蛋白质降解与氨基酸代谢

蛋白质降解与氨基酸代谢第一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第一节

蛋白质消化、降解及氮平衡一、

蛋白质消化吸收P302胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶A、B、氨肽酶、弹性蛋白酶。第二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一二、

蛋白质的降解是有选择性的选择性：（1）异常蛋白、（2）正常的调节蛋白和酶★意义：（1）清除异常蛋白；（2）细胞对代谢进行调控的一种方式蛋白质的周转：人及动物体内蛋白质处于不断降解和合成的动态平衡。周转的速度用半寿期表示。成人每天有总体蛋白的1%～2%被降解、更新。不同蛋白的半寿期差异很大，人血浆蛋白质的t1/2约10天，肝脏的t1/2约1～8天，结缔组织蛋白的t1/2约180天，许多关键性的调节酶的t1/2

均很短。第四页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一★选择性降解的特点：（1）居于重要代谢调控位点的酶或调节蛋白，降解速度快（短寿蛋白多是调节蛋白或调节酶）（2）“持家蛋白”的降解速度慢（长寿蛋白多是持家蛋白）（3）蛋白质的降解速度受到细胞营养及激素状态的调节，营养缺乏，周转速度加快。P300表30-1大叔肝脏中某些酶的半寿期第五页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一★真核细胞中蛋白质的选择性降解有两条途径：（1）不依赖ATP的溶酶体途径，没有选择性，主要降解外源蛋白、膜蛋白及长寿命的细胞内蛋白。（2）依赖ATP的泛素途径，在胞质中进行，主要降解异常蛋白和短寿命蛋白，此途径在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。泛素是一种8.5KD（76a.a.残基）的小分子蛋白质，普遍存在于真核细胞内。一级结构高度保守，酵母与人只相差3个a.a残基，它能与被降解的蛋白质共价结合，使后者活化，然后被蛋白酶降解。第六页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一三、

氨基酸代谢库食物蛋白中，经消化而被吸收的氨基酸（外源性a.a）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（内源性a.a）混在一起，分布于体内各处，参与代谢，称为氨基酸代谢库。氨基酸代谢库以游离a.a总量计算。肌肉中a.a占代谢库的50％以上。肝脏中a.a占代谢库的10％。肾中a.a占代谢库的4％。血浆中a.a占代谢库的1～6％。肝、肾体积小，它们所含的a.a浓度很高，血浆a.a是体内各组织之间a.a转运的主要形式。第七页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一四、

氮平衡氮平衡：机体摄入的氮量和排出量，在正常情况下处于平衡状态。即，摄入氮＝排出氮。氮正平衡：摄入氮＞排出氮，部分摄入的氮用于合成体内蛋白质，儿童、孕妇。氮负平衡：摄入氮＜排出氮。饥锇、疾病。第八页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一五、自然界的氮素循环植物、微生物从环境中吸收氨、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐等无机氮，合成各种氨基酸、蛋白质、含氮化合物。人和动物消化吸收动、植物蛋白质，得到氨基酸，合成蛋白质及含氮物质。有些微生物能把空气中的N2转变成氨态氮，合成氨基酸。第九页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第二节

氨基酸分解代谢氨基酸的去向：（1）重新合成蛋白质（蛋白质周转）（2）合成血红素、活性胺、GSH、核苷酸、辅酶等（3）彻底分解，提供能量（4）多余的氨基酸转化为葡萄糖、脂肪酸、酮体等第十页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一氨基酸的分解代谢一般是：（1）肝外组织以转氨基、联合脱氨基等形式脱去氨基，并以Ala、Gln的形式运到肝脏（2）尿素循环（3）脱氨后的碳骨架可以被氧化成CO2和H2O，也可以转化为糖、脂肪酸第十一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一一、

脱氨基作用（一）氧化脱氨基第十二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第一步，脱氢，生成亚胺。第二步，水解。第十三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一★催化氧化脱氨基反应的酶（1）、

Ｌ—氨基酸氧化酶有两类辅酶，Ｅ—ＦＭＮ、Ｅ—ＦＡＤ（人和动物）对下列a.a不起作用：Gly、β-羟氨酸（Ser、Thr）、二羧a.a（Glu、Asp）、二氨a.a（Lys、Arg）第十四页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（2）、

