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文档简介

蛋白质降解与氨基酸代谢蛋白质降解与氨基酸代谢第1页第一节

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。蛋白质降解与氨基酸代谢第2页蛋白质降解与氨基酸代谢第3页二、

蛋白质降解是有选择性选择性:(1)异常蛋白、(2)正常调整蛋白和酶★意义:(1)去除异常蛋白;(2)细胞对代谢进行调控一个方式蛋白质周转:人及动物体内蛋白质处于不停降解和合成动态平衡。周转速度用半寿期表示。成人天天有总体蛋白1%~2%被降解、更新。不一样蛋白半寿期差异很大,人血浆蛋白质t1/2约10天,肝脏t1/2约1~8天,结缔组织蛋白t1/2约180天,许多关键性调整酶t1/2

均很短。蛋白质降解与氨基酸代谢第4页★选择性降解特点:(1)居于主要代谢调控位点酶或调整蛋白,降解速度快(短寿蛋白多是调整蛋白或调整酶)(2)“持家蛋白”降解速度慢(长寿蛋白多是持家蛋白)(3)蛋白质降解速度受到细胞营养及激素状态调整,营养缺乏,周转速度加紧。P300表30-1大叔肝脏中一些酶半寿期蛋白质降解与氨基酸代谢第5页★真核细胞中蛋白质选择性降解有两条路径:(1)不依赖ATP溶酶体路径,没有选择性,主要降解外源蛋白、膜蛋白及长寿命细胞内蛋白。(2)依赖ATP泛素路径,在胞质中进行,主要降解异常蛋白和短寿命蛋白,此路径在不含溶酶体红细胞中尤为主要。泛素是一个8.5KD(76a.a.残基)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,它能与被降解蛋白质共价结合,使后者活化,然后被蛋白酶降解。蛋白质降解与氨基酸代谢第6页三、

氨基酸代谢库食物蛋白中,经消化而被吸收氨基酸(外源性a.a)与体内组织蛋白降解产生氨基酸(内源性a.a)混在一起,分布于体内各处,参加代谢,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50%以上。肝脏中a.a占代谢库10%。肾中a.a占代谢库4%。血浆中a.a占代谢库1~6%。肝、肾体积小,它们所含a.a浓度很高,血浆a.a是体内各组织之间a.a转运主要形式。蛋白质降解与氨基酸代谢第7页四、

氮平衡氮平衡:机体摄入氮量和排出量,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,个别摄入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。蛋白质降解与氨基酸代谢第8页五、自然界氮素循环植物、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N2转变成氨态氮,合成氨基酸。蛋白质降解与氨基酸代谢第9页第二节

氨基酸分解代谢氨基酸去向:(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)多出氨基酸转化为葡萄糖、脂肪酸、酮体等蛋白质降解与氨基酸代谢第10页氨基酸分解代谢普通是:(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形式运到肝脏(2)尿素循环(3)脱氨后碳骨架能够被氧化成CO2和H2O,也能够转化为糖、脂肪酸蛋白质降解与氨基酸代谢第11页一、

脱氨基作用(一)氧化脱氨基蛋白质降解与氨基酸代谢第12页第一步,脱氢,生成亚胺。第二步,水解。蛋白质降解与氨基酸代谢第13页★催化氧化脱氨基反应酶(1)、

L—氨基酸氧化酶有两类辅酶,E—FMN、E—FAD(人和动物)对以下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)蛋白质降解与氨基酸代谢第14页(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。蛋白质降解与氨基酸代谢第15页(5)、

L-Glu脱氢酶E-NAD+E-NADP+蛋白质降解与氨基酸代谢第16页真核细胞Glu脱氢酶,大个别存在于线粒体基质中,是一个不需O2脱氢酶。此酶是能使a.a直接脱去氨基活力最强酶,是一个结构很复杂别构酶。在动、植、微生物体内都有。ATP、GTP、NADH可抑制此酶活性。ADP、GDP及一些a.a可激活此酶活性。所以当ATP、GTP不足时,Glu氧化脱氨会加速进行,有利于a.a分解供能(动物体内有10%能量来自a.a氧化)。蛋白质降解与氨基酸代谢第17页(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相互发生氧化还原反应,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蛋白质降解与氨基酸代谢第18页(三)

