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文檔簡介
1、關于蛋白質降解及氨基酸第一張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月 腸激酶胰蛋白酶原 胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶原 胰凝乳蛋白酶彈性蛋白酶原 彈性蛋白酶羧肽酶原 羧肽酶氨肽酶原 氨肽酶激活作用依次遞減一、蛋白質的消化2、小腸消化第二張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月第一節 蛋白質的營養價值及氮平衡一、蛋白質生理功用二、蛋白質的營養價值與必需氨基酸三、氮平衡及最低生理需求量第三張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月一、蛋白質生理功用1、維持細胞生長、發育、更新和修復2、催化功能 酶3、免疫功能 抗體4、調節功能 激素5、組成重要化合物 脂蛋白、糖蛋白等6、供能:1克蛋白質 4千卡能量7、
2、其水解產物氨基酸 參與重要生理作用第一節 蛋白質的營養價值及氮平衡第四張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月二、蛋白質的營養價值與必需氨基酸衡量蛋白質的營養價值高、低(優、劣)標準:含量多少和種類多少? 是否與人體蛋白質組分相近?人體有8種必需氨基酸:Phe、Met、Trp、Lys、The、Val、Leu、Ile. Arg. His. 在體內只合成少量,也有人將之劃為必需氨基酸。第一節 蛋白質的營養價值及氮平衡蛋白質的互補作用:采用混合食用蛋白質,使氨基酸種類和含量更接近人類,而提高蛋白質的生理價值的現象。例:采用小麥:小米:牛肉:大豆 = 39:13:26:22 混合飼料喂大鼠,測其生理
3、價值是89,遠高于單獨食用的生理價值。第五張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月三、氮平衡及最低生理需求氮平衡: 機體攝入蛋白質(氮)量 機體排出蛋白質(氮)量 正氮平衡: 負氮平衡:蛋白質含氮量:16 %,即:1 克 N = 6.25 克蛋白質,機體排出蛋白質(N)量約 5 克,故成人每日需食入 3050 克蛋白質才能維持氮平衡,營養學上稱之為最低生理需求量。動態平衡第一節 蛋白質的營養價值及氮平衡第六張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月第二節 蛋白質的消化、吸收與腐敗作用一、消化二、吸收三、腐敗作用四、氨基酸代謝概況第七張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月一、蛋白質的消化(
4、蛋白質降解) P3021、胃部消化食物胃促進胃分泌胃泌素刺激胃中壁細胞分泌鹽酸主細胞胃蛋白酶原松散分泌自身催化胃蛋白酶N-端42個氨基酸的肽段脫落可水解Phe、Trp、Tyr、Leu、 Glu等肽鍵食物蛋白質 (大分子)多肽(小分子)第二節 蛋白質的消化、吸收與腐敗作用第八張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月一、蛋白質的消化2、小腸消化胃液及蛋白質消化產物多肽等小腸胃酸H2CO3腸促胰液肽血液胰腺食物中的氨基酸及游離氨基酸十二脂腸分泌蛋白酶原 降低小腸酸性(pH升高)刺激第二節 蛋白質的消化、吸收與腐敗作用第九張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月二、蛋白質的吸收吸收形式:游離氨基酸
5、、二肽;小腸C吸收 吸收機制:耗能需Na+的主動轉運: Na+K+ATP酶(Na+泵)作用。第二節 蛋白質的消化、吸收與腐敗作用第十張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月三、蛋白質的腐敗作用未被消化吸收的蛋白質及氨基酸在大腸下部受細菌作用,產生胺類、酚類、吲哚及H2S、NH3等產物。 作用方式: 1、脫羧基、脫氨基作用: 2、氧化還原及水解等: Ala 乙胺+ CO2, Ala 丙酮酸 + NH3鳥氨酸 腐胺+ CO2 , Lys 尸胺, Tyr 酪胺+ CO2 Trp 吲哚, Cys H2S 酚類 + NH3 第二節 蛋白質的消化、吸收與腐敗作用第十一張,PPT共九十七頁,創作于2022
6、年6月 消化吸收 合成分解腎合成外源:食物prot 內源:自身合成非必需氨基酸 組織prot(酶等) 脫羧基 脫氨基作用 排出 NH3 胺類 CO2 酮酸 糖類 尿素 TCA 酮體 四、氨基酸代謝概況體內氨基酸代謝庫非蛋白含氮化合物(嘌呤,嘧啶,膽堿,肌酸等)(鳥氨酸循環)第二節 蛋白質的消化、吸收與腐敗作用第十二張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月第三節 氨基酸的分解代謝 P303一、脫氨基作用二、脫酰胺基作用三、轉氨基作用四、聯合脫氨基作用 (二)非氧化脫氨基作用 (一)氧化脫氨基作用五、脫羧基作用第十三張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)氧化脫氨基作用P306-307一
