蛋白质降解及氨基酸

关于蛋白质降解及氨基酸

肠激酶胰蛋白酶原胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶羧肽酶原羧肽酶氨肽酶原氨肽酶激活作用依次递减一、蛋白质的消化2、小肠消化第2页,共97页，2024年2月25日，星期天第一节蛋白质的营养价值及氮平衡一、蛋白质生理功用二、蛋白质的营养价值与必需氨基酸三、氮平衡及最低生理需求量第3页,共97页，2024年2月25日，星期天一、蛋白质生理功用1、维持细胞生长、发育、更新和修复2、催化功能——酶3、免疫功能——抗体4、调节功能——激素5、组成重要化合物——脂蛋白、糖蛋白等6、供能：1克蛋白质～4千卡能量7、其水解产物——氨基酸参与重要生理作用第一节蛋白质的营养价值及氮平衡第4页,共97页，2024年2月25日，星期天二、蛋白质的营养价值与必需氨基酸衡量蛋白质的营养价值高、低（优、劣）标准：

★含量多少和种类多少？★是否与人体蛋白质组分相近？

人体有8种必需氨基酸：Phe、Met、Trp、Lys、The、Val、Leu、Ile.

Arg.His.在体内只合成少量，也有人将之划为必需氨基酸。第一节蛋白质的营养价值及氮平衡蛋白质的互补作用：采用混合食用蛋白质，使氨基酸种类和含量更接近人类，而提高蛋白质的生理价值的现象。

例：采用小麦：小米：牛肉：大豆=39：13：26：22混合饲料喂大鼠，测其生理价值是89，远高于单独食用的生理价值。第5页,共97页，2024年2月25日，星期天三、氮平衡及最低生理需求氮平衡：机体摄入蛋白质（氮）量机体排出蛋白质（氮）量

正氮平衡：

负氮平衡：

蛋白质含氮量：16%，即：1克N=6.25克蛋白质，机体排出蛋白质（N）量约5克，故成人每日需食入30～50克蛋白质才能维持氮平衡，营养学上称之为最低生理需求量。动态平衡第一节蛋白质的营养价值及氮平衡第6页,共97页，2024年2月25日，星期天第二节蛋白质的消化、吸收与腐败作用一、消化二、吸收三、腐败作用四、氨基酸代谢概况第7页,共97页，2024年2月25日，星期天一、蛋白质的消化（蛋白质降解）P3021、胃部消化食物胃促进胃分泌胃泌素刺激胃中壁细胞分泌盐酸主细胞胃蛋白酶原松散分泌自身催化胃蛋白酶N-端42个氨基酸的肽段脱落可水解Phe、Trp、Tyr、Leu、Glu等肽键食物蛋白质（大分子）多肽（小分子）第二节蛋白质的消化、吸收与腐败作用第8页,共97页，2024年2月25日，星期天一、蛋白质的消化2、小肠消化胃液及蛋白质消化产物多肽等小肠胃酸H2CO3肠促胰液肽血液胰腺食物中的氨基酸及游离氨基酸十二脂肠分泌蛋白酶原降低小肠酸性（pH升高）刺激第二节蛋白质的消化、吸收与腐败作用第9页,共97页，2024年2月25日，星期天二、蛋白质的吸收吸收形式：游离氨基酸、二肽；小肠C吸收吸收机制：耗能需Na+的主动转运：

Na+－K+－ATP酶（Na+泵）作用。第二节蛋白质的消化、吸收与腐败作用第10页,共97页，2024年2月25日，星期天三、蛋白质的腐败作用未被消化吸收的蛋白质及氨基酸在大肠下部受细菌作用，产生胺类、酚类、吲哚及H2S、NH3等产物。作用方式：1、脱羧基、脱氨基作用：

2、氧化还原及水解等:Ala乙胺+CO2，Ala丙酮酸+NH3鸟氨酸腐胺+CO2,Lys尸胺,Tyr酪胺+CO2

Trp吲哚，CysH2S酚类+NH3

第二节蛋白质的消化、吸收与腐败作用第11页,共97页，2024年2月25日，星期天

消化吸收合成分解肾合成外源：食物prot内源：自身合成非必需氨基酸组织prot(酶等)

