蛋白质的降解和氨基酸的降解转化

蛋白质核酸碳水化合物脂类生物大分子氨基酸核苷酸葡萄糖脂肪酸/甘油构件分子6-磷酸-葡萄糖丙酮酸共同降解物乙酰COA电子传递链氧化磷酸化代谢终产物含氮终产物ADPATPTCA循环H+e-o2+H2OCO2尿素循环第八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降解与转化第三节氮素循环第四节氨基酸的生物合成食物蛋白组织（酶、蛋白、激素等）消合分氨基酸来龙去脉化成解吸收氨基酸库转化排转氨作用非蛋白含氮物质泄脱氨作用（嘌呤、嘧啶、胆碱、肌酸、烟酰胺、卟啉过剩的氨基酸α-酮酸肾上腺素胆汁盐色素）糖或酮体三羧酸循环CO2+H2O+ATP细胞内蛋白质降解的意义:1.组成防御机制2.清除不正常的蛋白质3.维持体内氨基酸代谢库4.蛋白质前体的裂解加工第一节蛋白质的酶促降解胞内蛋白质降解系统溶酶体系统（酸性系统）包括多种小分子蛋白酶，主要水解长寿命蛋白和外来蛋白。泛素系统（碱性系统）含有高分子量的蛋白复合物，主要水解短寿命蛋白和反常蛋白。泛肽激活酶E1泛肽载体蛋白E2泛肽连接酶E3泛素途径泛素途径第二节氨基酸的降解与转化☆脱氨基作用氨基酸降解产物的去向☆氨基酸的降解：脱去的氨基尿素循环碳骨架TCA循环1、转氨基作用2、（谷氨酸的氧化）脱氨基作用3、氨的去向---尿素循环4、氨基酸碳骨架的代谢5、由氨基酸衍生的其他重要化合物第二节氨基酸的降解与转化1、转氨基作用氨基酸1+-酮酸2氨基酸2+-酮酸11、转氨基作用转氨酶绝大多数氨基酸之脱氨基出自转氨基作用。具有优势接受脱下的氨基是a-酮戊二酸，新生成的氨基酸转变成谷氨酸。转氨基作用通式：◆转氨酶辅基：■氧化脱氨基■联合脱氨基2、脱氨基作用：★联合脱氨基作用：NH4+联合脱氨基（谷草转氨酶为中心）三、氨基酸降解产物的去向如果机体能正常利用糖、脂。则氨基酸主要是用来：1、重新合成氨基酸。2、生成Asn,Gln。3、合成其它含N或非含N化合物(铵盐)。多余的氨基酸要进行分解代谢。氨基酸的降解：脱去的氨基谷氨酸尿素循环3、氨的去向-尿素循环：定位：跨两个膜区：胞质和线粒体。直接前体：精氨酸。＝尿素循环★定位：跨两个膜区：胞质和线粒体。★直接前体：精氨酸。5、氨的去向------尿素循环草酰乙酸Asp延胡索酸精氨基琥珀酸尿素Arg鸟氨酸瓜氨酸排氨作用：氨基酸的降解：脱去的氨基尿素循环碳骨架TCA循环4、氨基酸的碳骨架的代谢：→TCA循环◆生糖氨基酸14种◆生酮氨基酸Leu（Lys）◆生糖生酮氨基酸Ile\Lys\Phe\Trp\Tyr1、转氨基作用2、（谷氨酸的氧化）脱氨基作用3、氨的去向---尿素循环4、氨基酸碳骨架的代谢第二节氨基酸的降解与转化5、由氨基酸衍生的其他重要化合物■脱羧基作用■羟基化作用5、由氨基酸衍生的其他重要化合物脱羧基作用：脱羧基作用：谷氨酸→氨基丁酸色氨酸——→吲哚乙酸丝氨酸→乙醇胺→胆碱赖氨酸→尸胺鸟氨酸→腐胺羟基化作用：★氨基酸脱羧基和羟基化作用与生物活性物质的产生。由氨基酸降解而衍生的其它重要化合物：生物体内物质的降解并非一个被动的消耗过程，而是一个主动的利用过程。第十一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降解与转化第三节氮素循环第四节氨基酸的生物合成第三节氮素循环一、自然界的氮素循环二、生物固氮三、硝酸还原作用四、氨的同化★★一、自然界的氮素循环N2NH3生物固氮自生固氮利用光能进行氮素还原利用化学能进行氮素还原共生固氮根瘤菌二、生物固氮1.生物固氮的概念和意义及类型2.生物固氮反应及反应条件一些微生物在常温常压下通过体内复杂的固氮酶系统把大气中的分子态氮转化为有机体可利用的氨态氮的作用过程。