D-氨基酸氧化酶E-FAD有些细菌、霉菌和动物肝、肾细胞中有此酶，可广谱性地催化D-a.a脱氨。（3）、

Gly氧化酶E-FADP220结构式使Gly脱氨生成乙醛酸。（4）、

D-Asp氧化酶E-FADP220结构式E-FAD兔肾中有D-Asp氧化酶，D-Asp脱氨，生成草酰乙酸。第十五页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（5）、

L-Glu脱氢酶E-NAD+E-NADP+第十六页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一真核细胞的Glu脱氢酶，大部分存在于线粒体基质中，是一种不需O2的脱氢酶。此酶是能使a.a直接脱去氨基的活力最强的酶，是一个结构很复杂的别构酶。在动、植、微生物体内都有。ATP、GTP、NADH可抑制此酶活性。ADP、GDP及某些a.a可激活此酶活性。因此当ATP、GTP不足时，Glu的氧化脱氨会加速进行，有利于a.a分解供能（动物体内有10%的能量来自a.a氧化）。第十七页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（二）

非氧化脱氨基作用P221-222结构式

①还原脱氨基（严格无氧条件下）

②水解脱氨基

③脱水脱氨基

④脱巯基脱氨基⑤氧化-还原脱氨基两个氨基酸互相发生氧化还原反应，生成有机酸、酮酸、氨。⑥脱酰胺基作用谷胺酰胺酶：谷胺酰胺+H2O→谷氨酸+NH3天冬酰胺酶：天冬酰胺+H2O→天冬氨酸+NH3第十八页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（三）

转氨基作用转氨作用是肝外组织中a.a脱氨的重要方式，除Gly、Lys、Thr、Pro外，a.a都能参与转氨基作用。

第十九页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第二十页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一大多数转氨酶，优先利用α-酮戊二酸作为氨基的受体，生成Glu。如丙氨酸转氨酶（谷丙转氨酶，GPT），可生成Glu，肝细胞受损后，血中此酶含量大增，活性高。在大多数动物组织细胞中，Asp转氨酶(谷草转氨酶）的含量最高，活性最大，Asp是合成尿素时氮的供体，通过转氨作用解决氨的去向。第二十一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（1）肝外：氨基酸+α-酮戊二酸α-酮酸+谷氨酸（2）肝脏：谷氨酸+草酰乙酸α-酮戊二酸+天冬氨酸谷氨酸+NAD(P)α-酮戊二酸+NH3+NAD(P)H天冬氨酸+NH3尿素第二十二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一转氨作用机制P305图30-3

转氨酶辅酶是维生素B6（磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺）

第二十三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（四）

联合脱氨基单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基，单靠氧化脱氨基作用也不能满足机体脱氨基的需要，因为只有Glu脱氢酶活力最高，其余L-氨基酸氧化酶的活力都低。机体借助联合脱氨基作用可以迅速脱去氨基。第二十四页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一1、以谷氨酸脱氢酶为中心的联合脱氨基作用P307图30-54以谷氨酸脱氢酶为中心的联合脱氨基作用第二十五页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第二十六页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一2、

通过嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基做用

P307图30-6通过嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基做用

P308图30-7从α-氨基酸开始通过嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基做用骨骼肌、心肌、肝脏、脑都是以嘌呤核苷酸循环的方式为主第二十七页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第二十八页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第二十九页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第三十页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一二、

脱羧作用P308自学第三十一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一生物体内大部分a.a可进行脱羧作用，生成相应的一级胺。a.a脱羧酶专一性很强，每一种a.a都有一种脱羧酶，辅酶都是磷酸吡哆醛。a.a脱羧反应广泛存在于动、植物和微生物中，有些产物具有重要生理功能，如脑组织中L-Glu脱羧生成r-氨基丁酸，是重要的神经介质。His脱羧生成组胺（又称组织胺），有降低血压的作用。Tyr脱羧生成酪胺，有升高血压的作用。但大多数胺类对动物有毒，体内有胺氧化酶，能将胺氧化为醛和氨。第三十二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一三、

