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1、第七章第七章 蛋白质和氨基酸代谢蛋白质和氨基酸代谢第一节第一节 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解1.1.代谢平衡：人体内蛋白质处于不断降解与合成的动代谢平衡：人体内蛋白质处于不断降解与合成的动态平衡中。成人每天约态平衡中。成人每天约1 1%2%2%体内蛋白质被降解。体内蛋白质被降解。2.蛋白质最低生理需要量：在糖和脂肪等物质充分供蛋白质最低生理需要量：在糖和脂肪等物质充分供应的条件下，为维持氮的总平衡，至少必需摄入的应的条件下，为维持氮的总平衡，至少必需摄入的蛋白质的量，称为蛋白质的蛋白质的量，称为蛋白质的最低生理需要量最低生理需要量。3.4.成人每日最低蛋白质需要量为成人每日最低蛋白质需要量
2、为3050g5.我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。(一一)代谢的必要性代谢的必要性1.真核细胞中存在两条不同的降解途径：真核细胞中存在两条不同的降解途径：(1)不依赖不依赖ATP的降解途径：的降解途径：在溶酶体内进行，主要降解外源性蛋白质、膜在溶酶体内进行，主要降解外源性蛋白质、膜蛋白和长寿命的胞内蛋白质。蛋白和长寿命的胞内蛋白质。(2)依赖依赖ATP和泛素的降解途径：和泛素的降解途径：在胞液中进行，主要降解异常蛋白质和短寿命在胞液中进行，主要降解异常蛋白质和短寿命的蛋白质。需的蛋白质。需ATP和泛素参与。和泛素参与。泛素泛素(ubiquiti
3、n)是一种小分子蛋白质，普遍存是一种小分子蛋白质，普遍存在于真核细胞中。在于真核细胞中。（二）体内蛋白质的降解（二）体内蛋白质的降解2.蛋白质水解酶蛋白质水解酶（1）内肽酶（蛋白酶，肽链内切酶）内肽酶（蛋白酶，肽链内切酶）形成各种短肽形成各种短肽（2）端肽酶（肽酶）端肽酶（肽酶）羧肽酶羧肽酶氨肽酶氨肽酶二肽酶二肽酶3.蛋白质酶促降解蛋白质酶促降解 需内肽酶、羧肽酶、氨肽酶和二肽酶的共同作用需内肽酶、羧肽酶、氨肽酶和二肽酶的共同作用蛋白质蛋白质多肽多肽AA合成新蛋白质合成新蛋白质(三三)氨基酸代谢库氨基酸代谢库1.食物蛋白经消化吸收的食物蛋白经消化吸收的AA（外源性氨基酸）与体内组织（外源性氨基
4、酸）与体内组织蛋白降解产生的蛋白降解产生的AA内源性氨基酸）混在一起，分布于体内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处参与代谢，称为内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库氨基酸代谢库(metabolicpool)。脱氨基作用脱氨基作用 氨基酸氨基酸代谢库代谢库食物蛋白质食物蛋白质消化吸收消化吸收 组织蛋白质组织蛋白质分解分解 体内合成氨基酸体内合成氨基酸(非必需氨基酸非必需氨基酸)2.2.氨基酸代谢概况氨基酸代谢概况 -酮酸酮酸 酮酮 体体氧化供能氧化供能糖糖胺类胺类脱羧基作用脱羧基作用氨氨 尿素尿素代谢转变代谢转变其它含氮化合物其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等)合成合成 特殊分解代谢特殊分解
5、代谢 特殊侧链的分解代谢特殊侧链的分解代谢第二节第二节 氨基酸的分解与转化氨基酸的分解与转化一、脱氨基作用一、脱氨基作用 氨基酸失去氨基的作用叫脱氨基作用氨基酸失去氨基的作用叫脱氨基作用氨基酸主要通过五种方式脱氨基氨基酸主要通过五种方式脱氨基 氧化脱氨基氧化脱氨基 非氧化脱氨基非氧化脱氨基 脱酰胺作用脱酰胺作用 转氨基作用转氨基作用 联合脱氨基联合脱氨基 氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用1.定义定义：-AA在酶的作用下，氧化生成在酶的作用下，氧化生成-酮酸，同时酮酸，同时消耗氧并产生氨的过程。消耗氧并产生氨的过程。2.2.氧化脱氨基的反应过程：氧化脱氨基的反应过程：包括包括脱氢和水解两步脱氢和水解
