氨基酸生物合成

关于氨基酸生物合成第一页，共五十六页，2022年，8月28日

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二页，共五十六页，2022年，8月28日一、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.第三页，共五十六页，2022年，8月28日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四页，共五十六页，2022年，8月28日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、氨基化为谷氨酸第五页，共五十六页，2022年，8月28日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六页，共五十六页，2022年，8月28日氨基酸的生物合成

（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。第七页，共五十六页，2022年，8月28日（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八页，共五十六页，2022年，8月28日（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：第九页，共五十六页，2022年，8月28日2、脂肪酸家族氨基酸的合成途径：第十页，共五十六页，2022年，8月28日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）组氨酸生物合成第十一页，共五十六页，2022年，8月28日1.氨基酸生物合成的分族情况第十二页，共五十六页，2022年，8月28日2.二十种氨基酸的生物合成概况第十三页，共五十六页，2022年，8月28日二、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十四页，共五十六页，2022年，8月28日（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第十五页，共五十六页，2022年，8月28日1、由α-酮戊二酸形成Glu第十六页，共五十六页，2022年，8月28日2、由α-酮戊二酸形成Gln第十七页，共五十六页，2022年，8月28日3、由α-酮戊二酸形成Pro第十八页，共五十六页，2022年，8月28日第十九页，共五十六页，2022年，8月28日4.Arg的生物合成第二十页，共五十六页，2022年，8月28日第二十一页，共五十六页，2022年，8月28日第二十二页，共五十六页，2022年，8月28日第二十三页，共五十六页，2022年，8月28日第二十四页，共五十六页，2022年，8月28日5.由α-酮戊二酸形成Lys第二十五页，共五十六页，2022年，8月28日（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二十六页，共五十六页，2022年，8月28日1.Asp的合成第二十七页，共五十六页，2022年，8月28日2.Asn的合成第二十八页，共五十六页，2022年，8月28日3.细菌和植物Lys的生物合成第二十九页，共五十六页，2022年，8月28日4.甲硫氨酸的生物合成第三十页，共五十六页，2022年，8月28日5.苏氨酸的生物合成第三十一页，共五十六页，2022年，8月28日6.异亮氨酸的生物合成第三十二页，共五十六页，2022年，8月28日第三十三页，共五十六页，2022年，8月28日第三十四页，共五十六页，2022年，8月28日第三十五页，共五十六页，2022年，8月28日第三十六页，共五十六页，2022年，8月28日（三）丙酮酸族的生物合成第三十七页，共五十六页，2022年，8月28日第三十八页，共五十六页，2022年，8月28日（四）丝氨酸族的生物合成第三十九页，共五十六页，2022年，8月28日三、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四十页，共五十六页，2022年，8月28日（一）苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生物合成第四十一页，共五十六页，2022年，8月28日（二）组氨酸的生物合成第四十二页，共五十六页，2022年，8月28日四、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四十三页，共五十六页，2022年，8月28日（一）通过终端产物对氨基酸

合成的调节第四十四页，共五十六页，2022年，8月28日（二）通过酶生成量的改变调节

氨基酸的生物合成第四十五页，共五十六页，2022年，8月28日五、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。第四十六页，共五十六页，2022年，8月28日（一）氧化氮的形成（脊椎动物体内重要的信息分子）第四十七页，共五十六页，2022年，8月28日（二）谷胱甘肽第四十八页，共五十六页，2022年，8月28日（三）肌酸的生物合成第四十九页，共五十六页，2022年，8月28日（四）卟啉的生物合成第五