生物化学考研氨基酸核苷酸

生物化学考研氨基酸核苷酸第一页，共四十八页，2022年，8月28日蛋白质的酶促降解

1、蛋白质酶的种类和专一性肽酶（Peptidase）

蛋白酶(Proteinase)2、细胞组织蛋白的胞内降解

溶酶体(lysosome)途径

泛肽（ubiguitin）途径第二页，共四十八页，2022年，8月28日肽酶的种类和专一性编号名称作用特征3、4、113、4、13-氨酰肽水解酶(-aminoacylpeptidehydrolase)作用于多肽链的N-末端-羧肽水解酶(-carboxylpeptidehydrolase)作用于多肽链的C-末端3、4、14二羧肽水解酶(depeptidehydrolase)水解二肽第三页，共四十八页，2022年，8月28日蛋白酶的种类和专一性编号名称作用特征实例3、4、2、13、4、2、2丝氨酸蛋白酶类(serinepritelnase)活性中心含Ser3、4、2、33、4、2、4硫醇蛋白酶类(Thiolpritelnase)活性中心含Cys羧基（酸性）蛋白酶类[carboxyl(asid)pritelnase]活性中心含Asp,最适pH在5以下金属蛋白酶类(metallopritelnase)活性中心含有Zn2+

、

Mg2+等金属胰凝乳蛋白酶胰蛋白酶凝血酶木瓜蛋白酶无花果蛋白酶菠萝酶胃蛋白酶凝乳酶枯草杆菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶第四页，共四十八页，2022年，8月28日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）第五页，共四十八页，2022年，8月28日依赖ATP的蛋白质降解泛肽途径E1-S-E1-SHE2-S-E1-SHE2-SHE2-SHATPAMP+PPiE3多泛肽化蛋白ATP26S蛋白酶体20S蛋白酶体ATP19S调节亚基去折叠水解E1：泛肽激活酶E2：泛肽载体蛋白

E3：泛肽-蛋白质连接酶（ubiquitin）第六页，共四十八页，2022年，8月28日核酸的酶促降解

核苷酸酶核苷磷酸解酶

核酸核苷酸核苷碱基+核糖-1-P磷酸核酸酶核苷水解酶碱基+核糖第七页，共四十八页，2022年，8月28日脱氧核糖核酸酶(DNase)核糖核酸酶(RNase)非特异性核酸酶核酸酶

1、核酸酶的分类（1）根据对底物的专一性分为（2）根据切割位点分为核酸内切酶核酸外切酶2、核酸酶的特异性3、限制性内切酶第八页，共四十八页，2022年，8月28日外切核酸酶对核酸的水解位点5´

p

p

p

pOHB

p

p

p

p3´BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶（5´端外切5得3）蛇毒磷酸二酯酶（3´端外切3得5）第九页，共四十八页，2022年，8月28日内切核酸酶对RNA的水解位点示意图5´

p

p

p

pOHPyPuPyPy1´

p

p

pGACU

p

p

pGA3´RNAaseIRNAaseIRNAaseT1RNAaseT1Pu：嘌呤Py：嘧啶

第十页，共四十八页，2022年，8月28日限制性内切酶

类型命名和意义限制片段的长度限制图

原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的具有二重旋转对称性的回文序列，并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶（ristrictionendonuclease）。第十一页，共四十八页，2022年，8月28日常用的DNA限制性内切酶的专一性酶辨认的序列和切口说明‥‥AGCT‥‥‥‥TCGA‥‥‥‥GGATCC‥‥‥‥CCTAGG‥‥‥‥AGATCT‥‥‥‥TCTAGA‥‥‥‥GAATTC‥‥‥‥CTTAAG‥‥‥‥AAGCTT‥‥‥‥TTCGAA‥‥‥‥GTCGAC‥‥‥‥CAGCTG‥‥‥‥CCCGGG‥‥‥‥GGGCCC‥‥BamHIAluIBglIEcoRIHindⅢSalISmaI四核苷酸，平端切口六核苷酸，平端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口第十二页，共四十八页，2022年，8月28日限制性内切酶类型

I型：分子量大于105，多亚基，需S-线苷蛋氨酸、ATP和Mg2+，识别位点与切割位点相差甚远，产物为异质，是限制与修饰相排斥的多功能酶.