脱羧基脱氨基作用排出NH3

胺类CO2

α酮酸

糖类尿素

TCA酮体四、氨基酸代谢概况体内氨基酸代谢库非蛋白含氮化合物(嘌呤,嘧啶,胆碱,肌酸等)(鸟氨酸循环)第二节蛋白质的消化、吸收与腐败作用第12页,共97页，2024年2月25日，星期天第三节氨基酸的分解代谢P303一、脱氨基作用二、脱酰胺基作用三、转氨基作用四、联合脱氨基作用

（二）非氧化脱氨基作用

（一）氧化脱氨基作用五、脱羧基作用第13页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）氧化脱氨基作用P306-307一、脱氨基作用氨基酸氧化酶催化氧化脱氨基作用的酶主要有：1、L－氨基酸氧化酶（二种类型）：一类以FAD为辅基，一类以FMN为辅基2、D－氨基酸氧化酶：以FAD为辅基，催化D－AA氧化脱氨基。3、氧化专一氨基酸的酶：（1）甘氨酸氧化酶（FAD）（2）D－天冬氨酸氧化酶（FAD）（3）L－谷氨酸脱氢酶（NAD+或NADP+）：不需氧脱氢酶

（反应包括脱氢、水解二个步骤）第14页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）氧化脱氨基作用一、脱氨基作用（1）

甘氨酸氧化酶（FAD）：（2）D－天冬氨酸氧化酶（FAD）（3）L－谷氨酸脱氢酶（NAD+或NADP+）：不需氧脱氢酶第15页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）氧化脱氨基作用一、脱氨基作用

谷氨酸脱氢酶味精（谷氨酸钠盐）生产：α－酮戊二酸谷氨酸

NH3L－谷氨酸脱氢酶催化的反应特点：（A）该酶分布广、活性强，真核C中多存在于线粒体基质内。（B）不直接需氧，以NAD+或NADP+为辅酶。（C）可逆反应，平衡点的移动决定于产物：NADH（或NADPH）

呼吸链

主要作用是催化谷氨酸脱2H脱NH3合成尿素

（D）此酶为别构酶，分子量：336000，含6个相同的亚基。（-）（+）ATP、GTP、NADH，ADP、GDP第16页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）非氧化脱氨基作用一、脱氨基作用大多在微生物C内进行1、还原脱氨基作用2、水解脱氨基作用3、脱水脱氨基作用4、脱硫氢基脱氨基作用

5、氧化还原脱氨基作用第17页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）非氧化脱氨基作用一、脱氨基作用1、还原脱氨基作用2、水解脱氨基作用第18页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）非氧化脱氨基作用一、脱氨基作用3、脱水脱氨基作用4、脱硫氢基脱氨基作用分子重排分子重排第19页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）非氧化脱氨基作用一、脱氨基作用

5、氧化还原脱氨基作用：第20页,共97页，2024年2月25日，星期天二、脱酰胺基作用第21页,共97页，2024年2月25日，星期天三、转氨基作用（一）概念（二）转氨酶（氨基移换酶）及辅基（磷酸吡哆醛）（三）作用机制P303-05第22页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）概念三、转氨基作用指α-氨基酸和酮酸之间在酶催化下的氨基转移作用α-氨基酸1α-酮酸1例：转氨酶α-酮酸2α-氨基酸2用15NH2标记实验证明，除Gly、Lys、The、Pro等氨基酸外，其余氨基酸均能进行转氨反应。不同氨基酸与α-酮戊二酸的转氨作用在氨基酸分解代谢中占有重要地位。

第23页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）转氨酶（氨基移换酶）及辅基（磷酸吡哆醛）三、转氨基作用例：谷丙转氨酶（GPT）：主要存在肝C内，谷草转氨酶（GOT）：主要存在心肌C内，若肝C或心肌C损伤发炎，可使血清[GPT]或[GOT]升高特点(体现在5个方面)：1、种类多、分布广，至今已发现50多种2、大多需α-酮戊二酸为氨基受体，以L-谷氨酸与α-酮戊二酸转氨体系最为重要。

4、

动物和高等植物的转氨酶一般催化：L-AA和α-酮酸之间的转氨作用。3、反应可逆，平衡常数约为1，是体内合成非必需氨基酸的重要途径。5、辅基磷酸吡哆醛与酶蛋白以牢固的共价键形式结合：醛亚胺=NH2—Lys–酶（P305图30-3）第24页,共97页，2024年2月25日，星期天（三）作用机制三、转氨基作用当加入氨基酸底物时，底物替代酶—Lys–NH2