7、、脫氨基作用氨基酸氧化酶催化氧化脫氨基作用的酶主要有:1、L氨基酸氧化酶(二種類型): 一類以FAD為輔基,一類以FMN為 輔基2、D氨基酸氧化酶:以FAD為輔基,催化DAA氧化脫氨基。3、氧化專一氨基酸的酶: (1)甘氨酸氧化酶(FAD) (2)D天冬氨酸氧化酶(FAD) (3)L谷氨酸脫氫酶(NAD+或NADP+):不需氧脫氫酶 (反應包括 脫氫、 水解 二個步驟)第十四張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)氧化脫氨基作用一、脫氨基作用(1) 甘氨酸氧化酶(FAD):(2)D天冬氨酸氧化酶(FAD)(3)L谷氨酸脫氫酶(NAD+或NADP+):不需氧脫氫酶第十五張,PPT共九十七
8、頁,創作于2022年6月(一)氧化脫氨基作用一、脫氨基作用 谷氨酸脫氫酶 味精(谷氨酸鈉鹽)生產:酮戊二酸 谷氨酸 NH3 L谷氨酸脫氫酶催化的反應特點:(A)該酶分布廣、活性強,真核C中多存在于線粒體基質內。(B)不直接需氧,以NAD+或NADP+為輔酶。(C)可逆反應,平衡點的移動決定于產物:NADH(或NADPH) 呼吸鏈 主要作用是催化谷氨酸脫 2H 脫 NH3 合成尿素 (D) 此酶為 別 構 酶,分子量:336000,含6個相同的亞基。 (-) (+)ATP、GTP、NADH , ADP、GDP第十六張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)非氧化脫氨基作用一、脫氨基作用大多
9、在微生物C 內進行1、還原脫氨基作用2、水解脫氨基作用 3、脫水脫氨基作用 4、脫硫氫基脫氨基作用 5、氧化還原脫氨基作用第十七張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)非氧化脫氨基作用一、脫氨基作用1、還原脫氨基作用2、水解脫氨基作用 第十八張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)非氧化脫氨基作用一、脫氨基作用 3、脫水脫氨基作用 4、脫硫氫基脫氨基作用分子重排分子重排第十九張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)非氧化脫氨基作用一、脫氨基作用 5、氧化還原脫氨基作用:第二十張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月二、脫酰胺基作用第二十一張,PPT共九十七頁,創作于2
10、022年6月三、轉氨基作用(一)概念(二)轉氨酶(氨基移換酶)及輔基(磷酸吡哆醛)(三)作用機制P303-05第二十二張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)概念三、轉氨基作用指- 氨基酸和酮酸之間在酶催化下的氨基轉移作用- 氨基酸1- 酮酸1例:轉氨酶- 酮酸2- 氨基酸2用15NH2標記實驗證明,除Gly、Lys、The、Pro等氨基酸外,其余氨基酸均能進行轉氨反應。不同氨基酸與- 酮戊二酸的轉氨作用在氨基酸分解代謝中占有重要地位。 第二十三張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)轉氨酶(氨基移換酶)及輔基(磷酸吡哆醛)三、轉氨基作用例: 谷丙轉氨酶(GPT):主要存在肝C
11、內, 谷草轉氨酶(GOT):主要存在心肌C內, 若肝C或心肌C損傷發炎,可使血清GPT或GOT 升高 特點(體現在5個方面):1、種類多、分布廣,至今已發現50多種2、大多需- 酮戊二酸為氨基受體,以L-谷氨酸與- 酮戊二酸轉氨體系最為重要。 4、 動物和高等植物的轉氨酶一般催化: L-AA 和 - 酮酸 之間的轉氨作用。 3、反應可逆,平衡常數約為1,是體內合成非必需氨基酸的重要途徑。 5 、輔基磷酸吡哆醛與酶蛋白以牢固的共價鍵形式結合: 醛亞胺= NH2Lys 酶 (P 305 圖30-3)第二十四張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(三)作用機制三、轉氨基作用當加入氨基酸底物時,底
12、物替代酶Lys NH2 與磷酸吡哆醛相連,形成磷酸吡哆醛亞胺。(P 224 圖16-2) - 酮酸 + (PNH2 )磷酸吡哆胺 酮亞胺第二十五張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月四、聯合脫氨基作用通過聯合轉氨基作用(轉氨酶)和氧化脫氨基作用(L-谷氨酸脫氫酶)實現聯合脫氨基作用主要有二種方式:(一)- 酮戊二酸L-谷氨酸-轉氨體系(二)嘌呤核苷酸循環P307第二十六張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)- 酮戊二酸-L-谷氨酸-轉氨體系四、聯合脫氨基作用上述參與聯合脫氨基作用的轉氨體系廣泛存在機體內反應要點:1、NH3的根本來源是參加反應的第一個氨基酸NH2 ,- 酮戊二酸和
