳骨架的氧化途径2、形成-酮戌二酸的途径Ar35四、氨基酸碳骨架的氧化途径3、形成琥珀酰-CoA的途径Succinyl-CoATCAcycle甲基丙二酰CoA丙酰CoAMetIleValL-methymalonyl-CoAL-methymalonyl-CoAmutase四、氨基酸碳骨架的氧化途径3、形成琥珀酰-CoA的途径S36四、氨基酸碳骨架的氧化途径4、形成延胡索酸途径主要是Phe和Tyr。PheTyr乙酰乙酸延胡索酸TCAcycle四、氨基酸碳骨架的氧化途径4、形成延胡索酸途径PheTy37四、氨基酸碳骨架的氧化途径5、形成草酰乙酸途径主要是Ａsp和Asn。AsnAspOxaloacetate谷草转氨酶－酮戌二酸谷氨酸TCACycle四、氨基酸碳骨架的氧化途径5、形成草酰乙酸途径AsnAs38五、生糖和生酮氨基酸1、生糖氨基酸凡能形成丙酮酸、酮戌二酸、琥珀酸和草酰乙酸的氨基酸称为生糖氨基酸，因为这些物质可导致生成葡萄糖和糖原。2、生酮氨基酸Phe、Tyr、Leu、Trp、Lys等分解成乙酰乙酰-CoA，后者在动物肝脏中转变成乙酰乙酸和-羟丁酸。因此称为生酮氨基酸。3、生糖和生酮氨基酸如Phe和Tyr既可生成酮体又可生成糖，故称生糖和生酮氨基酸。五、生糖和生酮氨基酸1、生糖氨基酸39六、氨基酸和一碳单位1、一碳单位亚氨甲基-HC=NH-甲酰基H-C-羟甲基-CH2OH亚甲基-CH2-次甲基-CH=甲基-CH3

许多氨基酸都可作为一碳单位的来源。一碳单位不仅与氨基酸代谢密切，也与嘌呤和嘧啶的生成合成及S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的生物合成相关。SAM是许多生物合成的甲基来源。O六、氨基酸和一碳单位1、一碳单位O40六、氨基酸和一碳单位2、一碳单位的转移一碳单位的转移主要靠四氢叶酸（THF），一碳单位与THF的N5,N10以共价键相连。六、氨基酸和一碳单位2、一碳单位的转移41六、氨基酸和一碳单位2、一碳单位的转移一碳单位的转移主要靠四氢叶酸（THF），一碳单位与THF的N5,N10以共价键相连。六、氨基酸和一碳单位2、一碳单位的转移42六、氨基酸和一碳单位2、一碳单位的转移一碳单位的转移主要靠四氢叶酸（THF），一碳单位与THF的N5,N10以共价键相连。N5,N10-亚甲基THFTHF丝氨酸羟甲基转移酶六、氨基酸和一碳单位2、一碳单位的转移N5,N10-亚甲43第30章蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢第30章蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢44主要内容蛋白质的降解氨基酸的分解代谢尿素循环氨基酸碳骨架的氧化途径生糖氨基酸和生酮氨基酸由氨基酸衍生的其它重要物质主要内容蛋白质的降解45一、蛋白质的降解Degradationofprotein细胞不断地从氨基酸合成蛋白质，又不断地把蛋白质降解成氨基酸，其意义在于：一是排除不正常的蛋白质；二是通过排除累积过多的酶和调节蛋白使细胞代谢井然有序得以维持。外源蛋白质进入体内必需先经过水解成氨基酸后才被吸收利用。主要的消化酶有：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、羧肽酶（A和B）、氨肽酶等。一、蛋白质的降解Degradationofpro46二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid-氨基酸的功能除了是蛋白质的组成单位外，还是能量代谢的物质，又是许多生物体内重要含氮化合物的前体。氨基酸的分解一般有三步：1、脱氨基，脱下的氨或转化为氨或转化为Asp/Glu；2、氨与Asp的氮原子结合，生成尿素而排出；3、脱氨后产生的酮酸转化为一般的中间代谢物。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami47二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的脱氨基作用绝大多数氨基酸的脱氨基是出自转氨基作用。氨基转移酶为了携带氨基，需要有吡哆醛-5‘-磷酸（PLP）参与反应，当PLP转化为吡哆胺-5‘-磷酸时，即接受了一个氨基。实际上PLP以共价键与酶相连，即醛基与E上的Lys的-NH2结合成希夫碱（亚氨型）。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami48二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的脱氨基作用二、氨基酸的分解代谢Degradationofami49二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的氨基转移反应机制Step1:a-aminogroupofsubstrateaadisplacesthee-aminogroupoftheactivesiteLys,forminganewSchiffbaselinkage；Thepyridoxalphosphate-aminoacidSchiffbaseremainsboundtotheenzymebynon-covalentInteractions.二、氨基酸的分解代谢Degradationofami50二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的氨基转移反应机制Step2:-Rearrangementoccurs,andthedoublebondshiftstoapositionbetweentheNoftheaminoacid’sa-aminogroupandtheaa’sCa.-Rearranged“ketamine”ishydrolyzedtoana-ketoacidandpyridoxaminephosphate.-Asecond