与磷酸吡哆醛相连，形成磷酸吡哆醛亚胺。（P224图16-2）

α-酮酸

+（P—NH2

）磷酸吡哆胺酮亚胺第25页,共97页，2024年2月25日，星期天四、联合脱氨基作用通过联合转氨基作用（转氨酶）和氧化脱氨基作用（L-谷氨酸脱氢酶）实现联合脱氨基作用主要有二种方式：（一）α-酮戊二酸—L-谷氨酸-转氨体系（二）嘌呤核苷酸循环P307第26页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）α-酮戊二酸-L-谷氨酸-转氨体系四、联合脱氨基作用上述参与联合脱氨基作用的转氨体系广泛存在机体内反应要点：1、NH3的根本来源是参加反应的第一个氨基酸—NH2，α-酮戊二酸和谷氨酸只起传递氨基的作用；2、可逆过程，故也是体内合成非必需氨基酸的重要途径；3、生成的NADH（或NADPH）可进入呼吸链氧化磷酸化产生3ATP。第27页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）嘌呤核苷酸循环四、联合脱氨基作用此种联合脱氨基作用是存在于骨骼肌、心肌等组织C中另一种脱氨基方式嘌呤核苷酸循环是如何进行的呢？第28页,共97页，2024年2月25日，星期天

（二）嘌呤核苷酸循环四、联合脱氨基作用草酰乙酸苹果酸Gluα-KG第29页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）嘌呤核苷酸循环四、联合脱氨基作用第30页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）嘌呤核苷酸循环四、联合脱氨基作用1、此循环起始物是天冬氨酸，生成物是延胡索酸和NH32、IMP和AMP在此循环中起传递氨基的作用，类似α-酮戊二酸和

谷氨酸的作用。3、延胡索酸可加水转变成苹果酸，脱氢生成草酰乙酸，再接受谷氨酸的氨基即可生成天冬氨酸反应要点第31页,共97页，2024年2月25日，星期天五、脱羧基作用AACO2+胺类醛+NH3

胺氧化酶几种氨基酸脱羧基产物的生理功能第32页,共97页，2024年2月25日，星期天几种氨基酸脱羧基产物的生理功能CO2

1、His组胺（组织胺）可血压，胃液分泌

His脱羧酶（可不需辅酶）酪胺（血压）

4、Trp2、TyrTyr脱羧酶CO2

3、L—Gluγ-氨基丁酸（抑制性神经递质）

Glu脱羧酶色胺（若Trp先羟化再脱羧，则生成5—羟色胺）

Trp脱羧酶CO2

CO2

(神经递质）(5–HT)第33页,共97页，2024年2月25日，星期天第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢一、氨基氮的排泄二、AA碳骨架的进一步代谢三、生糖氨基酸和生酮氨基酸第34页,共97页，2024年2月25日，星期天一、氨基氮的排泄第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢实验表明，给家兔注射NH4Cl使血[NH3]

大于5mg%，兔即死亡。若人体血[NH3]大于5mg%时，亦可导致氨中毒（例肝昏迷）。NH3

脑，脑C线粒体内可进行以下反应：

结果使脑C中[α-酮戊二酸]

，TCA速度，脑ATP生成，导致脑功能障碍昏迷。（一）排泄形式（二）NH3的转运（三）尿素形成（鸟氨酸循环）第35页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）排泄形式第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄NH3有毒性，如何由组织C转运血肾？

1、排氨（NH3）动物：水生或海洋动物等；（肾）

2、排尿酸动物：鸟类及爬虫类等，将NH3

固体尿酸排出

3、排尿素动物：陆生动物等，将NH3

尿素排出

第36页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）NH3的转运P309第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄1、通过谷氨酰胺进行2、通过葡萄糖—丙氨酸循环进行谷氨酰胺是一个中性无毒物，其作用体现在三个方面：NH3

在血液中的运输形式NH3

在组织C中的解毒形式NH3

在体内的储存形式(可用于合成其它含氮物)谷氨酰胺的形成中间产物是谷氨酰|5|磷酸第37页,共97页，2024年2月25日，星期天（中性无毒）丙氨酸葡萄糖（二）NH3的转运第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄2、通过葡萄糖—丙氨酸循环进行P305

