1、蛋白質(zhì) 核酸 碳水化合物 脂類 生物大分子氨基酸 核苷酸 葡萄糖 脂肪酸/甘油 構(gòu)件分子 6-磷酸-葡萄糖 丙酮酸 共同降解物 乙酰COA 電子傳遞鏈 氧化磷酸化 代謝終產(chǎn)物含氮終產(chǎn)物 ADP ATP TCA循環(huán) H + e-o2+H2OCO2尿素循環(huán)第八章 蛋白質(zhì)的酶促降解 和氨基酸代謝第一節(jié) 蛋白質(zhì)的酶促降解第二節(jié) 氨基酸的降解與轉(zhuǎn)化第三節(jié) 氮素循環(huán)第四節(jié) 氨基酸的生物合成v食物蛋白食物蛋白 組織（酶、蛋白、激素等）組織（酶、蛋白、激素等）v 消 合 分 氨基酸來龍去脈氨基酸來龍去脈v 化 成 解v 吸v 收 氨基酸庫氨基酸庫v 轉(zhuǎn)化v v 排 轉(zhuǎn)氨作用 非蛋白含氮物質(zhì)v 泄 脫氨作用 （

2、嘌呤、嘧啶、膽堿、v 肌酸、煙酰胺、卟啉v過剩的氨基酸 -酮酸 腎上腺素膽汁鹽色素）v 糖或酮體v 三羧酸循環(huán)v CO2+H2O+ATP細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的意義:1.組成防御機制2. 清除不正常的蛋白質(zhì)3. 維持體內(nèi)氨基酸代謝庫4. 蛋白質(zhì)前體的裂解加工第一節(jié) 蛋白質(zhì)的酶促降解胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解系統(tǒng)p溶酶體系統(tǒng)（酸性系統(tǒng)）包括多種小分子蛋白酶，主要水解長壽命蛋白和外來蛋白。p泛素系統(tǒng)（堿性系統(tǒng)）含有高分子量的蛋白復(fù)合物，主要水解短壽命蛋白和反常蛋白。泛肽激活酶E1泛肽載體蛋白E2泛肽連接酶E3泛泛素素途途徑徑泛泛素素途途徑徑第二節(jié) 氨基酸的降解與轉(zhuǎn)化 脫氨基作用脫氨基作用 氨基酸降解產(chǎn)物的去向氨基酸

3、降解產(chǎn)物的去向氨基酸的降解： 脫去的氨基 尿素循環(huán) 碳骨架 TCA循環(huán)1 1、轉(zhuǎn)氨基作用、轉(zhuǎn)氨基作用 2 2、（谷氨酸的氧化）脫氨基、（谷氨酸的氧化）脫氨基 作用作用3 3、氨的去向、氨的去向-尿素循環(huán)尿素循環(huán) 4 4、氨基酸碳骨架的代謝氨基酸碳骨架的代謝 5、由氨基酸衍生的其他重要由氨基酸衍生的其他重要化合物化合物第二節(jié) 氨基酸的降解與轉(zhuǎn)化1 1、轉(zhuǎn)氨基作用、轉(zhuǎn)氨基作用氨基酸1 + -酮酸2 氨基酸2 + -酮酸1 1 1、轉(zhuǎn)氨基作用、轉(zhuǎn)氨基作用 轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶絕大多數(shù)氨基酸之脫氨基出自轉(zhuǎn)氨基作用。具有優(yōu)勢接受絕大多數(shù)氨基酸之脫氨基出自轉(zhuǎn)氨基作用。具有優(yōu)勢接受脫下的氨基是脫下的氨基是a-酮戊二

4、酸酮戊二酸，新生成的氨基酸轉(zhuǎn)變成，新生成的氨基酸轉(zhuǎn)變成谷氨酸谷氨酸。轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用通式：通式： 轉(zhuǎn)氨酶輔基：轉(zhuǎn)氨酶輔基： 氧化脫氨基氧化脫氨基 聯(lián)合脫氨基聯(lián)合脫氨基2、脫氨基作用：、脫氨基作用：聯(lián)合脫氨基作用：聯(lián)合脫氨基作用：NH4+聯(lián)合脫氨基聯(lián)合脫氨基（谷草轉(zhuǎn)氨酶為中心）（谷草轉(zhuǎn)氨酶為中心）如果機體能正常利用糖、脂。則氨基酸主如果機體能正常利用糖、脂。則氨基酸主要是用來：要是用來：1、重新合成氨基酸。、重新合成氨基酸。2、生成、生成Asn, Gln。3、合成其它含、合成其它含N或非含或非含N化合物化合物(銨鹽銨鹽)。 多余的氨基酸要進行分解代謝。多余的氨基酸要進行分解代謝。氨基酸的降解