6、两步，脱氢反，脱氢反应需酶催化，而水解反应则不需酶的催化。应需酶催化，而水解反应则不需酶的催化。R-CH-COOHNH22HR-C-COOH+NH3OH2OR-C-COOHNH 酶酶3.AA氧化酶的种类氧化酶的种类L-AA氧化酶：氧化酶：催化催化L-AA氧化脱氨，体内分布不广泛，最适氧化脱氨，体内分布不广泛，最适pH10左右，以左右，以FAD或或FMN为辅基。为辅基。D-AA氧化酶：氧化酶：体内分布广泛，以体内分布广泛，以FAD为辅基。但体内为辅基。但体内D-AA不多。不多。L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶：专一性强，分布广泛：专一性强，分布广泛(动、植、微生物动、植、微生物)，最适最适左右活力强
7、，以左右活力强，以NAD+或或NADP+为辅酶。为辅酶。+NAD(P)H+NH3CH2-COOHCHNH2-CH2COOH-+NAD(P)+H2O谷氨酸谷氨酸脱氢酶脱氢酶ATP GTP NADHATP GTP NADH变构抑制变构抑制ADP GDPADP GDP变构激活变构激活CH2-COOHC=O-CH2COOH-谷氨酸谷氨酸脱氢酶：脱氢酶：还原脱氨基、脱水脱氨基、水解脱氨基、脱硫氢基脱氨基等。还原脱氨基、脱水脱氨基、水解脱氨基、脱硫氢基脱氨基等。（在微生物中个别（在微生物中个别AA进行进行,但不普遍）但不普遍）例：脱水脱氨基（只适于含一个羟基的例：脱水脱氨基（只适于含一个羟基的AA)L-丝
8、氨酸丝氨酸 CH2 COO-C-NH3+=-CH3 COO-C=NH2+-COOH CH2OHNH2-C-H-COOH CH3 C=O-丝氨酸脱水酶丝氨酸脱水酶+NH3丙酮酸丙酮酸-H2O+H2O-氨基丙烯酸氨基丙烯酸亚氨基丙酸亚氨基丙酸 非氧化脱氨非氧化脱氨CH2-CONH2CH2-CHNH3+COO-+H2OCH2-COO-CH2-CHNH3+COO-+NH3谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶CH2-CONH2CHNH3+COO-+H2O天冬酰胺酶天冬酰胺酶CH2-COO-CHNH3+COO-+NH3 上述两种酶广泛存在于微生物、动物、植物中，有相当高的上述两种酶广泛存在于微生物、动物、植物中，有相当高
9、的专一性专一性。氨基酸的脱酰胺作用氨基酸的脱酰胺作用R-CH-COOHR”-C-COOHNH2OR-C-COOHR”-CH-COOH ONH2转氨酶转氨酶指指-AA和酮酸之间氨基的转移作用，和酮酸之间氨基的转移作用，-AA的的-氨基借助氨基借助转氨转氨酶酶的催化作用转移到酮酸的酮基上，结果原来的的催化作用转移到酮酸的酮基上，结果原来的AA生成相应的酮酸，生成相应的酮酸，而原来的酮酸则形成相应的氨基酸。而原来的酮酸则形成相应的氨基酸。（四）转氨基作用（四）转氨基作用 转氨基作用转氨基作用(transamination)transamination)可以在各种氨基酸与可以在各种氨基酸与-酮酸之间酮
10、酸之间普遍进行。除普遍进行。除LysLys，ProPro外，均可参加转氨基作用。各种转氨酶外，均可参加转氨基作用。各种转氨酶(transaminase)transaminase)均以均以磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛(胺胺)为辅酶。为辅酶。转氨酶转氨酶氨基酸氨基酸-酮酸酮酸L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NH3+NADH+H+H2O+NAD+-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸（五）（五）联合脱氨基（动物组织主要采取的方式）联合脱氨基（动物组织主要采取的方式）由于转氨基作用不能最后脱掉氨基，氧化脱氨中只有由于转氨基作用不能最后脱掉氨基，氧化脱氨中只有谷谷氨酸脱氢酶活力高氨酸脱氢酶活力高，转氨基作用与氧化脱氨基作用