GPT

丙氨酸丙酮酸

（骨骼肌）（糖酵解）

丙氨酸丙酮酸葡萄糖

（肝）

NH3尿素α-酮戊二酸谷氨酸α-酮戊二酸生理意义：经济利用骨骼肌NH3

丙氨酸NH3

尿素

一举两得丙酮酸（血液）丙酮酸（肝）（血液）第38页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）NH3的转运第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄第39页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）NH3的转运第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄第40页,共97页，2024年2月25日，星期天（三）尿素形成（鸟氨酸循环）一、氨基氮的排泄第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄1、反应部位：肝C线粒体及胞液4、反应要点3、尿素合成的详细步骤2、早期发现：1932年Krebs及学生研究鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸三者关系，提出鸟氨酸循环：第41页,共97页，2024年2月25日，星期天3、尿素合成的详细步骤第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄（1）氨甲酰磷酸的形成（2）瓜氨酸的形成（3）精氨琥珀酸的形成（4）精氨酸形成（5）尿素合成第42页,共97页，2024年2月25日，星期天（1）氨甲酰磷酸的形成第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄3、尿素合成回尿素合成氨甲酰磷酸合酶ⅠNH3+CO2+2ATPA、此酶为调节酶，AGA为其正调节物（别构激活剂）；B、反应基本不可逆，生成的氨甲酰磷酸为高能化合物；C、此酶存在于线粒体内，胞液中有氨甲酰磷酸合酶Ⅱ（参与嘧啶的合成）。

N-乙酰谷氨酸（AGA）（+）氨甲酰磷酸第43页,共97页，2024年2月25日，星期天（2）瓜氨酸的形成第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄3、尿素合成鸟氨酸转氨甲酰酶（线粒体）需Mg2+激活。（常和氨甲酰磷酸合酶Ⅰ形成复合物）回尿素合成第44页,共97页，2024年2月25日，星期天（3）精氨琥珀酸的形成第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄3、尿素合成瓜氨酸形成后即离开线粒体进入（胞液）精氨琥珀酸合成酶天冬氨酸+ATPAMP+Pi回尿素合成第45页,共97页，2024年2月25日，星期天（4）精氨酸形成第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄3、尿素合成精氨琥珀酸裂解酶回尿素合成第46页,共97页，2024年2月25日，星期天（5）尿素合成第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄3、尿素合成精氨酸水解成尿素和鸟氨酸精氨酸酶第47页,共97页，2024年2月25日，星期天Mg2+尿素合成总结第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄氨甲酰磷酸合酶ⅠNH3+CO2+2ATPN-乙酰谷氨酸（AGA）（+）氨甲酰磷酸瓜氨酸鸟氨酸鸟氨酸转氨甲酰酶精氨琥珀酸合成酶精氨琥珀酸天冬氨酸+ATPAMP+Pi精氨琥珀酸裂解酶精氨酸延胡索酸精氨酸酶尿素回尿素合成第48页,共97页，2024年2月25日，星期天4、反应要点第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄（1）共需5个酶的催化：一合一转、一合一裂、精氨酸酶（氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ是调节酶）；（精氨琥珀酸合成酶活性低，此反应为限速步骤）（2）尿素形成（反应）部位：第⑴﹑⑵:线粒体内；第⑶、⑷、⑸:胞液中。尿素血排泄部位

（3）尿素H2NCONH2中二个NH2基分别来自Glu、Asp或其它AA

所以合成1分子尿素可清除2NH3+CO2（4）反应中共消耗3分子ATP的四个高能磷酸键第(1)步:－2ATP，第(3)步:

－1ATP（生成1AMP+PPi）按消耗4ATP计算:合成尿素分子中每个NH2:平均消耗2ATP.例:Glu

氧化分解为CO2、H2O和尿素时，净产生的ATP数？

NH3

尿素

α-KGTCANADH第49页,共97页，2024年2月25日，星期天空第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之一、氨基氮的排泄第50页,共97页，2024年2月25日，星期天二、AA碳骨架的进一步代谢P314第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之二：AA碳骨架的进一步代谢20种氨基酸的氧化分解途径各异，但它们最后都集中形成5种产物进入TCA而彻底氧化为CO2和H2O。（P315图30-13）第51页,共97页，2024年2月25日，星期天二、AA碳骨架的进一步代谢第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之二：AA碳骨架的进一步代谢（一）形成乙酰辅酶A的途径（二）形成α-酮戊二酸途径（三）形成琥珀酰CoA途径(四)形成延胡索酸途径：（Phe、Tyr）(P318图30-17、30-18)（五）形成草酰乙酸途径：(Asn、Asp)(P329图30-31)Thr、Cys、Gly、Ser、AlaPhe、Tyr