Ⅱ型：分子量小于105，需Mg2+，切割位点位于识别位点上，产物为专一性片段，不具修饰酶功能。现在分子生物学研究所用的限制性内切酶均为此类。

ⅡI型：识别位点为5-7bp的非对称序列

，切割位点在顺序之外离识别序列5-10bp，切割双链，个别也切割单链。是限制与修饰相多功能酶.第十三页，共四十八页，2022年，8月28日限制性内切酶的命名EcoRI序号属名种名株名例：EcoRI，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶Hind例：流感Haemophilusinfluengaed（属名）（种名）（株系）I—特异性甲基化酶II—GTPyPuACIII—AAGCTT第十四页，共四十八页，2022年，8月28日限制性内切酶的意义

限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。第十五页，共四十八页，2022年，8月28日氨基酸和核苷酸的代谢

氨基酸代谢

核苷酸代谢返回第十六页，共四十八页，2022年，8月28日氨基酸代谢概况食物蛋白质NH4+体蛋白生物固氮硝酸还原糖及其代谢中间产物脂肪及其代谢中间产物特殊途径尿酸激素卟啉尼克酰氨衍生物肌酸胺嘧啶嘌呤（次生物质代谢）CO2胺脱氨基脱羧基TCACO2H2O糖呼吸链2H糖异生鸟氨酸循环重新利用尿素氨基酸合成AA-酮酸一碳单位第十七页，共四十八页，2022年，8月28日氨基酸的脱氨基作用

其它脱氨基作用氧化脱氨基作用

转氨基作用联合脱氨基作用

第十八页，共四十八页，2022年，8月28日氧化脱氨基作用

氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的α-酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型：

α-氨基酸

氨基酸氧化酶（FAD、FMN）α-酮酸

R-CH-COO-

NH+3

|

R-C-COO-+NH3O||H2O+O2H2O2

L-谷氨酸脱氢酶+H2O+NH3NAD(P)+NAD(P)H+H+COOHCH2CH2C=OCOOHCOOHCH2CH2CHNH2COOH谷氨酸-酮戊二氨酸第十九页，共四十八页，2022年，8月28日转氨基作用

α-氨基酸1

R1-CH-COO-

NH+3

|α-酮酸1

R1-C-COO-O||

R2-C-COO-O||α-酮酸2

R2-CH-COO-

NH+3

|α-氨基酸2转氨酶（辅酶：磷酸吡哆醛）

在转氨酶的催化下，α-氨基酸的氨基转移到α-酮酸的酮基碳原子上，结果原来的α-氨基酸生成相应的α-酮酸，而原来的α-酮酸则形成了相应的α-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。第二十页，共四十八页，2022年，8月28日-氨基酸磷酸吡哆醛醛亚胺酮亚胺磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛的作用机理-酮酸互变异构第二十一页，共四十八页，2022年，8月28日谷丙转氨酶(glutamate-pyruvatetransaminase)和

谷草转氨酶(glutamate-oxaloacetatetransaminase)谷丙转氨酶（GPT）谷草转氨酶(GOT)谷氨酸谷氨酸丙氨酸天冬氨酸丙酮酸草酰乙酸-酮戊二氨酸-酮戊二氨酸第二十二页，共四十八页，2022年，8月28日联合脱氨基作用

（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

转氨基作用和氧化脱氨基作用联合进行的脱氨基作用方式。第二十三页，共四十八页，2022年，8月28日转氨酶与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+NADHα-酮酸α-氨基酸α-酮戊二酸L-谷氨酸第二十四页，共四十八页，2022年，8月28日转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联

α-氨基酸α-酮酸α-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第二十五页，共四十八页，2022年，8月28日其它脱氨基作用（自学）

（1）直接脱氨基作用（2）还原脱氨基作用（3）水解脱氨基作用（4）脱水脱氨基作用（5）氧化还原脱氨基作用第二十六页，共四十八页，2022年，8月28日氨基酸的脱羧基作用