11、联合在，转氨基作用与氧化脱氨基作用联合在一起才能迅速脱氨，这种作用就称为联合脱氨作用。一起才能迅速脱氨，这种作用就称为联合脱氨作用。二、脱羧基作用二、脱羧基作用脱羧基作用脱羧基作用 由氨基酸脱羧酶由氨基酸脱羧酶(decarboxyase)催化，辅酶为催化，辅酶为磷酸吡哆磷酸吡哆醛醛，产物为，产物为CO2和胺。所产生的胺可由胺氧化酶氧化为醛、和胺。所产生的胺可由胺氧化酶氧化为醛、酸，酸可由尿液排出，也可再氧化为酸，酸可由尿液排出，也可再氧化为CO2和水。和水。氨基酸脱羧酶氨基酸脱羧酶氨基酸氨基酸胺类胺类RCH2NH2CO2磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛+Tyr代谢与黑色素形成问题代谢与黑色素形成问题Tyr
12、酶酶聚合聚合黑色素黑色素动物动物植物植物激素激素生物碱生物碱多巴多巴醌三、氨基酸的羟化作用三、氨基酸的羟化作用多巴胺多巴胺Tyr酶酶多巴多巴多巴醌多巴醌 人人体体缺缺乏乏酪酪氨氨酸酸酶酶，黑黑色色素素合合成成障障碍，碍，白化病白化病帕金森病帕金森病患者多巴胺患者多巴胺生成减少。生成减少。四、氨基酸分解产物的代谢四、氨基酸分解产物的代谢1.1.排氨生物：排氨生物：NHNH3 3转变成酰胺（转变成酰胺（GlnGln），），运到排泄部位后再运到排泄部位后再分解。（原生动物、线虫和鱼类）分解。（原生动物、线虫和鱼类）2.2.以尿酸排出：以尿酸排出：将将NHNH3 3转变为溶解度较小的尿酸排出。通过转变
13、为溶解度较小的尿酸排出。通过消耗大量能量而保存体内水分。（陆生爬虫及鸟类）消耗大量能量而保存体内水分。（陆生爬虫及鸟类）3.3.以尿素排出：以尿素排出：经尿素循环（肝脏）将经尿素循环（肝脏）将NHNH3 3转变为尿素而排转变为尿素而排出。（哺乳动物）出。（哺乳动物）4.4.重新利用合成重新利用合成AAAA：5.5.合成酰胺合成酰胺（高等植物中）（高等植物中）6.6.嘧啶环的合成嘧啶环的合成（核酸代谢）（核酸代谢）（一）氨的去路（一）氨的去路 为什么排氨为什么排氨？（二）尿素的生成（二）尿素的生成 1.体内氨的主要代谢去路是用于合成无毒的尿素体内氨的主要代谢去路是用于合成无毒的尿素2.合成尿素的
14、合成尿素的主要器官主要器官是是肝肝，但在肾及脑中也可，但在肾及脑中也可少量合成。少量合成。3.尿素合成是经称为尿素合成是经称为鸟氨酸循环鸟氨酸循环的反应过程来完的反应过程来完成。催化这些反应的酶存在成。催化这些反应的酶存在胞液胞液和和线粒体线粒体中。中。（1）氨基甲酰磷酸的合成）氨基甲酰磷酸的合成此反应在此反应在线粒体线粒体中进行，由中进行，由氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶（carbamoylphosphatesynthetase-,CPS-）催化，催化，该酶需该酶需N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸（AGA）作为变构激活剂，反应不可逆。作为变构激活剂，反应不可逆。4.4.尿素生成的鸟氨酸循环尿素
15、生成的鸟氨酸循环NH3+CO2H2O+2ATP2ADP+Pi氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶AGA，Mg2+NH2OPO32-CO氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸在在线粒体线粒体内进行，由内进行，由鸟氨酸氨基甲酰转移酶鸟氨酸氨基甲酰转移酶（ornithinecarbamoyltrans-ferase,OCT）催化，将氨甲酰基转催化，将氨甲酰基转移到鸟氨酸的移到鸟氨酸的-氨基上，生成氨基上，生成瓜氨酸瓜氨酸。(2)(2)瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成NH2OPO32-CO(CH2)3NH2H2N-CHCOOHCO(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2+H3PO4+氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸鸟氨酸鸟氨酸瓜