5、： 脫去的氨基 谷氨酸谷氨酸 尿素循環(huán) 3、氨的去向氨的去向- -尿素循環(huán)尿素循環(huán)：定位：跨兩個膜區(qū)：胞質(zhì)和線粒體。直接前體：精氨酸。尿素循環(huán)尿素循環(huán)定位：跨兩個膜區(qū)：定位：跨兩個膜區(qū)： 胞質(zhì)和線粒體胞質(zhì)和線粒體。 直接前體：直接前體：精氨酸精氨酸。5 5、氨的去向、氨的去向-尿素循環(huán)尿素循環(huán)草酰乙酸草酰乙酸Asp延胡索酸延胡索酸精氨基精氨基琥珀酸琥珀酸 尿尿素素Arg鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸排氨作用：氨基酸的降解： 脫去的氨基 尿素循環(huán) 碳骨架 TCA循環(huán)4、氨基酸的碳骨架 的代謝： TCA 循環(huán)生糖氨基酸生糖氨基酸 14種種生酮氨基酸生酮氨基酸 Leu（Lys）生糖生酮氨基酸生糖生酮氨基酸

6、 IleLysPheTrpTyr1 1、轉(zhuǎn)氨基作用、轉(zhuǎn)氨基作用 2 2、（谷氨酸的氧化）脫氨基、（谷氨酸的氧化）脫氨基 作用作用3 3、氨的去向、氨的去向-尿素循環(huán)尿素循環(huán) 4 4、氨基酸碳骨架的代謝氨基酸碳骨架的代謝第二節(jié) 氨基酸的降解與轉(zhuǎn)化5、由氨基酸衍生的由氨基酸衍生的 其他重要化合物其他重要化合物脫羧基作用脫羧基作用羥基化作用羥基化作用 5、 由氨基酸衍生的 其他重要化合物脫羧基作用：脫羧基作用：脫羧基作用：脫羧基作用：谷氨酸谷氨酸 氨基丁酸氨基丁酸色氨酸色氨酸 吲哚乙酸吲哚乙酸絲氨酸絲氨酸 乙醇胺乙醇胺 膽堿膽堿賴氨酸賴氨酸 尸胺尸胺鳥氨酸鳥氨酸 腐胺腐胺羥基化作用：羥基化作用： 氨

7、基酸脫羧基和羥基化作用與生物活性物質(zhì)的產(chǎn)生。 由氨基酸降解而衍生的由氨基酸降解而衍生的其它重要化合物：其它重要化合物：生物體內(nèi)物質(zhì)的降解并非一個被動的消耗過程，而是一個主動的利用過程。第十一章 蛋白質(zhì)的酶促降解 和氨基酸代謝第一節(jié) 蛋白質(zhì)的酶促降解第二節(jié) 氨基酸的降解與轉(zhuǎn)化第三節(jié) 氮素循環(huán)第四節(jié) 氨基酸的生物合成第三節(jié)第三節(jié) 氮素循環(huán)氮素循環(huán) 一、自然界的氮素循環(huán)一、自然界的氮素循環(huán) 二、生物固氮二、生物固氮 三、硝酸還原作用三、硝酸還原作用 四、氨的同化四、氨的同化 一、自然界的氮素循環(huán)N2NH3生物生物 固氮固氮自生固氮 利用光能進行氮素還原 利用化學(xué)能進行氮素還原共生固氮 根瘤菌 二、生

8、物固氮1.1.生物固氮的概念和意義生物固氮的概念和意義 及類型及類型2. 2. 生物固氮反應(yīng)及反應(yīng)條件生物固氮反應(yīng)及反應(yīng)條件 一些微生物在常溫常壓下通過體內(nèi)復(fù)雜的固氮酶系統(tǒng)把大氣中的分子態(tài)氮轉(zhuǎn)化為有機體可利用的氨態(tài)氮的作用過程。生物固氮固氮酶復(fù)合體：固氮酶復(fù)合體：還原酶（鐵蛋白）： 提供很強還原力的電子固氮酶（鉬鐵蛋白）： 利用高能電子將氮氣還原為氨N2 +8H+ + 8e-+16ATP 2NH3+H2+16ADP+16Pi固氮反應(yīng)所需條件： 充分的能量（充分的能量（ATPATP）供應(yīng)；）供應(yīng)； 強的還原劑；強的還原劑； 厭氧環(huán)境。厭氧環(huán)境。三、硝酸還原作用三、硝酸還原作用v植物根系從土壤吸收