a-ketoacid(ie.a-ketoglutarate)reactswiththeenzyme-pyridoxaminephosphatecomplex….-Reaction“pathway”proceedsinreverse………….“ketamine”REARRANGEMENTCOO-ICH2ICH2IC-COO-IIOSchiffbaseofPLPandaasubstrate二、氨基酸的分解代谢Degradationofami51二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的氨基转移反应机制“ketamine”REARRANGEMENTR2IC-COO-IIR2IH-C-COO-IH2OCOO-ICH2ICH2IC-COO-IIO2nda-KETOACIDeg.a-ketoglutarateR2IH-C-COO-ICOO-ICH2ICH2IC-COO-I

NH22ndAMINOACIDeg.GLUTAMATE-Reaction“pathway”proceedsinreverse,producingglutamateandregeneratingthecovalentenzyme

pyridoxalphosphatecomplex.在大部分情况下，能作为氨基转移酶底物的仅为-酮戌二酸或草酰乙酸，因此只可能生成谷氨酸和天冬氨酸。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami52二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid1、氨基酸的转氨基作用——葡萄糖-丙氨酸循环与前述以酮戌二酸和草酰乙酸作为转氨酶底物不同的是，有一组肌肉氨基转移酶，可把丙酮酸当作其-酮酸的底物，生成丙氨酸。丙氨酸进入血液运送到肝脏，在肝脏中经转氨基作用生成丙酮酸，又可用于葡萄糖的异生作用，这样形成的葡萄糖又回到肌肉中，以糖酵解方式降解为丙酮酸。此称为葡萄糖-丙氨酸循环。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami53二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid2、氧化脱氨基作用：谷氨酸脱氢酶虽然大部分的脱氨基作用出自于转氨基作用，但也有谷氨酸的“氧化脱氨基作用”，它是在谷氨酸脱氢酶催化下生成-酮戌二酸和氨。谷氨酸脱氢酶既可以把NAD+也可将NADP+作为其氧化还原辅酶。它是一变构调节酶，受GTP、ATP的抑制，ADP激活。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami54二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid2、氧化脱氨基作用：谷氨酸脱氢酶CitricacidcycleGlucosesynthesis