16、氨酸瓜氨酸鸟氨酸氨基鸟氨酸氨基甲酰转移酶甲酰转移酶转转运运至至胞胞液液的的瓜瓜氨氨酸酸在在精精氨氨酸酸代代琥琥珀珀酸酸合合成成酶酶催催化化下下，消耗能量合成消耗能量合成精氨酸代琥珀酸。精氨酸代琥珀酸。(3)(3)精氨酸代琥珀酸的合成精氨酸代琥珀酸的合成CO(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸代琥珀精氨酸代琥珀酸合成酶酸合成酶ATPAMP+PPi+H2OCH2-CHCOOHCOOHH2NCH2-CHCOOHCOOHCN(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2+瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸限速限速酶酶 在在胞液胞液中由中由精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸
17、裂解酶(arginino-arginino-succinate lyase)succinate lyase)催化，将精氨酸代琥珀酸裂解生成催化，将精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸精氨酸和和延胡索酸。延胡索酸。（4 4）精氨酸代琥珀酸的裂解）精氨酸代琥珀酸的裂解精氨酸代琥精氨酸代琥珀酸裂解酶珀酸裂解酶CH2-CHCOOHCOOHCN(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸CHCHCOOHCOOH+CNH(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸 在在胞液胞液中由中由精氨酸酶精氨酸酶催化，精氨酸水解生成催化，精氨酸水解生成尿素尿素(urea)u
18、rea)和和鸟氨酸鸟氨酸(ornithine)ornithine)。鸟氨酸可再转运入线粒鸟氨酸可再转运入线粒体继续进行循环反应。体继续进行循环反应。（5 5）精氨酸的水解）精氨酸的水解(CH2)3NH2H2N-CHCOOHCNH(CH2)3NHH2N-CHCOOHNH2精氨酸精氨酸-NH2H2N-OC+鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素精氨酸酶精氨酸酶H2O5 5 鸟氨酸循环示意图鸟氨酸循环示意图2ADP+PiCO2+NH3+H2O氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸-酮戊酮戊 二酸二酸谷氨酸谷氨
19、酸-酮酸酮酸精氨酸代精氨酸代 琥珀酸琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi线粒体线粒体鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素胞胞 液液 1主要在肝细胞线粒体和胞主要在肝细胞线粒体和胞液中进行；液中进行；2合成一分子尿素需消耗合成一分子尿素需消耗4分分子子ATP；3精氨酸代琥珀酸合成酶是精氨酸代琥珀酸合成酶是限速酶；限速酶；4尿素两个氮，源于尿素两个氮，源于NH3，天冬氨酸。天冬氨酸。6 6 尿素合成的特点尿素合成的特点（三）（三）AA碳骨架的去路（碳骨架的去路（AA脱氨基的意义）脱氨基的意义）1、AA分解产生分解产生5种产物进入种产物进入TCA循环循环，进行彻底的氧化分进行彻底的氧化分解。解。五