13、谷氨酸只起傳遞氨基的作用;2、可逆過程,故也是體內合成非必需氨基酸的重要途徑;3、生成的NADH(或NADPH)可進入呼吸鏈氧化磷酸化產生3ATP。第二十七張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)嘌呤核苷酸循環四、聯合脫氨基作用此種聯合脫氨基作用是存在于骨骼肌、心肌等組織C中另一種脫氨基方式嘌呤核苷酸循環是如何進行的呢?第二十八張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月 (二)嘌呤核苷酸循環四、聯合脫氨基作用草酰乙酸蘋果酸Glu-KG 第二十九張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)嘌呤核苷酸循環四、聯合脫氨基作用第三十張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)嘌呤核苷酸
14、循環四、聯合脫氨基作用1、此循環起始物是天冬氨酸,生成物是延胡索酸和NH32、IMP和AMP在此循環中起傳遞氨基的作用,類似- 酮戊二酸和 谷氨酸的作用。3、延胡索酸可加水轉變成蘋果酸,脫氫生成草酰乙酸,再接受谷氨酸的氨基即可生成天冬氨酸反應要點第三十一張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月五、脫羧基作用AA CO2 + 胺類 醛+ NH3 胺氧化酶幾種氨基酸脫羧基產物的生理功能第三十二張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月幾種氨基酸脫羧基產物的生理功能CO2 1、His組胺(組織胺)可 血壓, 胃液分泌 His脫羧酶(可不需輔酶)酪胺( 血壓) 4、Trp 2、 TyrTyr脫羧酶C
15、O2 3、LGlu-氨基丁酸(抑制性神經遞質) Glu脫羧酶 色胺(若Trp先羥化再脫羧,則生成5羥色胺) Trp脫羧酶 CO2 CO2 (神經遞質)(5 HT)第三十三張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝一、氨基氮的排泄二、AA碳骨架的進一步代謝三、生糖氨基酸和生酮氨基酸第三十四張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月一、氨基氮的排泄第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝實驗表明,給家兔注射NH4Cl使血NH3 大于5mg %,兔即死亡。若人體血NH3 大于5mg %時,亦可導致氨中毒(例肝昏迷)。NH3 腦,腦C線粒體內可進行以下反應:
16、 結果使腦C中- 酮戊二酸 ,TCA速度 ,腦ATP生成 ,導致腦功能障礙 昏迷。(一)排泄形式(二)NH3的轉運(三)尿素形成(鳥氨酸循環)第三十五張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)排泄形式第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄 NH3有毒性,如何由組織C轉運 血 腎? 1、排氨(NH3)動物:水生或海洋動物等; (腎) 2、排尿酸動物:鳥類及爬蟲類等,將NH3 固體尿酸 排出 3、排尿素動物:陸生動物等,將 NH3 尿素 排出 第三十六張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)NH3的轉運 P309第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨
17、基氮的排泄1、通過谷氨酰胺進行 2、通過葡萄糖 丙氨酸循環進行谷氨酰胺是一個中性無毒物,其作用體現在三個方面: NH3 在血液中的運輸形式NH3 在組織C中的解毒形式NH3 在體內的儲存形式 (可用于合成其它含氮物)谷氨酰胺的形成中間產物是谷氨酰|5|磷酸第三十七張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(中性無毒) 丙氨酸 葡萄糖(二)NH3的轉運第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄 2、通過葡萄糖 丙氨酸循環進行 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 - 酮戊二酸 谷氨酸 - 酮戊二酸 生理意義:經濟利
18、用 骨骼肌 NH3 丙氨酸 NH3 尿素 一舉兩得 丙酮酸 (血液) 丙酮酸 (肝)(血液)第三十八張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)NH3的轉運第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄第三十九張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)NH3的轉運第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄第四十張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(三)尿素形成(鳥氨酸循環) 一、氨基氮的排泄第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄1、反應部位:肝C 線粒體及胞液4、反應要點3、尿素合成的詳細步驟2、早期發現:1932年 Kre