、Leu

、Lys

、TrpArg、His、Pro、Gln、GluMet、Ile、Val第52页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）形成乙酰辅酶A的途径第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之二：AA碳骨架的进一步代谢1、丙酮酸

乙酰辅酶A2、乙酰乙酰辅酶A乙酰辅酶A

包括5个氨基酸：Thr、Cys、Gly、Ser、Ala第53页,共97页，2024年2月25日，星期天Ser、Cys形成丙酮酸的过程非氧化脱氨基作用3、脱水脱氨基作用4、脱硫氢基脱氨基作用分子重排分子重排第54页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）形成乙酰辅酶A的途径第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之二：AA碳骨架的进一步代谢2、乙酰乙酰辅酶A乙酰辅酶A

包括5个氨基酸：Phe、Tyr

(见P319图30-18)

、Leu

(见P320图30-19)

、Lys

(见P321图30-20)

、Trp

(见P322图30-21)参见P318图30-17PheTyrLeuLysTrp乙酰乙酸α-酮己二酸乙酰乙酰辅酶A乙酰辅酶AP318图30-17第55页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）形成乙酰辅酶A的途径第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之二：AA碳骨架的进一步代谢第56页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）形成乙酰辅酶A的途径第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之二：AA碳骨架的进一步代谢

乙酰乙酰辅酶A注：二个氧化酶先天缺乏即为分子病：高Tyr血症、尿黑酸症

PheTyr（为不可逆反应）第57页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）形成α-酮戊二酸途径第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之二：AA碳骨架的进一步代谢

包括5个氨基酸：Arg(见P324图30-24)、His(见P324图30-25)、Pro(见P325图30-26)、Gln、GluP323图30-23第58页,共97页，2024年2月25日，星期天（三）形成琥珀酰CoA途径第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之二：AA碳骨架的进一步代谢

包括3个氨基酸：Met、Ile、Val(见P327、328图30-28、29、30)P326图30-27第59页,共97页，2024年2月25日，星期天三、生糖氨基酸和生酮氨基酸第四节氨基酸的氨基氮及碳骨架的进一步代谢之三：生糖氨基酸和生酮氨基酸1、生酮氨基酸2.生酮兼生糖氨基酸3、生糖氨基酸Phe、Tyr、TrpLeu、Lys15种第60页,共97页，2024年2月25日，星期天第五节由氨基酸衍生的重要化合物（P329）一、氨基酸与一碳单位二、氨基酸与生物活性物质（一）一碳单位定义及形式（二）一碳单位载体与活化形式（三）氨基酸与一碳单位（二）Trp与生物活性物质（三）肌酸与磷酸肌酸（四）多胺化合物（一）Tyr与生物活性物质第61页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）一碳单位定义及形式第五节由氨基酸衍生的重要化合物之一：氨基酸与一碳单位1、定义：含一个碳原子的基团（除CO2）

2、形式：－CH3、－CH2－、=CH－、－CHO、－CH=NH、－CH2OH（甲基）（亚甲基）（次甲基）（甲酰基）（亚氨甲基）（羟甲基）第62页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）一碳单位载体与活化形式第五节由氨基酸衍生的重要化合物之一：氨基酸与一碳单位1、载体：四氢叶酸（FH4）N5、N10位为携带部位。2、活化形式：（1）N5－CH3FH4；（2）N5,N10－CH2－FH4；（3）N10－CHO.FH4；（4）N5－CH=NH－FH4；（5）N5,N10=CH－FH4；（6）S－腺苷甲硫氨酸(SAM)P330图30-32第63页,共97页，2024年2月25日，星期天（三）氨基酸与一碳单位第五节由氨基酸衍生的重要化合物之一：氨基酸与一碳单位

(三)氨基酸与一碳单位:Ser转羟甲基酶

(1)L-Ser+FH4Gly乙醛酸HCOOHN5,N10－CH2－FH4(2)FH4

(3)Thr乙醛N5,N10=CH－FH4+H2O

(4)HisN－亚氨甲酰谷氨酸谷氨酸NH3

FH4N5－CH=NH－FH4(5)Trp

甲醛甲酸N10－CHO.FH4

FH4(6)Met+ATPS－腺苷甲硫氨酸高半胱氨酸

CH3S－腺苷

FH4

N5－CH3FH4第64页,共97页，2024年2月25日，星期天（一）Tyr与生物活性物质（合成过程见P333图）第五节由氨基酸衍生的重要化合物之二：氨基酸与生物活性物质CO2

