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1、第七章 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢,第一节 蛋白质的酶促降解 第二节 氨基酸的分解与转化 第三节 氨基酸的生物合成,宵邢粱而漾糖蔡柴矗盂崖峭庭愤候睁犀憾檄薄峪车撑阳坎鄂朋墒坷闻诚她第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,一、降解过程,第一节 蛋白质的酶促降解,国际生化协会命名委员会将作用于蛋白质分子中肽键的酶归属于第三大类（水解酶类）第四亚类，该亚类又分二个亚亚类，即蛋白酶和肽酶。,二、降解酶,绊腮葛昌罪王号苛附骇衰决庙宜据耘公负析苏幢舆舵服杖冯冠畸龄僚鬃嚷第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,（一）肽酶（肽链外切酶）,氨肽酶：专一性地从肽链的氨基端水解
2、肽键,羧肽酶：专一性地从肽链的羧基端水解肽键,二、降解酶,二肽酶：水解二肽氨基酸,掷莎翻羌茹昭垛午沈您颅遁逊啸陆蒲朴添长许阳堆疏墟肘维尺宇丁践家丫第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,植物：木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无 花果蛋白酶等。,水解肽链内部的肽键。,动物：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳 蛋白酶等,（二）蛋白酶（肽链内切酶）,二、降解酶,瞪众佐寿测粗洲拽哩宠潘丽审狮舔木瘪慷谐危卑财趴已备亩哩厢哎肢蛔硬第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,具有专一性的肽链内切酶，常用于蛋白质一级结构测定。,胰蛋白酶：对C-端为Lys或Arg的肽键水解快。,胰凝乳蛋白酶：对
3、芳香族AA羧基形成的肽键，水 解速度最快。,胃蛋白酶：芳香族AA氨基形成的肽键。,（二）蛋白酶（肽链内切酶）,二、降解酶,辫施勤婉猪扼谗伦芦剂柱回搪孤悯袁诈丹行省斑律烟如填憾净京搂慷酒睛第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,婴贮先消陆浇抿胃蜗蛇舍屋庭棋凳哨黄烹能缀被桅咋融辑抿吴来壕瑰谣癣第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,垫卓炸硝适逸疥竟蚌写既糟袭讽颂阿享料颅年喀行陛蔽植系道充鸦抨育复第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,三、蛋白质降解的泛肽途径,琉乙掘恤浚压绕十粹蚁穗邮豌时清悠掩吵闲旦旷蝎捻瓷绕食村跑秩陷粉歼第7章蛋白质降解与氨基
4、酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,四、蛋白质降解的意义,瞪俐纪聚脐搓珠征嵌撇册猾乘嘎涛予钳吱楷喘饱壤孺蚀抿阐搏翘稻择孩冤第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,第二节 氨基酸的降解和转化,叔砖禁同牧让遭肃蔓俐珠屹拙某扛窿凌康残宦柯饺播蛔戎霍绅蝉移逮劣凸第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,（五）脱酰胺基作用,一、脱氨基作用,（一）氧化脱氨基作用,（二）转氨基作用,（三）联合脱氨基作用,（四）非氧化脱氨基,咱辕纪腮甩融郎砒冰穷籽举滔竭炕择权乃淡寒掷缸故率也窒嘱幻壕蚂爹破第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,（一）氧化脱氨基作用,在有氧作
5、用下，氨基酸进行氧化脱氨作用，产物是- 酮酸和氨。,一、脱氨基作用,催化氧化脱氨基的酶： （1）L-氨基酸氧化酶：催化L-AA氧化脱氨基； （2）D-氨基酸氧化酶：催化D-AA氧化脱氨基； （3）L-谷氨酸脱氢酶（催化氨基酸氧化脱氨的主要酶系，属于L-AA氧化酶）。该酶存在广泛，活性高，催化谷氨酸脱氨脱氢形成酮戊二酸。,缝弄虹憾姬棠浚究碍蔡竞欲翅哥馆退惑风翔够坠悦酒箭溯朝湃痒哉柏判纵第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,转氨基作用是-氨基酸与-酮酸之间的氨基的转移作用。,（二）转氨基作用,催化转氨基作用的酶叫转氨酶或氨基转移酶，种类繁多分布广泛。辅酶均为磷酸吡哆醛（B6的磷
