含氮化合物的代谢新课件

第六章含氮化合物

的代谢氮素是生命元素

—蛋白质、核酸、脂类

氮素代谢非常复杂

—注意掌握轮廓NNH4+AA其它AA蛋白质降解核苷酸酮酸α转氨酶降解核酸N代谢概况+戊碳糖氨基酸代谢概况食物蛋白质氨基酸特殊途径-酮酸糖及其代谢中间产物脂肪及其代谢中间产物TCA鸟氨酸循环NH4+NH4+NH3CO2H2O体蛋白尿素尿酸激素卟啉尼克酰氨衍生物肌酸胺嘧啶嘌呤SO42

-生物固氮硝酸还原（次生物质代谢）CO2胺L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸+H2O-酮戊二酸+NH3NAD（P）+NAD（P）HAA的合成直接合成转氨基作用AA的相互转化直接合成1、氨基酸的合成谷氨酸族天冬氨酸族丙氨酸族丝氨酸族His和芳香族AA的相互转化（1）（2）（4）（5）2、氨基酸的分解氨基酸胺CO2脱羧基作用脱氨基作用酮酸NH4＋生理活性物质释放或重新利用尿素和嘧啶等进一步氧化或转变为糖、脂肪脱氨基作用氧化脱氨基作用联合脱氨基作用转氨基作用氧化脱氨基作用

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-谷氨酸脱氢酶谷氨酸+H2O-酮戊二酸+NH3NAD（P）+NAD（P）H磷酸吡哆醛的作用机理GOT（谷丙转氨酶）

GPT（谷草转氨酶）谷氨酰胺的生成和利用+NH2+H2OATPADP+Pi谷氨酰胺合成酶Mg2++2H谷氨酸合成酶转氨酶与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氨基酸中碳骨架的去路（1）再氨基化生成氨基酸（2）转变成糖或脂肪（3）进入EMP－TCA彻底氧化氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径

草酰乙酸PEP-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α-酮酸的去路合成代谢 从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway)分解代谢二、核苷酸代谢概况嘌呤核苷酸的合成嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳单位）甘氨酸甲酰基（一碳单位）谷氨酰胺（酰胺基）天冬氨酸(Asp)一碳单位嘌呤环合成原料

谷氨酰胺(Gln)甘氨酸(Gly)

CO2合成嘌呤核苷酸:还需R-5-P参与过程1.IMP的合成2.AMP和GMP的生成1、IMP的合成过程③④⑤⑥③GAR合成酶④转甲酰基酶⑤FGAM合成酶⑥AIR合成酶①②7891011IMP生成总反应过程IMP的合成要点：在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环；PRPP是重要的中间代谢物，它不仅参与嘌呤核苷酸的从头合成，而且参与嘧啶核苷酸的从头合成及两类核苷酸的补救合成。是5-磷酸核糖的活性供体。PRPP合成酶和酰胺转移酶为关键酶。IMP是AMP和GMP的前体。2、AMP和GMP的生成利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。嘌呤核苷酸的补救合成途径定义腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)参与补救合成的酶腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鸟嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi合成过程腺苷激酶(adenosinekinase)腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP腺嘌呤核苷经腺苷激酶催化生成AMP参与合成的酶脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）4种NDP（A、G、C及U）经还原反应生成4种相应的dNDPIMPAMPGMPADPGDPATPGTPdADPdATPdGDPdGTP嘌呤核苷酸合成小结

嘧啶核苷酸的合成123456AspCO2NH3嘧啶碱合成的元素来源

CO2嘧啶环合成原料

谷氨酰胺(Gln)

天冬氨酸(Asp)合成嘧啶核苷酸:还需R-5-P参与（二）合成过程：

Gln

CTP

Asp

嘧啶环UMP

CO2dTMP1）UMP——尿苷酸2）CTP——三磷酸胞苷3）dTMP——脱氧胸苷酸（乳清酸）①

③②

R-5-P（PRPP）嘧啶的合核酸的分嘌呤核苷酸的分解代谢

GMPAMP腺嘌呤

鸟嘌呤黄嘌呤次黄嘌呤

NH3黄嘌呤氧化酶尿酸NH3黄嘌呤氧化酶嘌呤的分解-1嘌呤的分解-2嘌呤的分解胞嘧啶胸腺嘧啶

尿嘧啶CO2+NH3+