羟化酶SAM

Tyr多巴多巴胺去甲肾上腺素肾上腺素

I2

多巴醌黑色素甲状腺素酪胺延胡索酸乙酰乙酸

第65页,共97页，2024年2月25日，星期天（二）Trp与生物活性物质第五节由氨基酸衍生的重要化合物之二：氨基酸与生物活性物质

吲哚丙酮酸吲哚乙酸（植物生长激素）

Trp5-羟色氨酸5-羟色胺（5-HT）

5-羟吲哚乙酸（5-HIAA)O2

甲醛甲酸（1C）一碳单位（N10-CHO·FH4）色胺H2O

犬尿AAAla丙酮酸乙酰COAH2O约3%尼克酸NAD+、NADP+

3-羟邻氨基苯甲酸>95%乙酰乙酰COA（4C）Trp羟化酶脱羧酶第66页,共97页，2024年2月25日，星期天（三）肌酸与磷酸肌酸（合成过程见P334图30-37）第五节由氨基酸衍生的重要化合物之二：氨基酸与生物活性物质（三）肌酸与磷酸肌酸：Gly鸟氨酸

Arg胍基乙酸脒基本转移酶

第67页,共97页，2024年2月25日，星期天第五节由氨基酸衍生的重要化合物之二：氨基酸与生物活性物质第68页,共97页，2024年2月25日，星期天（四）多胺化合物第五节由氨基酸衍生的重要化合物之二：氨基酸与生物活性物质第69页,共97页，2024年2月25日，星期天第六节氨基酸的生物合成一、概述二、脂肪族AA生物合成途径三、芳香族AA及组氨酸的生物合成途径四、氨基酸合成的调控五、20种氨基酸合成简图第70页,共97页，2024年2月25日，星期天一、概述第六节氨基酸的生物合成之一：概述

不同生物合成氨基酸的能力不同，能够合成氨基酸的种类也不相同，故对人及大多数动物有必需AA和非必需AA之说。但高等植物（可利用氨或硝酸作为氮源）和某些微生物（例大肠杆菌）可合成自己所需的全部AA。氨基酸合成的研究，大多以微生物为材料，不仅取材方便，且容易将遗传和生物化学技术结合起来，应用遗传突变技术可获得在合成AA方面具有各种特点的遗传突变株，基本阐明了构成蛋白质20种AA的生物合成途径。例：第71页,共97页，2024年2月25日，星期天一、概述第六节氨基酸的生物合成之一：概述

突变株微生物的同一种氨基酸正常合成路线在发生变异的步骤受阻，通过对积累中间产物C的测定，即可判断某种氨基酸（F）的一个中间代谢环节。（可删除）

不同的AA合成途径各异，但许多AA的合成与机体的几个中心代谢环节有密切的关系。如：糖酵解、磷酸戊糖途径、三羧酸循环等，可以其中5种以上的中间产物作为前体。如：脂肪族AA生物合成途径可归为4种类型芳香族AA和组氨酸的生物合成简介第72页,共97页，2024年2月25日，星期天脂肪族AA生物合成途径的4种类型第六节氨基酸的生物合成之一：概述1、α－酮戊二酸衍生类型：Glu、Gln、Pro、Arg、Lys(蕈类和眼虫)2、草酰乙酸衍生类型：Asp、Asn、Met、Thr、Ile、Lys（细菌和植物)）3、丙酮酸衍生类型：Ala、Val、Leu（还需乙酰CoA参与）4、3-磷酸甘油酸衍生类型：Ser、Cys、Gly芳香族AA和组氨酸的生物合成简介1、芳香族AA：

Phe、Tyr、Trp赤藓糖-4-磷酸

磷酸戊糖途径磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）糖酵解2、His合成：（ATP）

磷酸戊糖途径5-磷酸核糖5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）His第73页,共97页，2024年2月25日，星期天二、脂肪族AA生物合成途径第六节氨基酸的生物合成之二：脂肪族AA生物合成途径1、α－酮戊二酸衍生类型——谷氨酸类型：（掌握：Glu、Gln的合成）2、草酰乙酸衍生类型——天冬氨酸类型：（掌握：Asp、Asn的合成）3、丙酮酸衍生类型4、3-磷酸甘油酸衍生类型也称谷氨酸族AA，包括Glu、Gln、Pro、Arg、Lys也称天冬氨酸族，包括Asp、Asn、Met、Thr、Lys