氨的去向氨对生物机体有毒，特别是高等动物的脑对氨极敏感，血中1%的氨会引起中枢神经中毒，因此，脱去的氨必须排出体外。★氨中毒的机理：脑细胞的线粒体可将氨与α-酮戊二酸作用生成Glu，大量消耗α-酮戊二酸，影响TCA，同时大量消耗NADPH，产生肝昏迷。第三十三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一★氨的去向：（1）重新利用合成a.a、核酸。（2）贮存Gln，Asn高等植物将氨基氮以Gln，Asn的形式储存在体内。（3）排出体外排氨动物：水生动物，排泄时需少量水排尿素动物：陆生脊椎动物排尿酸动物：鸟类、爬虫类

第三十四页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一四、

血氨的转运（肝外→肝脏）1、Gln转运

：Gln合成酶、Gln酶Gln合成酶，催化Glu与氨结合，生成Gln。Gln中性无毒，易透过细胞膜，是氨的主要运输形式。Gln经血液进入肝中，经Gln酶分解，生成Glu和NH3。第三十五页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一谷氨酸+NH4++ATP谷氨酰胺+ADP+H+gln合成酶肝外谷氨酰胺+H2O谷氨酸+NH4+谷胺酰胺酶肝脏第三十六页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一肌肉中NH4++α-酮戊二酸+NADPH+H+谷氨酸+NADP+谷氨酸脱氢酶肌肉中Glu+丙酮酸α-酮戊二酸+Ala丙氨酸转氨酶丙氨酸在PH7时接近中性，不带电荷，经血液运到肝脏肝脏中Ala+α-酮戊二酸丙酮酸+Glu丙氨酸转氨酶2、

Glc-Ala循环第三十七页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一★Glc-Ala循环的生物学意义：P310在肌肉中，糖酵解提供丙酮酸，在肝中，丙酮酸又可生成Glc。肌肉运动产生大量的氨和丙酮酸，两者都要运回肝脏进一步转化，而以Ala的形式运送，一举两得。第三十八页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第三十九页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一五、

氨的排泄（一）、

直接排氨排氨动物将氨以Gln形式运至排泄部位，经Gln酶分解，直接释放NH3。游离的NH3借助扩散作用直接排除体外。第四十页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（二）、生成尿素（尿素循环）排尿素动物在肝脏中合成尿素的过程称尿素循环1932年，Krebs发现，向悬浮有肝切片的缓冲液中，加入鸟氨酸、瓜氨酸、Arg中的任一种，都可促使尿素的合成。

第四十一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一P311图30-9尿素循环途径（鸟氨酸循环）总的结果P312反应式第四十二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一1、氨甲酰磷酸的生成(限速步骤）肝细胞液中的a.a经转氨作用，与α-酮戊二酸生成Glu，Glu进入线粒体基质，经Glu脱氢酶作用脱下氨基，游离的氨（NH4+）与TCA循环产生的CO2反应生成氨甲酰磷酸。P312图30-10氨甲酰磷酸合成酶I（CPSI）的催化机制第四十三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一氨甲酰磷酸是高能化合物，可作为氨甲酰基的供体。氨甲酰磷酸合酶I：存在于线粒体中，参与尿素的合成。氨甲酰磷酸合酶II：存在于胞质中，参与尿嘧啶的合成。N-乙酰Glu激活氨甲酰磷酸合酶I、II第四十四页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一2、

合成瓜氨酸（鸟氨酸转氨甲酰酶）鸟氨酸转氨甲酰酶存在于线粒体中，需要Mg2+作为辅因子瓜氨酸形成后就离开线粒体，进入细胞液。第四十五页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一3、

合成精氨琥珀酸（精氨琥珀酸合成酶）P313图30-11精氨琥珀酸合成酶的催化机制第四十六页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一4、

精氨琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索素酸（精氨琥珀酸裂解酶）此时Asp的氨基转移到Arg上。来自Asp的碳架被保留下来，生成延胡索酸。延胡索素酸可以经苹果酸、草酰乙酸再生为天冬氨酸，第四十七页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一5、