19、bs及學生研究鳥氨酸、瓜氨酸、精氨 酸三者關系,提出鳥氨酸循環:第四十一張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月3、尿素合成的詳細步驟第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、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)尿素合成第四十二張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(1)氨甲酰磷酸的形成第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄3、尿素合成回尿素合成氨甲酰磷酸合酶NH3 + CO2 + 2ATP A、此酶為調節酶,AGA為其正調節物(別構激活劑);B、反應基本不可逆,生成的氨甲酰磷酸為高能化合物;C、此酶
20、存在于線粒體內,胞液中有 氨甲酰磷酸合酶(參與嘧啶的合成)。 N-乙酰谷氨酸(AGA)(+)氨甲酰磷酸第四十三張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(2)瓜氨酸的形成第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄3、尿素合成鳥氨酸轉氨甲酰酶(線粒體)需Mg2+激活。( 常和氨甲酰磷酸合酶形成復合物)回尿素合成第四十四張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(3)精氨琥珀酸的形成第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄3、尿素合成瓜氨酸形成后即離開線粒體進入(胞液)精氨琥珀酸合成酶天冬氨酸 + ATP AMP+Pi回尿素合成第四十五張,PPT共九十七頁,創
21、作于2022年6月(4)精氨酸形成第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、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四十六張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(5)尿素合成第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄3、尿素合成精氨酸水解成尿素和鳥氨酸精氨酸酶第四十七張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月Mg2+尿素合成總結第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄氨甲酰磷酸合酶NH3 + CO2 + 2ATP N-乙酰谷氨酸(AGA)(+)氨甲酰磷酸瓜氨酸鳥氨酸鳥氨酸轉氨甲酰酶精氨琥珀酸合成酶精氨琥珀酸天冬氨酸 + ATP AMP
22、+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四十八張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月4、反應要點第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄(1)共需5個酶的催化:一合一轉、一合一裂、精氨酸酶 (氨甲酰磷酸合成酶是調節酶); (精氨琥珀酸合成酶活性低,此反應為限速步驟)(2)尿素形成(反應)部位: 第: 線粒體內;第、: 胞液中。 尿素 血 排泄部位 (3)尿素 H2 NCON H2中二個NH2基分別來自Glu、Asp 或其它AA 所以合成1分子尿素可清除2 NH3 + CO2(4)反應中共消耗3分子ATP的四個高能磷酸鍵 第(1)步: 2 ATP,第(
23、3)步: 1 ATP(生成1 AMP+PPi) 按消耗 4 ATP計算:合成尿素分子中每個N H2 : 平均消耗 2 ATP. 例: Glu 氧化分解為CO2、H2O和尿素時,凈產生的ATP數? NH3 尿素 - KG TCA NADH 第四十九張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月空第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之一、氨基氮的排泄第五十張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月二、AA碳骨架的進一步代謝 P314第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之二: AA碳骨架的進一步代謝20種氨基酸的氧化分解途徑各異,但它們最后都集中形成5種產物進入TCA而徹底氧化為CO2和H2