、Ile也称丙酮酸族AA，包括Ala、Val、Leu也称丝氨酸族AA，包括Ser、Cys、GlyP343第74页,共97页，2024年2月25日，星期天1、α－酮戊二酸衍生类型——谷氨酸类型：（掌握：Glu、Gln的合成）第六节氨基酸的生物合成之二：脂肪族AA生物合成途径L-Glu脱氢酶(Km=1.1mmol/L):要求[NH3]较高（1）NH3+α-KGL-Glu+H2ONAD(P)HNAD(P)+Gln合成酶(Km=0.2mmol/L)可受复杂反馈抑制系统的调节(后述)(2)L-GluGlnATP+NH3ADP+Pi

谷氨酸合成酶(3)α-KG+Gln2L-GluNADPHNADP+

在生理条件下[NH3]低,故机体以(2)(3)合成途径为主.也称谷氨酸族AA，包括Glu、Gln、Pro(p345)、Arg(p346)、Lys(p347)第75页,共97页，2024年2月25日，星期天2、草酰乙酸衍生类型——天冬氨酸类型：（掌握：Asp、Asn的合成）第六节氨基酸的生物合成之二：脂肪族AA生物合成途径Asp草酰乙酸α-KGGlu(GOT)Glu+AMP+PPi（1）ATP+GlnAsp（2）AsnAsn合成酶（3）Met、Thr、Lys的合成（4）Ile的合成也称天冬氨酸族，包括Asp、Asn、Met、Thr、Lys

、IleATP+NH4+(细菌)第76页,共97页，2024年2月25日，星期天（3）Met、Thr、Lys的合成（P349-351，图31-9、-10、-11、-12）第六节氨基酸的生物合成之二：脂肪族AA生物合成途径第77页,共97页，2024年2月25日，星期天（4）Ile的合成（P352，图31-13）第六节氨基酸的生物合成之二：脂肪族AA生物合成途径Ile的6个C原子有四个来自Asp，2个来自丙酮酸丙酮酸第78页,共97页，2024年2月25日，星期天3、丙酮酸衍生类型第六节氨基酸的生物合成之二：脂肪族AA生物合成途径也称丙酮酸族AA，包括Ala、Val、Leu（1）Val的合成：（2）Leu的合成：P352，图31-13P353，图31-15（3）

Ala的合成：

第79页,共97页，2024年2月25日，星期天4、3-磷酸甘油酸衍生类型（P354，图31-16、17）第六节氨基酸的生物合成之二：脂肪族AA生物合成途径也称丝氨酸族AA，包括Ser、Cys、Gly第80页,共97页，2024年2月25日，星期天三、芳香族AA及组氨酸的生物合成途径第六节氨基酸的生物合成之三：芳香族AA及组氨酸的生物合成途径1、分枝酸的形成2、Phe、Tyr、Trp的合成3、His的合成第81页,共97页，2024年2月25日，星期天1、分枝酸的形成(p356)第六节氨基酸的生物合成之三：芳香族AA及组氨酸的生物合成途径第82页,共97页，2024年2月25日，星期天2、Phe、Tyr、Trp的合成(p357)第六节氨基酸的生物合成之三：芳香族AA及组氨酸的生物合成途径第83页,共97页，2024年2月25日，星期天第六节氨基酸的生物合成之三：芳香族AA及组氨酸的生物合成途径Trp（11C）第84页,共97页，2024年2月25日，星期天3、His的合成(p360)第六节氨基酸的生物合成之三：芳香族AA及组氨酸的生物合成途径第85页,共97页，2024年2月25日，星期天四、氨基酸合成的调控第六节氨基酸的生物合成之四：氨基酸合成的调控（一）酶活性调节1、终产物的负反馈作用2、酶的多重性抑制3、连续反馈控制4、复杂反馈抑制系统（二）酶生成量的调控第86页,共97页，2024年2月25日，星期天1、终产物的负反馈作用（一）酶活性调节之一第六节氨基酸的生物合成之四：氨基酸合成的调控

ABCDE

ABC