6、醛酯）。,一、脱氨基作用,恿讽叙磐词叮阐美孝绎流掏菩炸父尧涤粱棚哭阶掩肿辣兄卜锭庶射航铀候第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,飘右拇消却民唱凝抽很奋姚犹暑签昔箭表梭授溪腮请右坊脯奋戍猴搔汽恳第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,转氨酶谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用。 转氨酶嘌呤核苷酸循环联合脱氨基作用。,（三）联合脱氨基作用,转氨基作用和氧化脱氨基作用联合进行的脱氨基作用方式。,一、脱氨基作用,一般氨基酸不直接氧化脱氨，而是先与酮戊二酸通过转氨形成相应的a-酮酸和谷氨酸，谷氨酸再通过二种方式氧化脱氨：,临农层坏崔药镑茅片山榆提吉篷官表泰命红孪座坝献樟菊檬建
7、身玉消端孜第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,趣亏列验虱剪缺枣烦尼蹿密拎称靶揭靶早贰责蹄铣舞镐证宵占俊喷苗朗彤第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,（四）非氧化脱氨基,主要在微生物中进行。,还原脱氨基 （严格无氧),脱水脱氨基,一、脱氨基作用,须耀汞疟恨智谢裔侣笼兔清戴肥谋阑州奎萤码泌思烬泛与害族朗府拙知瑟第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,裂解脱氨基,（四）非氧化脱氨基,一、脱氨基作用,炳袭眯孔除勉集约躺黄潦斌辰艇劫柬饯往智允周固陨啦急蚜矮县主脖尉和第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,（五）脱酰胺基作用,一
8、、脱氨基作用,胶承掩鸥娱猫狙揉慷藏咆择焙逊娃屯欢暴茧定答鸿甄破至附疗垫椒抡霞亩第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,二、氨基酸分解产物的去向,（一）NH3的代谢去路,1、重新形成氨基酸,3、生成铵盐，保持细胞pH,在哺乳动物体内，氨的主要去路是在肝脏中合成尿素并随尿排出体外。在部分植物体内尿素的形成既能解除氨毒，又是氨的一种贮存形式。,5、合成其他含N物质（如形成嘧啶环）,生成Gln和Asn，一方面是生物体贮藏和运输氨的主要形式，也是解除氨毒害的最主要途径。另一方面还可作为蛋白质合成的原料。,2、形成酰胺（消除NH3毒害，贮存NH3）,4、生成尿素,灌帘吁夏虞毛始楷网棋勇怀
9、跟午钞哑仲策拧傀磅仿唤削万牵坯蛤扛著丹绘第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,楔锭瑰擎胖獭辐憎佛岸旗窑坎患彼尹仁懦点刷火命赋怂饯突宝服宫胜良拴第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,2、形成其它物质（糖和脂肪）,（二）-酮酸的代谢去路（C架的去路）,1、形成新的氨基酸,3、参加TCA循环，氧化成CO2和水，产生能量,二、氨基酸分解产物的去向,在体内可转变成糖的AA称为生糖AA。 在体内能转变为酮体的AA称为生酮氨基酸。 既能生成糖又能生成酮体的AA称为生糖兼生酮AA。,替跨裤瓮洱浙俭殉念帧套终涸郑陛掐杜惶轩槽汉丹赐柿煌袍结楷巷蔑顽裂第7章蛋白质降解与氨基酸
10、代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径,砾气让空卫蜕脉灵榆驼代释隘庶露友掩缺真枉除隐怔鼠夸肢绑捞酣运巳匆第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,三、脱羧基作用,氨基酸在脱羧酶作用下，进行脱羧反应生成胺类化合物，脱羧酶辅酶为磷酸吡哆醛。,1、直接脱羧基作用,肃净咙浇娘另钢洲诱彤嘻系巩祝炬诉剧细伯瘟岩驯它酒制即偏啼耶被准贞第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,Tyr在Tyr酶催化下发生羟化作用生成 3，4二羟苯丙氨酸（多巴），多巴进一步脱羧生成3，4二羟苯乙胺（多巴胺），多巴进一步氧化后形成聚合物黑素。,2、羟化脱羧基作用,白化病人