24、O。(P315 圖30-13)第五十一張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月二、AA碳骨架的進一步代謝第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之二: AA碳骨架的進一步代謝(一)形成乙酰輔酶A的途徑(二)形成- 酮戊二酸途徑(三)形成琥珀酰CoA途徑(四) 形成延胡索酸途徑:(Phe、Tyr)(P318 圖30-17、30-18)(五)形成草酰乙酸途徑:(Asn、Asp) (P329 圖30-31)Thr 、 Cys 、 Gly、 Ser、 AlaPhe 、Tyr 、 Leu 、Lys 、 TrpArg、 His、 Pro、 Gln、GluMet、Ile、Val第五十二張,PPT共九十七
25、頁,創作于2022年6月(一)形成乙酰輔酶A的途徑第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之二: AA碳骨架的進一步代謝1、丙酮酸 乙酰輔酶A2、乙酰乙酰輔酶A 乙酰輔酶A 包括5個氨基酸:Thr 、 Cys 、 Gly、 Ser、 Ala第五十三張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月Ser、Cys形成丙酮酸的過程非氧化脫氨基作用 3、脫水脫氨基作用 4、脫硫氫基脫氨基作用分子重排分子重排第五十四張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)形成乙酰輔酶A的途徑第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之二: AA碳骨架的進一步代謝2、乙酰乙酰輔酶A 乙酰輔酶A 包括5個氨基酸:Phe
26、 、Tyr (見P319圖30-18) 、Leu (見P320圖30-19) 、Lys (見P321圖30-20) 、 Trp (見P322圖30-21)參見P318 圖30-17PheTyrLeuLysTrp乙酰乙酸- 酮己二酸乙酰乙酰輔酶A乙酰輔酶AP318 圖30-17第五十五張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)形成乙酰輔酶A的途徑第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之二: AA碳骨架的進一步代謝第五十六張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)形成乙酰輔酶A的途徑第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之二: AA碳骨架的進一步代謝 乙酰乙酰輔酶A 注:二個氧
27、化酶 先天缺乏即為分子病:高Tyr血癥、尿黑酸癥 Phe Tyr(為不可逆反應)第五十七張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)形成- 酮戊二酸途徑第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之二: AA碳骨架的進一步代謝 包括5個氨基酸: Arg(見P324圖30-24)、 His(見P324圖30-25)、 Pro(見P325圖30-26)、 Gln、GluP323 圖30-23第五十八張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(三)形成琥珀酰CoA途徑第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之二: AA碳骨架的進一步代謝 包括3個氨基酸: Met、Ile、Val (見P327、3
28、28 圖30-28、29、30)P326 圖30-27第五十九張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月三、生糖氨基酸和生酮氨基酸第四節 氨基酸的氨基氮及碳骨架的進一步代謝之三: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種第六十張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月第五節 由氨基酸衍生的重要化合物(P329)一、氨基酸與一碳單位二、氨基酸與生物活性物質(一)一碳單位定義及形式(二)一碳單位載體與活化形式(三)氨基酸與一碳單位(二)Trp與生物活性物質(三)肌酸與磷酸肌酸(四)多胺化合物(一)Tyr與生物活性物質第六十一張
29、,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)一碳單位定義及形式第五節 由氨基酸衍生的重要化合物之一:氨基酸與一碳單位 1、定義:含一個碳原子的基團(除CO2) 2、形式:CH3、 CH2、 =CH、 CHO、CH=NH、 CH2OH(甲基)(亞甲基)(次甲基)(甲酰基)(亞氨甲基)(羥甲基)第六十二張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)一碳單位載體與活化形式第五節 由氨基酸衍生的重要化合物之一:氨基酸與一碳單位1、載體:四氫葉酸(FH4) N5、N10 位為攜帶部位。2、活化形式:(1)N5CH3 FH4; (2)N5,N10CH2FH4; (3)N10CHO.FH4;(4)N5C