9、的主要是硝態(tài)氮，有植物根系從土壤吸收的主要是硝態(tài)氮，有二種酶二種酶參與將硝態(tài)氮還原成為氨：參與將硝態(tài)氮還原成為氨：v NO3- 硝酸還原酶硝酸還原酶 NO2- 亞硝酸還原酶亞硝酸還原酶 NH4+ 2 e- 6e-v在植物體內(nèi)硝酸還原發(fā)生在根和葉內(nèi)，但在植物體內(nèi)硝酸還原發(fā)生在根和葉內(nèi)，但種子萌發(fā)或植株缺氧時主要在根部進行。種子萌發(fā)或植株缺氧時主要在根部進行。三、硝酸還原作用： NO3 NO2 NH42e6e 硝酸硝酸 還原酶還原酶亞硝酸亞硝酸還原酶還原酶-+第三節(jié)第三節(jié) 氮素循環(huán)氮素循環(huán) 一、自然界的氮素循環(huán)一、自然界的氮素循環(huán) 二、生物固氮二、生物固氮 三、硝酸還原作用三、硝酸還原作用 四、氨

10、的同化四、氨的同化 四、氨的同化生物體利用生物體利用3 3種途徑把氨轉(zhuǎn)化為有機種途徑把氨轉(zhuǎn)化為有機化合物化合物（一）谷氨酸與谷氨酰胺的形成：（二）氨甲酰磷酸的形成： N2 NH4+？（一）谷氨酸與谷氨酰胺的形成：（一）谷氨酸與谷氨酰胺的形成：1. 谷氨酰胺合成酶途徑轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶合成酶 谷氨酸谷氨酸 合成酶合成酶-酮戊酮戊二酸二酸 2. 谷氨酸脫氫酶途徑：(二)氨甲酰磷酸的形成：氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶:氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶:尿素循環(huán)（體內(nèi)氨的排除）谷氨酰胺提供氨基（氨的同化：嘧啶合成）第三節(jié)第三節(jié) 氮素循環(huán)氮素循環(huán) 一、自然界的氮素循環(huán)一、自然

11、界的氮素循環(huán) 二、生物固氮二、生物固氮 三、硝酸還原作用三、硝酸還原作用 四、氨的同化四、氨的同化 第四節(jié)：氨基酸的生物合成N2 NH3 Glu ? 轉(zhuǎn)氨基作用：v所有生物都通過所有生物都通過谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶和和谷氨酸合酶谷氨酸合酶形成谷氨酰胺和谷形成谷氨酰胺和谷氨酸；氨酸；v谷氨酰胺和谷氨酸谷氨酰胺和谷氨酸作為氮的供體，作為氮的供體，用于合成其它的氨基酸。用于合成其它的氨基酸。 NH3氨基酸合成等氨基酸合成等 Glu Gln Glu -酮戊二酸酮戊二酸生物固氮 硝酸鹽還原谷氨酸通過轉(zhuǎn)氨基作用為氨基酸合成提供氨基(2) 在氨基酸的降解中， NH4 4脫至 -酮戊二酸形成Glu進入尿

12、素循環(huán)。 +轉(zhuǎn)氨基作用的意義：+(1) 在氨基酸的合成中，由Glu轉(zhuǎn)氨提供NH4 4。五、氨基酸的生物合成五、氨基酸的生物合成v非必需氨基酸非必需氨基酸：體內(nèi)可合成的氨基酸體內(nèi)可合成的氨基酸v必需氨基酸必需氨基酸：機體不能合成的氨基酸，必需從食：機體不能合成的氨基酸，必需從食物中攝取，有八種：物中攝取，有八種：v 賴、纈、異亮、苯丙、蛋、亮、賴、纈、異亮、苯丙、蛋、亮、 色、蘇氨酸色、蘇氨酸 v半必需氨基酸半必需氨基酸：嬰幼兒時期合成量不能滿足需要，：嬰幼兒時期合成量不能滿足需要，有兩種：組氨酸和精氨酸。有兩種：組氨酸和精氨酸。v（賴蛋色苯精，二亮纈蘇組賴蛋色苯精，二亮纈蘇組）1、各種氨基酸的

13、合成途徑：(1)丙氨酸族丙氨酸族(2)絲氨酸族絲氨酸族(3)天冬氨酸族天冬氨酸族(4)谷氨酸族谷氨酸族(5)組氨酸組氨酸芳香氨基酸族芳香氨基酸族五、氨基酸的生物合成五、氨基酸的生物合成: :1、丙氨酸族：頡氨酸、丙氨酸和亮氨酸。共同碳骨架是糖酵解生成的丙酮酸。2、絲氨酸族：絲氨酸、甘氨酸和半胱氨酸。糖酵解的中間產(chǎn)物3-磷酸甘油酸。3、天冬氨酸族：天冬氨酸、天冬酰胺、賴氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸。草酰乙酸。4、谷氨酸族：谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和精氨酸。-酮戊二酸。脯氨酸和精氨酸通過谷氨酸合成。5、芳香族氨基酸：酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。磷酸烯醇式丙酮酸和4-磷酸赤蘚糖。6、組氨酸ATP腺嘌呤的吡啶環(huán)與核糖衍生物5-磷酸核糖-