20、种产物为五种产物为：乙酰：乙酰CoA、-酮戊二酸、琥珀酰酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸延胡索酸、草酰乙酸2、再合成、再合成AA3、转变成糖和脂肪：、转变成糖和脂肪：生糖生糖AA：凡能生成丙酮酸、琥珀酸、凡能生成丙酮酸、琥珀酸、草酰乙酸和草酰乙酸和-酮戊二酸的酮戊二酸的AA。（AlaThrGlySerCysAspAsnArgHisGlnProIleMetVal）凡能生成乙酰凡能生成乙酰CoA和乙酰乙酰和乙酰乙酰CoA的的AA均能通过乙酰均能通过乙酰CoA转变成脂肪。转变成脂肪。4、转变成酮体、转变成酮体生酮生酮AA：凡能生成乙酰乙酸、凡能生成乙酰乙酸、-丁酸的丁酸的AA（PheTyr
21、LeuLysTrp,在动物肝脏中）在动物肝脏中）（四）氨基酸代谢衍生的一碳基团（四）氨基酸代谢衍生的一碳基团1.定义：定义：2.生物化学中将具一个碳原子的基团称为一碳单生物化学中将具一个碳原子的基团称为一碳单位或一碳基团。位或一碳基团。2.种类：种类：甲基甲基(methyl)-CH3亚甲基亚甲基(methylene)-CH2-次甲基次甲基(methenyl)-CH=甲酰基甲酰基(formyl)-CHO亚氨甲基亚氨甲基(formimino)-CH=NH 3.3.四氢叶酸是一碳单位的载体四氢叶酸是一碳单位的载体FH4的生成的生成F FFHFH2 2FHFH4 4FHFH2 2还原酶还原酶FHFH2
22、 2还原酶还原酶NADPH+HNADPH+H+NADPNADP+NADPH+HNADPH+H+NADPNADP+4.FH4携带一碳单位的形式携带一碳单位的形式 （一碳单位通常是结合在（一碳单位通常是结合在FH4分子的分子的N5、N10位上）位上）N5-CH3-FH4N5、N10-CH2-FH4N5、N10=CH-FH4N10-CHO-FH4N5-CH=NH-FH45.一碳单位的生理功能一碳单位的生理功能作为合成嘌呤和嘧啶的原料作为合成嘌呤和嘧啶的原料把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来氨同化；氨基酸的合成氨同化；氨基酸的合成第三节第三节 氨的同化及氨基酸的生物合成氨的同
23、化及氨基酸的生物合成一、氨的同化一、氨的同化定义：生物体将无机态的氨转化为含氮有机化合物的定义：生物体将无机态的氨转化为含氮有机化合物的过程（过程（N素亦称生命元素）素亦称生命元素）生物体生物体N的来源的来源1.食物来源的食物来源的N（食物中的蛋白质和氨基酸）：人食物中的蛋白质和氨基酸）：人和动物的和动物的N源源2.生物固生物固N（某些微生物和藻类通过体内固氮酶系某些微生物和藻类通过体内固氮酶系的作用将分子氮转变成氨的过程，的作用将分子氮转变成氨的过程，1862年发现）年发现）氨同化的途径氨同化的途径谷谷AA的形成途径的形成途径氨甲酰磷酸形成途径氨甲酰磷酸形成途径硝酸还原酶硝酸还原酶NO2-亚
24、硝酸还原酶亚硝酸还原酶NH3AAPr其它含其它含N化合物化合物3.硝酸还原生成（植物体中的硝酸还原生成（植物体中的N源）源）NO3-？1.1.谷谷AAAA脱氢酶（细菌）脱氢酶（细菌）NH3 谷谷AA 其它其它AACH2-COOHCH2-C=OCOOH-CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-+NH3+NADH+NAD+H2O -酮戊二酸酮戊二酸（TCA循环产生的）循环产生的）此反应要求有较高浓度的此反应要求有较高浓度的NHNH3 3，足以使光合磷酸化解偶联，所足以使光合磷酸化解偶联，所以它不可能是无机氨转为有机氮以它不可能是无机氨转为有机氮的主要途径的主要途径 谷谷AA合成途径合成途径CH
25、2-COOHCH2-CHNH2COOH-CH2-CONH2CH2-CHNH2COOH-+NH3+ATP+ADP+Pi+H2O 谷氨酰胺谷氨酰胺(贮存了氨）贮存了氨）可做为可做为NH3的供体将其转移的供体将其转移2.2.谷氨酰胺合成酶（高等植物的主要途径）谷氨酰胺合成酶（高等植物的主要途径）CH2-CONH2CH2-CHNH2COOH-CH2-COOHCH2-C=OCOOH-+2HCH2-COOHCH2-CHNH2COOH-2 谷谷AA合酶合酶+氨甲酰磷酸合成途径（微生物和动物氨甲酰磷酸合成途径（微生物和动物）原料：原料：NH3CO2ATP1 1 氨甲酰激酶氨甲酰激酶NH3+CO2+ATPMg2