转氨基作用转氨作用是肝外组织中a.a脱氨主要方式,除Gly、Lys、Thr、Pro外,a.a都能参加转氨基作用。

蛋白质降解与氨基酸代谢第19页蛋白质降解与氨基酸代谢第20页大多数转氨酶,优先利用α-酮戊二酸作为氨基受体,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)含量最高,活性最大,Asp是合成尿素时氮供体,经过转氨作用处理氨去向。蛋白质降解与氨基酸代谢第21页(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尿素蛋白质降解与氨基酸代谢第22页转氨作用机制P305图30-3

转氨酶辅酶是维生素B6(磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺)

蛋白质降解与氨基酸代谢第23页(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需要,因为只有Glu脱氢酶活力最高,其余L-氨基酸氧化酶活力都低。机体借助联合脱氨基作用能够快速脱去氨基。蛋白质降解与氨基酸代谢第24页1、以谷氨酸脱氢酶为中心联合脱氨基作用P307图30-54以谷氨酸脱氢酶为中心联合脱氨基作用蛋白质降解与氨基酸代谢第25页蛋白质降解与氨基酸代谢第26页2、

经过嘌呤核苷酸循环联合脱氨基做用

P307图30-6经过嘌呤核苷酸循环联合脱氨基做用

P308图30-7从α-氨基酸开始经过嘌呤核苷酸循环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方式为主蛋白质降解与氨基酸代谢第27页蛋白质降解与氨基酸代谢第28页蛋白质降解与氨基酸代谢第29页蛋白质降解与氨基酸代谢第30页二、

脱羧作用P308自学蛋白质降解与氨基酸代谢第31页生物体内大个别a.a可进行脱羧作用,生成对应一级胺。a.a脱羧酶专一性很强,每一个a.a都有一个脱羧酶,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,有些产物含有主要生理功效,如脑组织中L-Glu脱羧生成r-氨基丁酸,是主要神经介质。His脱羧生成组胺(又称组织胺),有降低血压作用。Tyr脱羧生成酪胺,有升高血压作用。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。蛋白质降解与氨基酸代谢第32页三、

氨去向氨对生物机体有毒,尤其是高等动物脑对氨极敏感,血中1%氨会引发中枢神经中毒,所以,脱去氨必须排出体外。★氨中毒机理:脑细胞线粒体可将氨与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。蛋白质降解与氨基酸代谢第33页★氨去向:(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,排泄时需少许水排尿素动物:陆生脊椎动物排尿酸动物:鸟类、爬虫类

蛋白质降解与氨基酸代谢第34页四、

血氨转运(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,是氨主要运输形式。Gln经血液进入肝中,经Gln酶分解,生成Glu和NH3。蛋白质降解与氨基酸代谢第35页谷氨酸+NH4++ATP谷氨酰胺+ADP+H+gln合成酶肝外谷氨酰胺+H2O谷氨酸+NH4+谷胺酰胺酶肝脏蛋白质降解与氨基酸代谢第36页肌肉中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时靠近中性,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循环蛋白质降解与氨基酸代谢第37页★Glc-Ala循环生物学意义:P310在肌肉中,糖酵解提供丙酮酸,在肝中,丙酮酸又可生成Glc。肌肉运动产生大量氨和丙酮酸,二者都要运回肝脏深入转化,而以Ala形式运输,一举两得。蛋白质降解与氨基酸代谢第38页蛋白质降解与氨基酸代谢第39页五、

氨排泄(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NH3借助扩散作用直接排除体外。蛋白质降解与氨基酸代谢第40页(二)、生成尿素(尿素循环)排尿素动物在肝脏中合成尿素过程称尿素循环1932年,Krebs发觉,向悬浮有肝切片缓冲液中,加入鸟氨酸、瓜氨酸、Arg中任一个,都可促使尿素合成。

