氨基酸与核苷酸代谢.ppt

氨基酸与核苷酸代谢,氨基酸的分解代谢,体内氨基酸的来源与去向 氨基酸的来源 食物中的蛋白质、氨基酸 体内组织蛋白质和氨基酸激素的分解 利用糖代谢中间物合成 氨基酸的主要代谢去向 脱氨、转氨生成相应的酮酸进入糖代谢 脱下的氨基可以转变为尿素、尿酸 脱羧生成对应的胺类 合成组织蛋白质 合成其他含氮化合物：嘌呤、嘧啶、胆碱、肌酸、甲状腺素 过剩氨基酸直接排泄（微生物）,脱氨、转胺作用 氧化脱氨作用 由L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、L-谷氨酸脱氢酶催化 L-氨基酸氧化酶以FMN或FAD为辅酶， D-氨基酸氧化酶以FAD为辅酶 L-谷氨酸脱氢酶以NAD或NADP为辅酶 转氨作用 -氨基酸的氨基转移到另一种-酮酸上生成相应的一分子-酮酸和-氨基酸 谷丙转氨酶（GPT）、谷草转氨酶（GOT）是最主要的转氨酶 以磷酸吡哆醛（PLP）为辅酶 联合脱氨作用 通过转氨作用和脱氨作用的联合来实现对氨基酸的脱氨 与L-谷氨酸脱氢酶为核心的联合脱氨 嘌呤循环：氨基酸通过连续的转氨作用，将氨基传递给草酰乙酸生成Asp，Asp与次黄嘌呤合成腺苷酰琥珀酸，后者裂解生成延胡索酸和腺苷酸，腺苷酸脱氨生成次黄嘌呤，形成循环,氨基的代谢去向 不同生物氨的排泄 直接排出，水生低等生物、鱼类 产尿酸，鸟类、爬行类 产尿素，哺乳类、人类 尿素的产生 合成部位：肝脏是尿素合成的主要部位，分别在线粒体和胞质进行 氨基甲酰磷酸的合成： NH3、CO2、ATP作为原料 氨基甲酰磷酸合成酶I 催化，为别构调节酶，N-乙酰谷氨酸是别构激活剂 鸟氨酸循环： 鸟氨酸合成瓜氨酸 瓜氨酸合成精氨酸 精氨酸水解产生尿素和鸟氨酸,氨基的其他去向 生成酰胺 合成嘧啶环，氨基甲酰磷酸合成酶II 催化产生氨基甲酰磷酸，在细胞质进行，不受N-乙酰谷氨酸的调控 -酮酸的去向 再合成氨基酸 转变为糖和脂肪 生糖氨基酸和生酮氨基酸 Leu、Lys是严格的生酮氨基酸 Ile、Tyr、Phe、Trp是生酮兼生糖氨基酸 彻底氧化生成二氧化碳、水 氨基酸进入糖代谢的不同位置 丙酮酸 乙酰CoA TCA其他部位,氨基酸与一碳单位 一碳单位的定义 具有一个碳原子的基团 一碳单位的形式 一碳单位的转移：四氢叶酸 一碳单位的生成： 来源：Gly、Thr、Ser、His、Met Gly生成次甲基-FH4 Ser生成亚甲基-FH4 His生成亚氨甲酰-FH4 Met生成甲基-FH4 一碳单位的利用 合成嘌呤、嘧啶 合成肾上腺素、肌酸、卵磷脂,氨基酸的其他重要物质 胺类物质 精胺、色胺、组胺 多巴胺 酪氨酸生成黑色素 酪氨酸生成肾上腺素等 Trp生成5-羟色胺、吲哚乙酸等,氨基酸的合成代谢概述,氨基的来源 外源性氨基化合物：氨基酸、胺类，酰胺化合物 生物固氮作用：固氮菌将N2还原成NH3 植物、微生物还原硝酸盐、亚硝酸盐 氨基酸合成的分类 -酮戊二酸衍生型 Glu、Gln的合成 Pro的合成 Arg的合成 草酰乙酸衍生型 Asp、Asn Thr、 Met、 Ile Lys,丙酮酸衍生类型 Ala Val、Leu 甘油-3-P衍生类型 Ser 、 Gly Cys 赤藓糖-4-P和烯醇式丙酮酸衍生类型 Tyr、Phe、Trp 组氨酸,核苷酸的代谢,核苷酸的分解代谢 核酸的降解 核酸酶催化核酸降解成小片断 进一步分解成单核苷酸 核苷酸分解成核糖和碱基 核糖进入糖代谢 脱氧核糖分解成乙醛和甘油醛-3-P 嘌呤的分解 脱氨酶催化脱氨：腺嘌呤黄嘌呤，鸟嘌呤次黄嘌呤 次黄嘌呤、黄嘌呤可在黄嘌呤氧化酶作用下生成尿酸 可进一步分解成尿囊素、尿囊酸、尿素 嘧啶的分解 脱氨，胞嘧啶尿嘧啶 开环、水解生成：CO2、-丙氨酸、 -氨基丁酸等,核苷酸的生物合成 概述 从头合成：利用氨基酸、二氧化碳等简单原料合成核苷酸 补救途径：利用已有的碱基或核苷合成核苷酸 嘌呤核苷酸的从头合成 嘌呤环分子中各原子来源 PRPP的合成 次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成 五元环的合成开始和酰胺的生成 一碳单位的转移（C8） 由Gln提供3-位N原子 脱水闭环 六元环的合成开始 1-位N原子的固定，Asp、ATP参与 脱去延胡索酸 一碳单位的转移（C2） 脱水环化,AMP和GMP的合成 嘧啶核苷酸的合成 嘧啶环的合成前体 尿苷酸的合成 PRPP的合成 乳清酸的合成 乳清酸与PRPP合成尿苷酸（UMP） 尿苷酸转化为CTP 核苷酸转化为核苷三磷酸 接受来自ATP的高能磷酸键 脱氧核苷酸的合成 核苷二磷酸还原酶催化还原，以硫氧还蛋白为辅酶 dUMP合成dTMP：接受FH4的一碳单位，来自Ser 核苷酸从头合成的调节 PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶受产物的抑制 ATP、GTP的交叉调节,哺乳动物氨基甲酰合成酶II受UMP抑制，细菌主要是天门冬氨酸转氨甲酰基酶（ATCase） 嘌呤与嘧啶的协调控制 核苷酸从头合成的抑制物 嘌呤类似物：6-巯基嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤等 Gln、Asp类似物：重氮丝氨酸，羽田杀菌素 叶酸类似物：氨基蝶呤、氨甲基蝶呤 嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶、环胞苷 核苷酸合成的补救途径 嘌呤核苷酸的合成补救 核苷酸化酶催化碱基与核糖-1-P合成核苷，再在磷酸激酶催化下合成核苷酸 核糖磷酸转移酶催化，利用嘌呤碱与PRPP合成核苷酸：APRT