26、+O H2N-C-OPO3H2+ADP=氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸2 氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶NH3+CO2+2ATPMg2+辅因子辅因子辅因子辅因子 O H2N-C-OPO3H2+2ADP+Pi在植物体中，氨甲酰磷酸中的氮来自在植物体中，氨甲酰磷酸中的氮来自谷氨酰胺谷氨酰胺的酰胺基的酰胺基，不是由氨来的。不是由氨来的。利用体内代谢的氨利用体内代谢的氨主要通过转氨基作用主要通过转氨基作用AA-R1-酮酸酮酸R1转氨酶转氨酶AA-R2-酮酸酮酸R2 许多氨基酸可以作为氨基的供体，其中最主要的是谷氨酸，许多氨基酸可以作为氨基的供体，其中最主要的是谷氨酸，其被称为氨基的其被称为
27、氨基的“转换站转换站”，先转变成先转变成Glu再合成其它再合成其它AA。二、氨基酸的合成二、氨基酸的合成有有C架（架（-酮酸）酮酸）有有AAAA提供氨基提供氨基(最主要为谷最主要为谷AAAA，领头领头AA)AA)氨基酸氨基酸的合成的合成包括：包括：丙丙(Ala)、缬缬(Val)、亮亮(Leu)共同碳架：共同碳架：EMP中的中的丙酮酸丙酮酸 COOH CH3 C=O-CH2-COOH CH2-CHNH2COOH-COOH CH3 CHNH2-CH2-COOH CH2-C=OCOOH-谷丙转氨酶谷丙转氨酶+丙酮酸丙酮酸谷谷AA 丙丙AA -酮戊二酸酮戊二酸 丙氨酸族氨基酸的合成丙氨酸族氨基酸的合成
28、(GPT)2丙酮酸丙酮酸-酮异戊酸酮异戊酸 缩合缩合CO2转氨基转氨基缬氨酸缬氨酸-酮异己酸酮异己酸 亮氨酸亮氨酸转氨基转氨基-CH3C=OCOO-CH2-CH3CH3-CH-C=OCOOH-CH3-CH-酮异戊酸酮异戊酸 丙氨酸族其它氨基酸的合成丙氨酸族其它氨基酸的合成包括：丝包括：丝(Ser)、甘甘(Gly)、半胱半胱(Cys)甘甘AA碳架：光呼吸乙醇酸途径中的乙醛酸碳架：光呼吸乙醇酸途径中的乙醛酸CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-COOH CHO-+COOH CH2NH2-CH2-COOH CH2-C=OCOOH-+-酮戊二酸酮戊二酸 甘甘AA 谷谷AA 乙醛酸乙醛酸 丝氨酸族
29、氨基酸的合成丝氨酸族氨基酸的合成 COOH CH2NH2-COOH CH2OH CHNH2-+NH3+CO2+2H+2e-2H2O 丝丝AA 甘甘AA 丝丝AA+乙酰乙酰-CoA O-乙酰丝乙酰丝AA+CoA O-乙酰丝乙酰丝AA+硫化物硫化物 半胱氨酸半胱氨酸+乙酸乙酸 三种氨基酸的关系三种氨基酸的关系乙醛酸乙醛酸甘甘AA丝丝AA半胱半胱AA3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转乙酰基酶转乙酰基酶提供硫氢基团提供硫氢基团半胱氨酸的合成途径（植物或微生物中）半胱氨酸的合成途径（植物或微生物中）包括：包括：天冬天冬AA(Asp)、天冬酰胺天冬酰胺(Asn)、赖赖(Lys)、苏苏(Thr)、甲硫甲硫(Met)
30、、异亮异亮(Ile)共同碳架：共同碳架：TCA中的中的草酰乙酸草酰乙酸CH2-COO-C=OCOO-CH2-COO-CH2-CHNH2COO-CH2-COO-CHNH2COO-CH2-COO-CH2-C=OCOO-+转氨转氨天冬天冬AA 天冬氨酸族氨基酸的合成天冬氨酸族氨基酸的合成（植物（植物)（动物）（动物）天冬酰胺合酶天冬酰胺合酶Mg2+Asp+NH3+ATPAsn+H2O+AMP+PPiMg2+Asp+Gln+ATPAsn+Glu+AMP+PPiCH2-COOHCHNH2COOH-ATPADP天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶CH2-C-O-P=OCHNH2COOH-O=OHOHNADPH+H+N
