第31-32章 氨基酸的生物合成和生物固氮

第31-32章氨基酸的生物合成和生物固氮20种氨基酸的合成氨基酸的重要含氮衍生物生物固氮：N2→NH3或NH4+1氨基酸的生物合成大多数植物和微生物能合成所有20种氨基酸大多数哺乳动物只能合成10种——非必需氨基酸（Nonessentialaminoacids）需从饮食中提供——必需氨基酸（Essentialaminoacids）Lys,Phe,Met,Leu,Ile,Val,Thr,Trp,His,ArgP340氨基酸的生物合成途径①α-酮戊二酸类型：（谷氨酸类型）Glu，Gln，Pro，Arg,蕈类中Lys。②草酰乙酸类型：(天冬氨酸类型）Asp，Asn，Met，Thr，Ile(4C)，植物和细菌中Lys(4C)。③丙酮酸类型Ala，Val；Leu，Ile(2C)，Lys(2C)。TCA循环-酮戊二酸草酰乙酸谷氨酸(Glu)天冬氨酸(Asp)谷氨酰胺脯氨酸精氨酸(Gln)(Pro)(Arg)天冬酰胺甲硫氨酸苏氨酸赖氨酸(Asn)(Met)(Thr)(Lys)谷氨酸族天冬氨酸族异亮氨酸(Ile)③丙酮酸类型Ala，Val；Leu，Ile(2C)，Lys(2C)。④3-磷酸甘油酸类型（丝氨酸类型）Ser，Cys，Gly。糖酵解甘油酸-3-磷酸丙酮酸丝氨酸(Ser)甘氨酸(Gly)半胱氨酸(Cys)丙氨酸缬氨酸(Val)亮氨酸(Leu)(Ala)丝氨酸族丙酮酸族⑤芳香族Phe、Tyr—赤藓糖-4-磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）；Trp—赤藓糖-4-磷酸、PEP、PRPP。⑥组氨酸磷酸核糖焦磷酸（PRPP）、ATP（N-C）。糖酵解PEP赤藓糖-4-磷酸酪氨酸(Tyr)苯丙氨酸(Phe)色氨酸(Trp)戊糖磷酸途径核糖-5-磷酸组氨酸(His)芳香族氨基酸族苯丙氨酸酪氨酸色氨酸甘氨酸半胱氨酸丝氨酸丙氨酸缬氨酸亮氨酸天冬酰胺苏氨酸赖氨酸甲硫氨酸组氨酸谷氨酰胺脯氨酸精氨酸赤藓糖-4-磷酸分枝酸预苯酸磷酸核糖焦磷酸果糖-6-磷酸3-磷酸-甘油酸PEP丙酮酸-酮戊二酸-酮戊二酸谷氨酸赖氨酸天冬氨酸异亮氨酸细菌中20种标准氨基酸合成的主要前体物质化合物生理功能氨基酸前体嘌呤碱嘧啶碱卟啉化合物肌酸、磷酸肌酸尼克酸儿茶酚胺甲状腺素黑色素5-羟色胺组胺γ-氨基丁酸精胺、精脒含氮碱基、核酸成分含氮碱基、核酸成分血红素、细胞色素能量储存维生素神经递质、激素激素皮肤色素血管收缩剂、神经递质血管舒张剂神经递质细胞增殖促进剂Asp、Gln、GlyAspGlyGly、Arg、MetTrpTyr、PheTyrTyr、PheTrpHisGluArg、Met一氧化氮（NO）细胞信号转导分子Arg2氨基酸的重要含氮衍生物8和8琥珀酰CoA的胍基和O23生物固氮3.1生物固氮作用：某些微生物和藻类通过其体内固氮酶系的作用将分子氮转变为氨的作用。植物一般能利用NH4+或硝酸化物（NO2-、NO3-）作为所需氮源，但不能利用空气中的氮气。蓝细菌根瘤菌3.2生物固氮机制固氮酶Fe-蛋白，供给强还原力的电子；MoFe-蛋白：用强还原力电子使N2还原成NH3。N2+8H++8e-+16ATP2NH3+H2+16ADP+16Pi3.3NH3进入有机物的途径①NH4+→Glu谷氨酸脱氢酶α-酮戊二酸+NH4+←→Glu+H2O需要NADPH或NADH王镜岩P342②Glu→Gln谷氨酰胺合成酶Glu+NH3+ATP←→Gln+ADP+Pi+H+③生成氨甲酰磷酸参与尿素循环和嘧啶合成氨甲酰磷酸合成酶I④转氨基作用在转氨酶的催化下，将某一氨基酸的α-氨基转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的α-酮酸和另一种氨基酸的作用。名词解释必需氨基酸（essentialaminoacids）非必需氨基酸（nonessentialaminoacids）