精氨酸水解生成鸟氨酸和尿素尿素形成后由血液运到肾脏随尿排除。

第四十八页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一★尿素循环小结NH4++HCO3-+3ATP+Asp+2H2O→尿素+2ADP+AMP+2Pi+PPi+延胡索酸（1）形成一分子尿素消耗4个高能磷酸键（2）两个氨基分别来自游离氨和Asp，一个CO2来自TCA循环，（3）2个氨基酸通过尿素循环形成1分子尿素，可以净生成1个ATP：脱氨：1个NADH延胡索酸经草酰乙酸转化为Asp：1个NADH

第四十九页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一尿素循环与TCA的关系：延胡素酸→苹果酸→草酰乙酸→Asp→

精氨琥珀酸肝昏迷（血氨升高，使α-酮戊二酸下降，TCA受阻）可加Asp或Arg缓解。P314图30-12尿素循环与TCA的联系第五十页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一6、尿素循环的调节★N-乙酰Glu激活氨甲酰磷酸合成酶I氨基酸降解[N-乙酰Glu]↑[Glu]↑N-乙酰Glu合酶乙酰-CoA转氨基↑CPSI★[尿素]↑第五十一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（三）、

生成尿酸（见核苷酸代谢）尿酸（包括尿素）也是嘌呤代谢的终产物。第五十二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一六、

氨基酸碳架的去向20种aa有三种去路（1）重新氨基化生成氨基酸。（2）氧化成CO2和水（TCA）。（3）生糖、生脂。第五十三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一20种aa的碳架可转化成7种物质：丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、α-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。最后集中为5种物质进入TCA：乙酰CoA、α-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。

第五十四页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一315图30-13氨基酸碳骨架进入TCA的途径第五十五页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一(一）形成乙酰-CoA的途径★

通过丙酮酸到乙酰-CoA的途径★通过乙酰乙酰-CoA到乙酰-CoA★氨基酸直接形成乙酰-CoA第五十六页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一1、通过丙酮酸到乙酰-CoA的途径Ala、Gly、Ser、Thr、Cys第五十七页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第五十八页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（1）、

AlaL-Ala+α-酮戊二酸谷丙转氨酶丙酮酸+谷氨酸第五十九页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（2）、

GlyGly与Ser的互变是极为灵活的，该反应也是Ser生物合成的重要途径。★先转变成Ser，再由Ser转变成丙酮酸。Gly+N5.N10-甲烯基四氢叶酸丝氨酸转羟甲基酶L-Ser+四氢叶酸Mn2+第六十页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一★提供一碳单位Gly的分解代谢不是以形成乙酰CoA为主要途径，Gly的重要作用是一碳单位的提供者。

Gly+FH4+NAD+→N5,N10-甲烯基FH4+CO2+NH4++NADH第六十一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（3）、Ser丝氨酸脱水酶脱水、脱氨，生成丙酮酸

P235反应式

第六十二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（4）、

Thr有3条途径P316①由Thr醛缩酶催化裂解成Gly和乙醛，后者氧化成乙酸→乙酰CoA。Thr苏氨酸醛缩酶Gly+乙醛②Thr丝氨酸-苏氨酸脱水酶α-酮丁酸③

第六十三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（5）、

Cys有3条途径①转氨，生成β-巯基丙酮酸，再脱巯基，生成丙酮酸。

②氧化成丙酮酸

③加水分解成丙酮酸第六十四页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一2、通过乙酰乙酰CoA到乙酰-CoA的途径P237图16-9Phe、Tyr、Leu第六十五页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（1）、

Phe→Tyr→乙酰乙酰CoAP238图16-10产物：Phe、Tyr分解为乙酰乙酰CoA和延胡索酸（2）、

TyrP238图16-10

产物：1个乙酰乙酰CoA（可转化成2个乙酰CoA。），1个延胡索酸，1个CO2，（3）、

LeuP240图16-12产物：1个乙酰CoA，1个乙酰乙酰CoA，相当于3个乙酰CoA。

反应中先脱1个CO2，后又加1个CO2，C原子不变。（4）、

LysP241图16-13产物：1个乙酰乙酰CoA，2个CO2。在反应途中转氨：a.氧化脱氨，b.转氨（5）、

TrpP242图16-14

产物：1个乙酰乙酰CoA，1个乙酰CoA，4个CO2，1个甲酸。第六十六页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（二）、