31、ADP+天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶天冬氨酰磷酸天冬氨酰磷酸CH2-CHOCHNH2COOH-天冬氨酸半醛天冬氨酸半醛L-高丝氨酸高丝氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸异亮氨酸（异亮氨酸（4个个C来自来自Asp,2个个C来自丙酮酸）来自丙酮酸）,-二氨基庚二酸二氨基庚二酸赖氨酸赖氨酸CO2天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸族其它氨基酸的合成天冬氨酸族其它氨基酸的合成草酰乙酸草酰乙酸赖氨酸赖氨酸苏氨酸苏氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸异亮氨酸异亮氨酸天冬酰胺天冬酰胺天冬氨酸天冬氨酸-天冬氨酸半醛天冬氨酸半醛几种氨基酸的关系几种氨基酸的关系 包括：谷包括：谷AA(Glu)、谷氨酰胺谷氨酰胺(Gln)、脯脯(Pro)、羟脯羟脯
32、(Hyp)、精精(Arg)共同碳架：共同碳架：TCA中的中的-酮戊二酸酮戊二酸 -酮戊二酸酮戊二酸 Glu 为还原同化作用为还原同化作用+NH3+NADH+NAD+H2O谷谷AA 脱脱H酶酶 （动物和真菌，不普遍）（动物和真菌，不普遍）谷氨酰胺谷氨酰胺+-酮戊二酸酮戊二酸2谷谷AA（普遍）普遍）-酮戊二酸酮戊二酸谷谷AA+NH3+ATP谷氨酰胺谷氨酰胺+ADP+Pi+H2O 合酶合酶 Glu合酶合酶NADPH+H+NADP+谷氨酸族氨基酸的合成谷氨酸族氨基酸的合成由谷由谷AA脯脯AACH2-COOHCH2-CHNH2COOH-CH2-COOHCH2-CHNH2CHO-NAD(P)H NAD(P
33、)+ATPADPMg2+H2CCH2HCNCHCOOH NADHNAD+H2CCH2H2CNHCHCOOH1/2O2 CCH2H2CNHCHCOOHHHO(谷谷AA)(谷氨酰半谷氨酰半醛醛)(-二氢吡咯二氢吡咯-5-羧羧酸酸)(脯脯AA)(羟脯羟脯AA)-酮戊二酸酮戊二酸谷谷AA谷氨酰胺谷氨酰胺脯脯AA羟脯羟脯AA鸟鸟AA瓜瓜AA精精AA几种氨基酸的关系几种氨基酸的关系组氨酸族和芳香族氨基酸的合成组氨酸族和芳香族氨基酸的合成 包括：包括：组组AA(His)、色色AA(Trp)、酪酪AA(Tyr)、苯丙苯丙AA(Phe)组组AA族碳架：族碳架：PPP中的中的磷酸核糖磷酸核糖芳香族芳香族AA碳架：
34、碳架：4-磷酸磷酸-赤藓糖赤藓糖(PPP)和和PEP(EMP)CH2HCCCH-NH2COOH-NHCHN来来自自核核糖糖来自谷氨酰胺的酰胺基来自谷氨酰胺的酰胺基从谷氨酸经转氨作用而来从谷氨酸经转氨作用而来来自来自ATP芳香族氨基酸的关系芳香族氨基酸的关系色氨酸色氨酸 PEP4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖莽草酸莽草酸分支酸分支酸预苯酸预苯酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 若将莽草酸看作芳香族氨基酸合成的前体，因此芳香族氨基若将莽草酸看作芳香族氨基酸合成的前体，因此芳香族氨基酸合成时相同的一段过程叫莽草酸途径酸合成时相同的一段过程叫莽草酸途径七、蛋白质降解和氨基酸代谢七、蛋白质降解和氨基酸代谢常见氨基酸转氨基作用后的碳骨架，常见氨基酸转氨基作用后的碳骨架，鸟氨酸循环场所、关键物质，常见的一碳单鸟氨酸循环场所、关键物质，常见的一碳单位及其载体，联合脱氨基作用、特点、意义。位及其载体，联合脱氨基作用、特点、意义。了解氨基酸合成中碳架的主要来源。了解氨基酸合成中碳架的主要来源。