生物固氮固氮酶复合体：◆还原酶（铁蛋白）：提供很强还原力的电子◆固氮酶（钼铁蛋白）：利用高能电子将氮气还原为氨N2+8H++8e-+16ATP2NH3+H2+16ADP+16Pi固氮反应所需条件：◆充分的能量（ATP）供应；◆强的还原剂；◆厌氧环境。三、硝酸还原作用植物根系从土壤吸收的主要是硝态氮，有二种酶参与将硝态氮还原成为氨：NO3-硝酸还原酶NO2-亚硝酸还原酶NH4+2e-6e-在植物体内硝酸还原发生在根和叶内，但种子萌发或植株缺氧时主要在根部进行。三、硝酸还原作用：NO3———NO2———NH42e6e硝酸还原酶亚硝酸还原酶----+第三节氮素循环一、自然界的氮素循环二、生物固氮三、硝酸还原作用四、氨的同化★★四、氨的同化生物体利用3种途径把氨转化为有机化合物（一）谷氨酸与谷氨酰胺的形成：（二）氨甲酰磷酸的形成：N2→NH4+？（一）谷氨酸与谷氨酰胺的形成：1.谷氨酰胺合成酶途径转氨基作用谷氨酰胺合成酶谷氨酸合成酶-酮戊二酸2.谷氨酸脱氢酶途径：(二)氨甲酰磷酸的形成：氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ:氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ:尿素循环（体内氨的排除）谷氨酰胺提供氨基（氨的同化：嘧啶合成）第三节氮素循环一、自然界的氮素循环二、生物固氮三、硝酸还原作用四、氨的同化★★第四节：氨基酸的生物合成N2NH3Glu?转氨基作用：所有生物都通过谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶形成谷氨酰胺和谷氨酸；谷氨酰胺和谷氨酸作为氮的供体，用于合成其它的氨基酸。NH3氨基酸合成等GluGlnGlu-酮戊二酸生物固氮硝酸盐还原谷氨酸通过转氨基作用为氨基酸合成提供氨基(2)在氨基酸的降解中，NH4脱至-酮戊二酸形成Glu进入尿素循环。+转氨基作用的意义：+(1)在氨基酸的合成中，由Glu转氨提供NH4。五、氨基酸的生物合成非必需氨基酸：体内可合成的氨基酸必需氨基酸：机体不能合成的氨基酸，必需从食物中摄取，有八种：赖、缬、异亮、苯丙、蛋、亮、色、苏氨酸半必需氨基酸：婴幼儿时期合成量不能满足需要，有两种：组氨酸和精氨酸。（赖蛋色苯精，二亮缬苏组）1、各种氨基酸的合成途径：(1)丙氨酸族(2)丝氨酸族(3)天冬氨酸族(4)谷氨酸族(5)组氨酸⑹芳香氨基酸族五、氨基酸的生物合成:1、丙氨酸族：颉氨酸、丙氨酸和亮氨酸。共同碳骨架是糖酵解生成的丙酮酸。2、丝氨酸族：丝氨酸、甘氨酸和半胱氨酸。糖酵解的中间产物—3-磷酸甘油酸。3、天冬氨酸族：天冬氨酸、天冬酰胺、赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸。草酰乙酸。4、谷氨酸族：谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和精氨酸。ɑ-酮戊二酸。脯氨酸和精氨酸通过谷氨酸合成。5、芳香族氨基酸：酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。磷酸烯醇式丙酮酸和4-磷酸赤藓糖。6、组氨酸ATP腺嘌呤的吡啶环与核糖衍生物—5-磷酸核糖-1-焦磷酸缩合，形成磷酸核糖-ATP，经过连续3步反应后的产物再与谷氨酰胺反应，生成咪唑甘油磷酸，再经5步反应生成组氨酸。芳香氨基酸族：磷酸烯醇式丙酮酸4-磷酸赤藓糖莽草酸分支酸苯丙氨酸酪氨酸色氨酸酪氨酸+第四节氨基酸的生物合成1、各种氨基酸的合成途径2、氨基酸合成的调节：反馈调节3、一碳单位