α-酮戊二酸途径P243图16-16Arg、His、Gln、Pro、Glu形成α-酮戊二酸的途径第六十七页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第六十八页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（1）、

ArgP244图16-17

产物：1分子Glu，1分子尿素（2）、

HisP244图16-18产物：1分子Glu，1分子NH3,1分子甲亚氨基（3）、

Gln三条途径①.Gln酶：Gln+H2O→Glu+NH3②Glu合成酶：.Gln+α-酮戊二酸+NADPH→2Glu+NADP+③转酰胺酶：Gln+α-酮戊二酸→Glu+r-酮谷酰氨酸→α-酮戊二酸+NH4+（4）、

ProP145图16-19产物：Pro→GluHpro→丙酮酸+丙醛酸第六十九页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（三）、

形成琥珀酰CoA途径

P246图16-20Met、Ile、Val转变成琥珀酰CoA第七十页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（1）、

MetP246图16-21

给出1个甲基，将-SH转给Ser（生成Cys），产生一个琥珀酰CoA（2）、

IleP247图16-22产生一个乙酰CoA和一个琥珀酰CoAValP247图16-23第七十一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（四）、

延胡索酸途径Phe、Tyr可生成延胡索酸（前面已讲过）。第七十二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（五）、形成

草酰乙酸途径Asp和Asn可转变成草酰乙酸进入TCA，Asn先转变成Asp（Asn酶），Asp经转氨作用生成草酰乙酸.第七十三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一七、

生糖氨基酸与生酮氨基酸P315图30-13氨基酸碳骨架进入TCA的途径生酮氨基酸：Phe、Tyr、Trp、Leu、Lys。在分解过程中转变为乙酰乙酰CoA，后者在动物肝脏中可生成乙酰乙酸和β-羟丁酸。生糖氨基酸：凡能生成丙酮酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸、草酰乙酸的a.a.都称为生糖a.a，它们都能生成Glc。Phe、Tyr是生酮兼生糖a.a。第七十四页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一八、

由氨基酸衍生的其它重物质1、

由氨基酸产生一碳单位一碳单位：具有一个碳原子的基团，包括：亚氨甲基（-CH=NH），甲酰基（HC=O-），羟甲基（-CH2OH），亚甲基（又称甲叉基，-CH2），次甲基（又称甲川基，-CH=），甲基（-CH3）第七十五页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一Gly、Ser、Thr、His、Met等a.a.可以提供一碳单位。P331图30-33一碳单位的转移靠四氢叶酸（5，6，7，8-四氢叶酸），携带甲基的部位是N5、N10

P330图30-32FH4结构第七十六页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一2、

氨基酸与生物活性物质P332表30-2氨基酸来源的生物活性物质第七十七页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（1）、

Tyr与黑色素P332第七十八页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（2）、

Tyr与儿茶酚胺类可生成多巴、多巴胺（神经递质）、去甲肾上腺素、肾上腺素（激素），这四种统称儿茶酚胺类。P252图16-24Tyr形成多巴、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素第七十九页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（3）、

Trp与5-羟色胺及吲哚乙酸

P252图16-25Trp形成5-羟色胺及吲哚乙酸

5-羟色胺是神经递质，促进血管收缩第八十页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（4）、

肌酸和磷酸肌酸（Arg、Gly、Met）肌酸和磷酸肌酸，在贮存和转移磷酸键能中起重要作用。它们存在于动物的肌肉、脑、血液中。P253图16-26Arg、Gly、Met形成磷酸肌酸肌酸合成中的甲基化：S-腺苷Met第八十一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（5）、