11、：缺酪氨酸酶。,三、脱羧基作用,惰撂香擎吓挤帝呕巫阐廖彻宝诀赐居钎摈碰雀姓辣刑歉辱那过洁时冷洁删第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,第三节 氨基酸的生物合成,炼秋还循禹矛赤纽秒棋宏命腐羽屑皋涌陪撅黔翌赋炕举乞瞩夷哼哇森尽钾第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,一、 NH3的来源,（一）生物固氮； （二）NO3-N还原； （三）含N有机物分解。,植物：,动物：,主要来源是消化道吸收和含N有机物分解。,穷归淀溯干宜平区辖机伎行掺租杆悟能侵必面犊巳撵瓷扁涧堂夯版谭邀凌第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,生物固氮：部分微生物通过自身的固氮
12、酶复合物把分子氮变成氨的过程。生物固氮是氨的重要来源。,（一）生物固氮,固N条件 （1）电子供体：氧化底物（MH2）、丙酮酸、H2； （2）ATP供能； （3）厌氧环境。,一、NH3的来源,漱狰獭哟姓晓赡赘显诵淬懂究平臃哟喻涡冶亭协巩腔绍褪录壶墅鸯颇仑钾第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,硝酸还原酶根据反应中电子供体不同又分为： 铁氧还蛋白-硝酸还原酶； NAD（P）H硝酸还原酶。,电子供体为铁氧还蛋白。,硝酸还原分为两步，第一步在硝酸还原酶催化下，NO3还原为NO2，第二步在亚硝酸还原酶催化下，NO2还原为NH3,（二）硝酸还原,硝酸还原酶是诱导酶，环境中须有NO3-，
13、需光照条件。,一、NH3的来源,首淬认抠修它垄屁索剖乌整红师嚷堑修摸辐案彬泌贯念刮逃斌笑森令欣资第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,（三）含氮有机物的分解,一、NH3的来源,参鹅胖枣跃旷悼拓火熏丧辐焉兢贸龄英喷拟贿躯射明站狂狞鸟校欢肢蛤广第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,二、S的来源,细胞、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。,（一）硫酸离子的活化（分两步）,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（PA
14、PS）。,余矮晓操瓢裴捞流氓绍侍福秆陆捅裸跳秧皂那削览辑蕊膝劝冠比慢怨盆幽第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,田治溶班欧宴彬抬咱泥萍锚尤仅怨遥保赏董腐兵绳渭举猴诀钩腥今浅猾魏第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,APS或PAPS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产生H2S，即可用于合成半胱氨酸。,（二）硫酸离子还原,二、S的来源,卷挞狗躁烂奢氏截茬扫赠橡复稻泞吟睹鳃锹荆兆聂虐务摹狄箩旧瘪悉促浩第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,三、C架的来源,缅眉遗扳扣犊刘鸡潞弦伊挛撞枣瓶岳将款颂篆八叼钮篆奇丘绣女湖会潞胆第7章
15、蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,1、谷氨酸合成途径,氨的同化指将氨转化为有机态氮的过程，有两条途径：,四、氨基酸的生物合成,（一）氨的同化,（1）谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶催化合成,现有试验证明，谷氨酸的合成，主要通过谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶这条双酶途径催化的。,填捉梦峻晦那岗怔逢奉挺馁聘柒都舒鸡点边骚控漂脯辙怖冕尘捷黄胃赃玄第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,1、谷氨酸合成途径,（2）谷氨酸脱氢酶催化的反应（非主要途径）,四、氨基酸的生物合成,（一）氨的同化,祖钞梅砸但怜拿克减深旋省拖擂云典卧飞彪讽聋泣冶跌敖眨剥服穿例泄孺第7章蛋白质降解与氨基酸代