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CH2ICH2ICOO-HYDRIDEIMINOINTERMEDIATEH2O-亚氨基戌二酸二、氨基酸的分解代谢Degradationofami55二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid3、其它的脱氨基作用L-氨基酸氧化酶及D-氨基酸氧化酶是二个非专一性的氨基酸氧化酶，它们把FAD作为辅酶，催化L-及D-氨基酸的氧化，产生的FADH2又被O2再氧化。氨基酸+FAD+H2O酮酸+NH3+FADH2FADH2+O2FAD+H2O2二、氨基酸的分解代谢Degradationofami56二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid4、联合脱氨基作用转氨酶谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用之一二、氨基酸的分解代谢Degradationofami57二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid4、联合脱氨基作用联合脱氨基作用之二Asp草酰乙酸苹果酸次黄嘌呤核苷酸IMP腺苷酸代琥珀酸延胡索酸腺苷酸AMPNH3H2O催化谷氨酸与草酰乙酸转氨基作用生成Asp的酶是谷氨酸-草酰乙酸转氨酶，简称谷草转氨酶。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami58二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid5、氨基酸的脱羧基作用机体内部分氨基酸可进行脱羧基作用而生成相应的一级胺。催化该反应的酶为脱羧酶，这类酶的辅酶多为磷酸吡哆醛。a-aminoacidPLPH2O醛亚胺CO2H2O氨基酸脱羧酶专一性很高，一般是一种氨基酸一种脱羧酶，而且只对L-氨基酸起作用。谷氨酸脱羧生成重要的神经递质——GABA二、氨基酸的分解代谢Degradationofami59二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid6、氨的命运氨基酸通过脱氨基作用后将氨基氮转化为氨，而氨对生物机体是有毒物质，必需排泄出。NH4++-酮戌二酸+NADPH+H+Glu+NADP++H2O此反应：一方面大量消耗了-酮戌二酸，从而破坏了柠檬酸循环的进行；另一方面对NADPH的大量消耗，严重影响了需要还原力（NADPH+H+）反应的正常进行。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami60二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid6、氨的命运氨基酸通过脱氨基作用后将氨基氮转化为氨，而氨对生物机体是有毒物质，必需排泄出。氨的排泄有三种：（I）直接以氨的形式排泄，如水生或海洋动物；（II）将氨转化为尿素排泄，如大部分动物均如此；（III）将氨转化为固体的尿酸排泄，如鸟类和陆生的爬虫类。氨在生物体内的运输形式通常是谷氨酰胺，因为它对生物机体是无毒的。二、氨基酸的分解代谢Degradationofami61二、氨基酸的分解代谢Degradationofaminoacid6、氨的命运——氨的转运谷氨酸谷氨酰-5-磷酸谷氨酰胺ATPADPNH4+Pi+H+E:谷氨酰胺合成酶二、氨基酸的分解代谢Degradationofami62三、尿素循环UreaCycle尿素循环部分发生在线粒体，部分发生在细胞溶胶Glu三、尿素循环63三、尿素循环UreaCycle1、氨甲酰磷酸合成酶123该反应发生在线粒体中；反应基本是不可逆的，因此是尿素循环的限速反应。反应形成的氨甲酰磷酸中的氨即是尿素循环终产物尿素的一个氮的来源。反应机理:①HCO3-接受ATP而活化，形成羰基磷酸；②氨对羰基磷酸进攻形成氨基甲酸酯；③受第2个ATP作用，发生磷酸化，形成氨甲酰磷酸和ADP。三、尿素循环64三、尿素循环UreaCycle2、鸟氨酸转氨甲酰酶该反应发生在线粒体中；但是鸟氨酸产生于细胞溶胶，因此它必需通过特异运送体系进入线粒体。催化该反应的酶是鸟氨酸转氨甲酰酶，生成瓜氨酸。反应不需要ATP的消耗。三、尿素循环65三、尿素循环UreaCycle3、精氨琥珀酸合成酶该反应发生在细胞溶胶中；催化瓜氨酸与天冬氨酸合成精氨琥珀酸。反应形成的中是产物是瓜氨酸-AMP。反应消耗1分子ATP的二个高能磷酸键。三、尿素循环66三、尿素循环UreaCycle4、精氨琥珀酸酶该反应发生在细胞溶胶中；催化精氨琥珀酸裂解，形成精氨酸和延胡索酸。反应生成的延胡索酸进入TCA循环。TCA中草酰乙酸可通过转氨基作用形成天冬氨酸而进入尿素循环。三、尿素循环67三、尿素循环UreaCycle5、精氨酸酶该反应发生在细胞溶胶中；催化精氨酸裂解，形成鸟氨酸和尿素。生成的鸟氨酸经特异运输体系进入线粒而又回到循环中去。到此，循环一次结束。整个循环，消耗4个高能磷酸键。三、尿素循环68三、尿素循环UreaCycle尿素循环与TCA的联系三、尿素循环69三、尿素循环UreaCycle6、尿素循环的调节

氨甲酰磷酸合成酶I受N-乙酰谷氨酸变构激活，尿素循环中其它酶则由其底物控制。Accumulateswhenureacyleslowsdown!三、尿素循环70四、氨基酸碳骨架的氧化途径20种氨基酸碳骨架进入TCA的途径通过五种物质进入TCA四、氨基酸碳骨架的氧化途径20种氨基酸碳骨架通过五种物质进71四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径氨基酸形成成乙酰CoA有三条途径：其一是经丙酮酸形成，如Ala、Gly、Thr、Ser、Cys；其二是经乙酰乙酰CoA途径，如Phe、Tyr、Leu、Trp、Lys；其三是直接形成乙酰CoA，如Ile、Met、Val。（1）经丙酮酸生成乙酰CoAAla:经与-酮戌二酸转氨基作用，生成丙酮酸。Gly：

先转变成Ser，再由Ser转化成丙酮酸。四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径72四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径（1）经丙酮酸生成乙酰CoAGly：

先转变成Ser，再由Ser转化成丙酮酸。甘氨酸+N5,N10-甲烯基四氢叶酸L-丝氨酸+四氢叶酸丝氨酸转羟甲基酶H3N+-CH2-COO-+THF+NAD+N5,N10-甲烯THF+CO2+NH4++NADH+H+Gly作为C1单位提供者四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径甘氨酸73四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径（1）经丙酮酸生成乙酰CoASer：Ser经脱水、脱氨生成丙酮酸。催化反应的酶为丝氨酸脱水酶，它PLP（磷酸吡哆醛）为辅基。四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径74四、氨基酸碳骨架的氧化途径1、形成乙酰CoA的途径（1）经丙酮酸生成乙酰CoAThr：由苏氨酸醛缩酶催化其裂解成甘氨酸和乙醛，后者氧化成乙酸，乙酸继续氧化成乙酰CoA。Cys:

Cys二加氧酶半胱氨酸硫酸转