30、H=NHFH4; (5)N5,N10=CHFH4;(6)S腺苷甲硫氨酸(SAM) P330 圖30-32第六十三張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(三) 氨基酸與一碳單位第五節 由氨基酸衍生的重要化合物之一:氨基酸與一碳單位 (三) 氨基酸與一碳單位: Ser轉羥甲基酶 (1) L- Ser + FH4 Gly 乙醛酸 HCOOH N5,N10 CH2FH4 (2) FH4 (3) Thr 乙醛 N5,N10=CHFH4+H2O (4) His N亞氨甲酰谷氨酸 谷氨酸 NH3 FH4 N5CH=NHFH4(5) Trp 甲醛 甲酸 N10 CHO.FH4 FH4(6) Met + A
31、TP S腺苷甲硫氨酸 高半胱氨酸 CH3 S腺苷 FH4 N5CH3 FH4第六十四張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(一)Tyr與生物活性物質(合成過程見P333圖)第五節 由氨基酸衍生的重要化合物之二:氨基酸與生物活性物質 CO2 羥化酶 SAM Tyr 多巴 多巴胺 去甲腎上腺素 腎上腺素 I2 多巴醌 黑色素 甲狀腺素 酪胺 延胡索酸 乙酰乙酸 第六十五張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(二)Trp與生物活性物質第五節 由氨基酸衍生的重要化合物之二:氨基酸與生物活性物質 吲哚丙酮酸 吲哚乙酸(植物生長激素) Trp 5-羥色氨酸 5-羥色胺 (5-HT) 5-羥吲哚乙酸
32、 (5-HIAA) O2 甲醛 甲酸(1C) 一碳單位(N10-CHOFH4) 色胺 H2O 犬尿AA Ala 丙酮酸 乙酰COA H2O 約3% 尼克酸 NAD+、NADP+ 3-羥鄰氨基苯甲酸 95% 乙酰乙酰COA(4C)Trp 羥化酶脫羧酶第六十六張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(三)肌酸與磷酸肌酸(合成過程見P334圖30-37)第五節 由氨基酸衍生的重要化合物之二:氨基酸與生物活性物質(三)肌酸與磷酸肌酸: Gly 鳥氨酸 Arg 胍基乙酸脒基本轉移酶 第六十七張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月第五節 由氨基酸衍生的重要化合物之二:氨基酸與生物活性物質第六十八張,
33、PPT共九十七頁,創作于2022年6月(四)多胺化合物第五節 由氨基酸衍生的重要化合物之二:氨基酸與生物活性物質第六十九張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月第六節 氨基酸的生物合成一、概述二、脂肪族AA生物合成途徑三、芳香族AA及組氨酸的生物合成途徑四、氨基酸合成的調控五、20種氨基酸合成簡圖第七十張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月一、概述第六節 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,能夠合成氨基酸的種類也不相同,故對人及大多數動物有必需AA和非必需AA之說。但高等植物(可利用氨或硝酸作為氮源)和某些微生物(例大腸桿菌)可合成自己所需的全部AA。 氨基酸合成的
34、研究,大多以微生物為材料,不僅取材方便,且容易將遺傳和生物化學技術結合起來,應用遺傳突變技術可獲得在合成AA方面具有各種特點的遺傳突變株,基本闡明了構成蛋白質20種AA的生物合成途徑。例: 第七十一張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月一、概述第六節 氨基酸的生物合成之一:概述 突變株微生物的同一種氨基酸正常合成路線在發生變異的步驟受阻,通過對積累中間產物C的測定,即可判斷某種氨基酸(F)的一個中間代謝環節。(可刪除) 不同的AA合成途徑各異,但許多AA的合成與機體的幾個中心代謝環節有密切的關系。如:糖酵解、磷酸戊糖途徑、三羧酸循環等,可以其中5種以上的中間產物作為前體。 如:脂肪族AA生
35、物合成途徑可歸為4種類型 芳香族AA和組氨酸的生物合成簡介第七十二張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月脂肪族AA生物合成途徑的4種類型第六節 氨基酸的生物合成之一:概述1、 酮戊二酸衍生類型:Glu、Gln、Pro、Arg、Lys (蕈類和眼蟲)2、 草酰乙酸衍生類型:Asp、Asn、Met、Thr、Ile、Lys(細菌和植物))3、 丙酮酸衍生類型:Ala、Val、Leu(還需乙酰CoA參與)4、 3-磷酸甘油酸衍生類型:Ser、Cys、Gly芳香族AA和組氨酸的生物合成簡介1、芳香族AA: Phe、Tyr、Trp 赤蘚糖-4-磷酸 磷酸戊糖途徑 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) 糖酵解2、