蛋白质降解与氨基酸代谢第41页P311图30-9尿素循环路径(鸟氨酸循环)总结果P312反应式蛋白质降解与氨基酸代谢第42页1、氨甲酰磷酸生成(限速步骤)肝细胞液中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,游离氨(NH4+)与TCA循环产生CO2反应生成氨甲酰磷酸。P312图30-10氨甲酰磷酸合成酶I(CPSI)催化机制蛋白质降解与氨基酸代谢第43页氨甲酰磷酸是高能化合物,可作为氨甲酰基供体。氨甲酰磷酸合酶I:存在于线粒体中,参加尿素合成。氨甲酰磷酸合酶II:存在于胞质中,参加尿嘧啶合成。N-乙酰Glu激活氨甲酰磷酸合酶I、II蛋白质降解与氨基酸代谢第44页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。蛋白质降解与氨基酸代谢第45页3、

合成精氨琥珀酸(精氨琥珀酸合成酶)P313图30-11精氨琥珀酸合成酶催化机制蛋白质降解与氨基酸代谢第46页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氨基转移到Arg上。来自Asp碳架被保留下来,生成延胡索酸。延胡索素酸能够经苹果酸、草酰乙酸再生为天冬氨酸,蛋白质降解与氨基酸代谢第47页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。

蛋白质降解与氨基酸代谢第48页★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个氨基酸经过尿素循环形成1分子尿素,能够净生成1个ATP:脱氨:1个NADH延胡索酸经草酰乙酸转化为Asp:1个NADH

蛋白质降解与氨基酸代谢第49页尿素循环与TCA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联络蛋白质降解与氨基酸代谢第50页6、尿素循环调整★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]↑蛋白质降解与氨基酸代谢第51页(三)、

生成尿酸(见核苷酸代谢)尿酸(包含尿素)也是嘌呤代谢终产物。蛋白质降解与氨基酸代谢第52页六、

氨基酸碳架去向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。蛋白质降解与氨基酸代谢第53页20种aa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。最终集中为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。

蛋白质降解与氨基酸代谢第54页315图30-13氨基酸碳骨架进入TCA路径蛋白质降解与氨基酸代谢第55页(一)形成乙酰-CoA路径★

经过丙酮酸到乙酰-CoA路径★经过乙酰乙酰-CoA到乙酰-CoA★氨基酸直接形成乙酰-CoA蛋白质降解与氨基酸代谢第56页1、经过丙酮酸到乙酰-CoA路径Ala、Gly、Ser、Thr、Cys蛋白质降解与氨基酸代谢第57页蛋白质降解与氨基酸代谢第58页(1)、

AlaL-Ala+α-酮戊二酸谷丙转氨酶丙酮酸+谷氨酸蛋白质降解与氨基酸代谢第59页(2)、

GlyGly与Ser互变是极为灵活,该反应也是Ser生物合成主要路径。★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+蛋白质降解与氨基酸代谢第60页★提供一碳单位Gly分解代谢不是以形成乙酰CoA为主要路径,Gly主要作用是一碳单位提供者。

Gly+FH4+NAD+→N5,N10-甲烯基FH4+CO2+NH4++NADH蛋白质降解与氨基酸代谢第61页(3)、Ser丝氨酸脱水酶脱水、脱氨,生成丙酮酸

P235反应式

蛋白质降解与氨基酸代谢第62页(4)、

Thr有3条路径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

蛋白质降解与氨基酸代谢第63页(5)、

Cys有3条路径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加水分解成丙酮酸蛋白质降解与氨基酸代谢第64页2、经过乙酰乙酰CoA到乙酰-CoA路径P237图16-9Phe、Tyr、Leu蛋白质降解与氨基酸代谢第65页(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。蛋白质降解与氨基酸代谢第66页(二)、

α-酮戊二酸路径P243图16-16Arg、His、Gln、Pro、Glu形成α-酮戊二酸路径蛋白质降解与氨基酸代谢第67页蛋白质降解与氨基酸代谢第68页(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三条路径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+丙醛酸蛋白质降解与氨基酸代谢第69页(三)、

形成琥珀酰CoA路径

P246图16-20Met、Ile、Val转变成琥珀酰CoA蛋白质降解与氨基酸代谢第70页(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蛋白质降解与氨基酸代谢第71页(四)、

延胡索酸路径Phe、Tyr可生成延胡索酸(前面已讲过)。蛋白质降解与氨基酸代谢第72页(五)、形成

草酰乙酸路径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.蛋白质降解与氨基酸代谢第73页七、

生糖氨基酸与生酮氨基酸P315图30-13氨基酸碳骨架进入TCA路径生酮氨基酸: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。蛋白质降解与氨基酸代谢第74页八、

