生物化学第九章蛋白质的降解与氨基酸代谢重点.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （1） 氨甲酰磷酸的合成 CO2 + NH3 + H2O + 2ATP 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ （N-乙酰谷氨酸，Mg2+） C O H2N O ~ PO32- + 2ADP + Pi 氨基甲酰磷酸 反应在线粒体中进行 反应由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoyl phosphate synthetaseⅠ, CPS-Ⅰ)催化。 N-乙酰谷氨酸为其激活剂，反应消耗2分子ATP。 N-乙酰谷氨酸(AGA) （2) 瓜氨酸的合成 鸟氨酸氨甲酰基转移酶 H3PO4 + 氨基甲酰磷酸 反应在线粒体中进行，瓜氨酸生成后进入胞液。 (3) 精氨酸的合成 反应在胞液中进行。 精氨酸代琥珀酸合成酶 ATP AMP+PPi H2O Mg2+ + 天冬氨酸 精氨酸代琥珀酸 精氨酸 延胡索酸 精氨酸代琥珀酸裂解酶 精氨酸代琥珀酸 (4) 精氨酸水解生成尿素 反应在胞液中进行 尿素 鸟氨酸 精氨酸 H2O 鸟氨酸循环 2ADP+Pi CO2 + NH3 + H2O 氨甲酰磷酸 2ATP N-乙酰谷氨酸 Pi 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酸 延胡索酸 氨基酸 草酰乙酸 苹果酸 α-酮戊 二酸 谷氨酸 α-酮酸 精氨酸代 琥珀酸 瓜氨酸 天冬氨酸 ATP AMP + PPi 鸟氨酸 尿素 线粒体 胞 液 3.反应小结 原料：2 分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自天冬氨酸。 过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行。 耗能：3 个ATP，4 个高能磷酸键。 三、氨基酸脱羧基作用 直接脱羧： 脱羧酶分布广、专一性强，每一个氨基酸都有自己对应的脱羧酶。除His外，均需辅酶：磷酸吡哆醛。生成相应的胺，进一步氧化为醛。 氧化脱羧： 如丙酮酸脱氢酶系。或如酪氨酸酶使Tyr羟化，生成多巴(dopa)，进一步脱羧成为多巴胺(dopamine)。?重要功能 生物碱 (in plants) 或 黑素?black skin hair (in animals) 第三节 氨基酸的生物合成 一、材料来源 （一）NH3来源 1.植物：生物固氮 硝酸的还原作用 含N 有机物分解（蛋白质、氨基酸、酰胺、嘌呤、嘧啶、尿素等） （1） 生物固氮 在特定条件下，N2与其它物质发生化学反应形成含氮化合物的过程，它是微生物、藻类和与微生物共生的高等植物通过 自身固氮酶复合物将分子氮转变成NH3的过程。 （2）硝酸还原作用 （2）硝酸还原酶 (3) 亚硝酸还原酶 （1）硝酸还原作用的化学本质 硝酸还原酶 NO2- 亚硝酸还原酶 NH3 AA Pr 其它含N化合物 NO3- （3） 含氮有机物的分解 主要指蛋白质分解，少量的抗生素、维生素、核酸分解。 一、材料来源 （一）NH3来源 2. 动物：AA 的脱氨基作用 嘌呤、嘧啶的分解也生成氨 从消化道吸收来的一些氨。 一、材料来源 （二）S 的来源：硫酸的还原 细菌、藻类、高等植物能吸收SO42-在体内还原成H2S，用于含硫氨基酸的合成。动物中不存在。植物由外界吸收的硫酸盐先经活化，然后被还原。 一、材料来源 （二）S 的来源：硫酸的还原 1.硫酸离子的活化： 第一步是硫酸离子在ATP 硫酸化酶催化下与ATP 反应，生成腺苷酰硫酸（APS） 第二步，APS 在相应的激酶催化下，在3—位形成磷酸酯，即磷酸腺苷酰硫酸 一、材料来源 （二）S 的来源：硫酸的还原 2. 还原 APS 或PAPS 的还原可以有不同的途径，在小球藻和高等植物内，APS 将其磺酰基转移给一个含巯基的载体，再被铁氧还蛋白还原成载体—S—SH，即可用于合成半胱氨酸。 一、材料来源 （三）C 架的来源 来源于糖酵解、三羧酸循环、PPP 途径、光呼吸、乙醛酸循环等途径代谢中间产物。 1.一碳基团的定义 在代谢过程中，某些化合物可以分解产生具有一个碳原子的基团，称为“一碳基团”或“一碳单位”。 2.种类 甲基 (methyl) -CH3 亚甲基 (methylene) -CH2- 次甲基 (methenyl) -CH= 甲酰基 (formyl) -CHO 亚氨甲基 (formimino) -CH=NH 3.四氢叶酸是一碳单位的载体 FH4的生成 F FH2 FH4 FH2还原酶 FH2还原酶 NADPH+H+ NADP+ NADPH+H