36、His合成: (ATP) 磷酸戊糖途徑 5-磷酸核糖 5-磷酸核糖焦磷酸(PRPP) His第七十三張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月二、脂肪族AA生物合成途徑第六節 氨基酸的生物合成之二:脂肪族AA生物合成途徑1、酮戊二酸衍生類型 谷氨酸類型:(掌握:Glu、Gln的合成)2、草酰乙酸衍生類型天冬氨酸類型:(掌握:Asp、 Asn的合成)3、 丙酮酸衍生類型4、 3-磷酸甘油酸衍生類型也稱谷氨酸族AA,包括Glu、Gln、Pro、Arg、Lys也稱天冬氨酸族,包括Asp、Asn、Met、Thr 、Lys 、Ile也稱丙酮酸族AA,包括Ala、Val、Leu也稱絲氨酸族AA,包括Ser
37、、Cys、GlyP343第七十四張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月1、酮戊二酸衍生類型 谷氨酸類型:(掌握:Glu、Gln的合成)第六節 氨基酸的生物合成之二:脂肪族AA生物合成途徑 L- Glu脫氫酶 (Km=1.1mmol/L):要求NH3較高(1) NH3 +-KG L- Glu + H2O NAD(P)H NAD(P)+ Gln合成酶 (Km=0.2mmol/L)可受復雜反饋抑制系統的調節(后述) (2) L- Glu Gln ATP+NH3 ADP+Pi 谷氨酸合成酶 (3) -KG + Gln 2 L- Glu NADPH NADP+ 在生理條件下NH3低, 故機體以(2)
38、 (3) 合成途徑為主. 也稱谷氨酸族AA,包括Glu、Gln、Pro(p345)、Arg(p346)、Lys(p347)第七十五張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月2、草酰乙酸衍生類型天冬氨酸類型:(掌握:Asp、Asn的合成)第六節 氨基酸的生物合成之二:脂肪族AA生物合成途徑Asp草酰乙酸-KGGlu (GOT)Glu +AMP+PPi(1)ATP + GlnAsp(2)AsnAsn合成酶(3)Met、Thr、Lys的合成(4)Ile的合成也稱天冬氨酸族,包括Asp、Asn、Met、Thr 、Lys 、IleATP+ NH4+ (細菌)第七十六張,PPT共九十七頁,創作于2022年
39、6月(3)Met、Thr、Lys的合成(P349-351,圖31-9、-10、-11、-12)第六節 氨基酸的生物合成之二:脂肪族AA生物合成途徑第七十七張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月(4)Ile的合成(P352,圖31-13)第六節 氨基酸的生物合成之二:脂肪族AA生物合成途徑Ile的6個C原子有四個來自Asp,2個來自丙酮酸丙酮酸第七十八張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月3、丙酮酸衍生類型第六節 氨基酸的生物合成之二:脂肪族AA生物合成途徑也稱丙酮酸族AA,包括Ala、Val、Leu(1)Val 的合成:(2)Leu 的合成:P352,圖31-13P353,圖31-15
40、(3) Ala 的合成: 第七十九張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月4、3-磷酸甘油酸衍生類型(P354,圖31-16、17)第六節 氨基酸的生物合成之二:脂肪族AA生物合成途徑也稱絲氨酸族AA,包括Ser、Cys、Gly第八十張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月三、芳香族AA及組氨酸的生物合成途徑第六節 氨基酸的生物合成之三:芳香族AA及組氨酸的生物合成途徑1、分枝酸的形成2、Phe、Tyr、Trp的合成3、 His 的合成第八十一張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月1、分枝酸的形成(p356)第六節 氨基酸的生物合成之三:芳香族AA及組氨酸的生物合成途徑第八十二張,PP
41、T共九十七頁,創作于2022年6月2、Phe、Tyr、Trp的合成(p357)第六節 氨基酸的生物合成之三:芳香族AA及組氨酸的生物合成途徑第八十三張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月第六節 氨基酸的生物合成之三:芳香族AA及組氨酸的生物合成途徑Trp(11C)第八十四張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月3、 His 的合成(p360)第六節 氨基酸的生物合成之三:芳香族AA及組氨酸的生物合成途徑第八十五張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月四、氨基酸合成的調控第六節 氨基酸的生物合成之四:氨基酸合成的調控(一)酶活性調節1、終產物的負反饋作用2、酶的多重性抑制3、連續反饋控制4、復雜反饋抑制系統(二)酶生成量的調控第八十六張,PPT共九十七頁,創作于2022年6月1、終產物的負反饋作用 (一)酶活性調節之一第六節 氨基酸的生物合成之四:氨基酸合成的調控 A B C D E A B C
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