由氨基酸衍生其它重物质1、

由氨基酸产生一碳单位一碳单位:含有一个碳原子基团,包含: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)蛋白质降解与氨基酸代谢第75页Gly、Ser、Thr、His、Met等a.a.能够提供一碳单位。P331图30-33一碳单位转移靠四氢叶酸(5,6,7,8-四氢叶酸),携带甲基部位是N5、N10

P330图30-32FH4结构蛋白质降解与氨基酸代谢第76页2、

氨基酸与生物活性物质P332表30-2氨基酸起源生物活性物质蛋白质降解与氨基酸代谢第77页(1)、

Tyr与黑色素P332蛋白质降解与氨基酸代谢第78页(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、肾上腺素蛋白质降解与氨基酸代谢第79页(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,促进血管收缩蛋白质降解与氨基酸代谢第80页(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主要作用。它们存在于动物肌肉、脑、血液中。P253图16-26Arg、Gly、Met形成磷酸肌酸肌酸合成中甲基化:S-腺苷Met蛋白质降解与氨基酸代谢第81页(5)、

His与组胺His脱羧生成组胺,是一个血管舒张剂,在神经组织中是感觉神经一个递质。(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本身就是一个兴奋性神经递质(还有Asp),在脑、脊髓中广泛存在。Glu脱羧形成r-氨基丁酸是一个抑制性神经递质。(8)、

牛磺酸和CysP336CysSH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。蛋白质降解与氨基酸代谢第82页九、

氨基酸代谢缺点症

P336表30-3先天性氨基酸代谢缺点症

苯丙酮尿症(PKU)蛋白质降解与氨基酸代谢第83页第三节

氨基酸及其主要衍生物生物合成蛋白质降解与氨基酸代谢第84页一、

氨基酸合成概论1、

氮源(1)生物固氨(微生物)

a.与豆科植物共生根瘤菌

b.自养固氮菌兰藻在固氮酶系作用下,将空气中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NH3(全部生物)

蛋白质降解与氨基酸代谢第85页★氨固定方式:(1)经过氨甲酰磷酸合成酶(2)经过谷氨酸脱氢酶P343反应式(3)经过谷氨酰胺合成酶P343反应式蛋白质降解与氨基酸代谢第86页2、

碳源直接碳源是对应α-酮酸。植物能合成20种a.a.对应全部碳架或前体。人和动物只能直接合成个别a.a.对应α-酮酸。主要起源: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)蛋白质降解与氨基酸代谢第87页3、

a.a.生物合成概貌P341图31-1、31-220种氨基酸生物合成概貌蛋白质降解与氨基酸代谢第88页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-酮酸路径比较,少了一个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。

蛋白质降解与氨基酸代谢第89页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有自己独特合成路径,与其它氨基酸之间没相关系蛋白质降解与氨基酸代谢第90页二、脂肪族氨基酸生物合成路径(一)、α-酮戊二酸衍生类型Glu、Gln、Pro、Arg、Lys(蕈类、眼虫))蛋白质降解与氨基酸代谢第91页1、Glu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,氨起源是Gln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关系图蛋白质降解与氨基酸代谢第92页(2)、

Gln合成由α-酮戊二酸形成Glu,由Glu能够深入形成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,其余含氮物氮都来自Gln。蛋白质降解与氨基酸代谢第93页(3)、

Pro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17-4②天冬氨酸、丙酮酸衍生型(植物、细菌)P267图17-5蛋白质降解与氨基酸代谢第94页(二)、草酰乙酸衍生类型谷草转氨酶草酰乙酸+GluAsp+α-酮戊二酸Asp、Asn、Met、Thr、Ile、Lys(植物、细菌)1、天冬氨酸蛋白质降解与氨基酸代谢第95页2、

Asn合成(转移酰胺基)Asn合成酶Asp+NH4++ATPAsn+AMP+PPi细菌Asn合成酶Asp+Gln+ATPAsn+Glu+AMP+PPiMg2+(哺乳动物)蛋白质降解与氨基酸代谢第96页3、Met合成P268图17-6

4、Thr合成P269图17-7

Lys、

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