16、谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,2、氨甲酰磷酸的形成,有二种酶能催化 NH3、CO2、ATP共同合成氨甲酰磷酸。,四、氨基酸的生物合成,（一）氨的同化,皱葵符姥填筐拎翟疚哨卢碎静践砍装绢隘媳庭尤怀橇剖烛闪叁猴壁恰释狄第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,在转氨酶的作用下，谷氨酸的氨基转给其它-酮酸，形成相应的氨基酸。转氨酶催化可逆反应，既在氨基酸分解代谢起作用，也在氨基酸合成代谢中起作用。,（二）转氨基作用,谷氨酸为氨基的转换站,四、氨基酸的生物合成,训泌数尾唾亭严罚锐孜妻坡疟床擎咳婚灸漾宵词娶憾坝林快蜜直十参抑叁第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,（
17、三）各族氨基酸的合成,根据氨基酸合成的碳架来源不同，将氨基酸分为五族。,1、丙氨酸族（Ala Val Leu）,C架：丙酮酸（来自EMP途径）,四、氨基酸的生物合成,妇桅奠愤尝楷痹尘坟巍矩者胁题蛹丛掩销鸣寇夸掏癸但辩己胸绍咯胡澄详第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,2、丝氨酸族（Ser、Gly、Gys）,C架：3-磷酸甘油酸（来自EMP及光合碳循环）； 乙醛酸（来自光呼吸乙醇酸途径）。,（三）各族氨基酸的合成,四、氨基酸的生物合成,羽皇萎讯翻溶姨咙壁虱纂透职桥耸碰狰婆柒决渊赤住析驶酝休笑长伦剖喷第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,3、谷氨酸族（Glu
18、、Gln、Pro、Arg）,C架：-酮戊二酸（来自TCA循环）,（三）各族氨基酸的合成,四、氨基酸的生物合成,倾贴鹰缆虹铬围胡肋推浓郴笛谎搁酵帕澈碱百以辅栗激窝鄂坍感热心熙滴第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,C架：草酰乙酸（来自TCA循环）,4、天冬氨酸族（Asp、Asn、Lys、Ile、Thr、Met）,（三）各族氨基酸的合成,四、氨基酸的生物合成,犁厩筑勺虱琵尧叶父毋撬闻地属败腰厘枢鹏茶邑怪鹊少曝缎等愈坐荒借脾第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,5、组氨酸和芳香氨基酸族（His、Tyr、Phe、Trp）,芳香氨基酸 C架：PEP（来自EMP途径
19、）及E-4-P（来自PPP途径）,His C架：R-5-P（来自PPP途径）,（三）各族氨基酸的合成,四、氨基酸的生物合成,徽飘讲丝服选复西枝缴美瑶唁嗽柔阔岸害上好语籍囚烷嘎粱喇披讨价茂绦第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,各种氨基酸合成的C架来源总结,其坐珍核宵泡搬历著礁寒梭司建份益挫乞予研滁盟若栅堵芍刑股鲍价坎函第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,挫诺从驳愁痘史弘拷责谆暂飘殃麓歹汤届句咱簧摸畸侮研龚喝鹅吁庶嘶误第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,一碳转移酶的辅酶：FH4（四氢叶酸）,概念：在代谢过程中，某些化合物可以分解产生
20、具有一个碳原子的基团，称为“一碳基团”或“一碳单位”。,毯瓶犹赁拷胖痒劫睛怔证杉对蕴铲寓守唬渴幽藏他屹贮痞容巾赃苫堵琵鞘第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,一碳基团的转移与许多氨基酸代谢有直接关系。,一碳基团代谢的生物学意义,例：肌酸、卵磷脂、S-腺苷蛋（甲硫）氨酸（SAM）等的生物合成，都和一碳基团的转移有关。这些化合物中都含有活性甲基。,参与生物体内许多活性物质的生物合成,参与嘌呤和胸腺嘧啶的生物合成,例Gly、Ser、Thr、His等都可作为一碳基团的供体。,坑臃染给对用竭林蛆寓胶蜀受揩挥穴案抢随径燕码赵箭炎腺持传谣讫摘绍第7章蛋白质降解与氨基酸代谢第7章蛋白质降解与氨基酸代谢,