His与组胺His脱羧生成组胺，是一种血管舒张剂，在神经组织中是感觉神经的一种递质。（6）、

Arg→水解→鸟氨酸→脱羧→腐胺→亚精胺→精胺（7）、

Glu与r-氨基丁酸Glu本身就是一种兴奋性神经递质（还有Asp），在脑、脊髓中广泛存在。Glu脱羧形成的r-氨基丁酸是一种抑制性神经递质。（8）、

牛磺酸和CysP336Cys的SH氧化成-SO3-，并脱去-COO-就形成了牛磺酸，牛磺酸与胆汁酸结合，乳化食物。第八十二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一九、

氨基酸代谢缺陷症

P336表30-3先天性氨基酸代谢缺陷症

苯丙酮尿症（PKU）第八十三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一第三节

氨基酸及其重要衍生物的生物合成第八十四页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一一、

氨基酸合成概论1、

氮源（1）生物固氨（微生物）

a.与豆科植物共生的根瘤菌

b.自养固氮菌兰藻在固氮酶系作用下，将空气中的N2固定，产生NH3

（2）硝酸盐和亚硝酸盐(植物、微生物)

（3）各种脱氨基作用产生的NH3（所有生物）

第八十五页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一★氨的固定方式：（1）通过氨甲酰磷酸合成酶（2）通过谷氨酸脱氢酶P343反应式（3）通过谷氨酰胺合成酶P343反应式第八十六页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一2、

碳源直接碳源是相应的α-酮酸。植物能合成20种a.a.相应的全部碳架或前体。人和动物只能直接合成部分a.a.相应的α-酮酸。主要来源：糖酵解、TCA、磷酸已糖支路。必需氨基酸：Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、Val、（Arg、His）第八十七页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一3、

a.a.生物合成的概貌P341图31-1、31-220种氨基酸生物合成的概貌第八十八页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一①α-酮戊二酸衍生类型Glu、Gln、Pro、Arg、Lys（蕈类、眼虫）

与a.a.分解进入α-酮酸的途径比较，少了一种a.a.，即His。

②草酰乙酸衍生类型Asp、Asn、Met、Thr、Ile（也可归入丙酮类）、Lys（植物、细菌）

经TCA中间产物（α-酮戊二酸、草酰乙酸）可合成10种a.a.，即Glu、Gln、Pro、Arg、Asp、Asn、Met、Thr、Ile、Lys。

第八十九页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一③丙酮酸衍生类型Ala、Val（Ile）、Leu

④3-磷酸甘油酸衍生类型Ser、Gly、Cys

经酵解中间产物（3-磷酸甘油酸、丙酮酸），可合成Ser、Cys、Gly、Ala、Val、Leu等6种a.a。

⑤经酵解及磷酸戊糖中间产物（磷酸烯醇丙酮酸、4-磷酸赤藓糖），可合成Phe、Tyr、Trp等3种芳香族a.a。

⑥His有自己独特的合成途径，与其它氨基酸之间没有关系第九十页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一二、脂肪族氨基酸生物合成途径（一）、α-酮戊二酸衍生类型Glu、Gln、Pro、Arg、Lys（蕈类、眼虫））第九十一页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一1、Glu的合成由α-酮戊二酸与游离氨，经L-Glu脱氢酸催化。对于植物和微生物，氨的来源是Gln的酰胺基。NH3+α-酮戊二酸Glu脱氢酶／NADPHGlu+H2OGln+α-酮戊二酸Glu合酶／NADPH2GluP345图31-5由α-酮戊二酸、Gln形成Glu的关系图第九十二页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（2）、

Gln的合成由α-酮戊二酸形成Glu，由Glu可以进一步形成Gln，Glu+NH4++ATP谷胺酰胺合酶Gln+ADP+Pi+H+Gln合酶是催化氨转变为有机含氮物的主要酶，活性受9种含氮物反馈调控：氨基Glc-6-P、Trp、Ala、Gly、Ser、His和CTP、AMP、氨甲酰磷酸。除Gly、Ala，其余含氮物的氮都来自Gln。第九十三页，共一百零八页，编辑于2023年，星期一（3）、

Pro的合成（Glu环化而成）P262图17-2

（4）、

Arg合成P263图17-3（5）、

Lys合成①α-酮戊二酸衍生型（蕈类、眼虫）P264图17-