概念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

类型:第二十七页，共四十八页，2022年，8月28日-氨基酸磷酸吡哆醛醛亚胺胺磷酸吡哆醛作为脱羧酶辅酶机理磷酸吡哆醛HR-CH2-NH2++-H2O+H2O第二十八页，共四十八页，2022年，8月28日二、氨的转运和排泄1、氨的转运以谷氨酰胺的形式转运以丙氨酸的形式转运2、尿素的生成——尿素循环第二十九页，共四十八页，2022年，8月28日以谷氨酰胺的形式转运氨+NH2+H2OADP+Pi谷氨酰胺合成酶(Mg2+)ATP谷氨酰胺酶第三十页，共四十八页，2022年，8月28日葡萄糖—丙氨酸循环谷氨酸-酮戊二酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖（肌肉）（血液）（肝脏）丙酮酸糖异生丙酮酸其它氨基酸NH3-酮酸糖酵解尿素尿素以丙氨酸的形式转运氨第三十一页，共四十八页，2022年，8月28日尿素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氨基酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸+2ADP+Pi2ATP+CO2+NH3+H2O细胞溶液线粒体NH2-C-NH2O尿素-酮戊二酸-酮戊二酸②PNH2-C-O-O14532第三十二页，共四十八页，2022年，8月28日尿素循环总反应NH3+CO2+3ATP+天冬氨酸+2H2ONH2-CO-NH2+

2ADP+AMP+PPi+延胡索酸氨中毒可能机制1、氨不能正常排泄时，与-酮戊二酸和谷氨酸分别合成谷氨酸和谷氨酰胺，严重干扰脑中能量代谢；2、-酮戊二酸和谷氨酸水平的降低影响TCA循环和-氨基丁酸的合成，导致脑细胞的损伤。第三十三页，共四十八页，2022年，8月28日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苏氨酸缬氨酸葡萄糖柠檬酸谷氨酸生酮氨基酸生糖氨基酸第三十四页，共四十八页，2022年，8月28日一碳单位

在代谢过程中，某些化合物（如氨基酸）可以分解产生具有一个碳原子的基团（不包括CO2），称为一碳单位，一碳单位的转移除了和许多氨基酸的代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺嘧啶及磷脂的生物合成。

一碳单位的转移由相应的一碳基团转移酶催化，其辅酶为FH4

一碳单位的来源和利用-CH=NH

亚氨甲基H-CO-

甲酰基-CH2OH

甲醇基-CH=

次甲基-CH2-

亚甲基-CH3

甲基第三十五页，共四十八页，2022年，8月28日叶酸和四氢叶酸（FH4或THFA）叶酸四氢叶酸HH105N5，N10-CH2-FH4N5-CHO-FH4CH2CHO第三十六页，共四十八页，2022年，8月28日一碳基团的来源与转变S-腺苷蛋氨酸N5-CH3-FH4N5，N10-

CH2-FH4N5，N10=CH-FH4

N10-CHO-FH4N5，

N10-CH2-FH4还原酶N5，

N10-CH2-FH4脱氢酶环水化酶

丝氨酸

组氨酸甘氨酸参与

甲基化反应为胸腺嘧啶合成提供甲基参与嘌呤合成FH4FH4FH4

HCOOHH2ONAD+NDAH+H+NAD+NDAH+H+H+参与嘌呤合成第三十七页，共四十八页，2022年，8月28日二十种氨基酸的生物合成概况

谷氨酸族天冬氨酸族丙氨酸族丝氨酸族His和芳香族第三十八页，共四十八页，2022年，8月28日核苷酸的降解2、嘧啶的降解1、嘌呤的降解

核苷酸酶

核苷磷酸化酶核苷酸核苷碱基+（脱氧）戊糖-1-P磷酸第三十九页，共四十八页，2022年，8月28日嘌呤的分解及“痛风症”产生和治疗尿囊酸尿素CO2+NH3腺嘌呤脱氨酶黄嘌呤氧化酶尿酸氧化酶黄嘌呤氧化酶鸟嘌呤脱氨酶腺嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤鸟嘌呤尿囊素尿酸NCHHHONCH次黄嘌呤类似物别嘌呤醇黄嘌呤类似物别黄嘌呤第四十页，共四十八页，2022年，8月28日嘧啶的分解胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶二氢尿嘧啶二氢胸腺嘧啶-脲基丙酸-脲基异丁酸-氨基