《含氮化合物的代谢》PPT课件

第十一章含氮化合物的代谢,氮素是生命元素蛋白质、核酸、脂类氮素代谢非常复杂注意掌握轮廓,N,NH,4,+,AA,其它AA,蛋白质,降解,核苷酸,酮酸,转氨酶,降解,核酸,N代谢概况,+戊碳糖,一、氨基酸的代谢,合成分解,氨基酸代谢概况,食物蛋白质,氨基酸,特殊途径,-酮酸,糖及其代谢中间产物,脂肪及其代谢中间产物,TCA,鸟氨酸循环,NH4+,NH4+,NH3,CO2,H2O,体蛋白,尿素,尿酸,激素,卟啉,尼克酰氨衍生物,肌酸胺,嘧啶,嘌呤,SO42-,（次生物质代谢）,CO2,胺,L-谷氨酸脱氢酶,谷氨酸+H2O,-酮戊二酸+NH3,NAD（P）+,NAD（P）H,AA的合成,直接合成,转氨基作用,AA的相互转化,直接合成,1、氨基酸的合成,转氨基作用,谷丙转氨酶（GPT）,谷草转氨酶(GOT),（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,1,2,3,4,5,2、氨基酸的分解,氨基酸,胺,CO2,脱羧基作用,脱氨基作用,酮酸,NH4,生理活性物质,释放或重新利用,尿素和嘧啶等,进一步氧化或转变为糖、脂肪,脱氨基作用,氧化脱氨基作用,联合脱氨基作用,转氨基作用,氧化脱氨基作用,氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相应的-酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。主要有以下两种类型：,转氨基作用,转氨酶（辅酶：磷酸吡哆醛）,在转氨酶的催化下，-氨基酸的氨基转移到-酮酸的酮基碳原子上，结果原来的-氨基酸生成相应的-酮酸，而原来的-酮酸则形成了相应的-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。,磷酸吡哆醛的作用机理,GOT（谷丙转氨酶）GPT（谷草转氨酶）,谷氨酰胺的生成和利用,联合脱氨基作用,（1）概念,（2）类型,a、转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联,b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联,转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联,转氨酶,L-谷氨酸脱氢酶,H20+NAD+,NH3+NADH,-酮酸,-氨基酸,-酮戊二酸,L-谷氨酸,转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联,鸟氨酸循环,氨基酸,谷氨酸,谷氨酸,氨甲酰磷酸,鸟氨酸,瓜氨酸,瓜氨酸,精氨琥珀酸,鸟氨酸,精氨酸,延胡索酸,草酰乙酸,氨基酸,谷氨酸,-酮戊二酸,天冬氨酸,ATP,AMP+PPi,H2O,2ATP+CO2+NH3+H2O,2ADP+Pi,基质,线粒体,胞液,尿素,氨基酸中氨基的去路,1、重新形成氨基酸2、形成酰胺（Gln和Asn，消除NH3毒害，贮存NH3）3、和有机酸形成铵盐。4、尿素的生成和鸟氨酸循环在哺乳动物体内，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。,氨基酸中碳骨架的去路,（1）再氨基化生成氨基酸,（2）转变成糖或脂肪,（3）进入EMPTCA彻底氧化,氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径,草酰乙酸,PEP,-酮戊二酸,天冬氨酸天冬酰氨,丙酮酸,延胡索酸,琥珀酰CoA,乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸赖氨酸色氨酸,丙氨酸苏氨酸甘氨酸丝氨酸半胱氨酸,谷氨酸谷氨酰胺精氨酸组氨酸脯氨酸,异亮氨酸亮氨酸缬氨酸,苯丙氨酸酪氨酸天冬氨酸,异亮氨酸甲硫氨酸缬氨酸,葡萄糖,柠檬酸,合成代谢从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway)分解代谢,二、核苷酸代谢概况,嘌呤核苷酸的合成,嘌呤碱合成的元素来源,CO2,天冬氨酸,甲酰基（一碳单位）,甘氨酸,甲酰基（一碳单位）,谷氨酰胺（酰胺基）,口诀,左一碳，右一碳；1天2碳3酰胺；中间夹个甘氨酸；4，5，7氮Gly；头顶CO2；8-2，9-3来源同；脚踏谷氨酰胺；6-C来自碳酸酐。剩下一氮天冬酸。,天冬氨酸(Asp)一碳单位嘌呤环合成原料谷氨酰胺(Gln)甘氨酸(Gly)CO2合成嘌呤核苷酸:还需R-5-P参与,过程,1.IMP的合成,2.AMP和GMP的生成,1、IMP的合成过程,GAR合成酶转甲酰基酶FGAM合成酶AIR合成酶,IMP生成总反应过程,IMP的合成要点：,在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环；PRPP是重要的中间代谢物，它不仅参与嘌呤核苷酸的从头合成，而且参与嘧啶核苷酸的从头合成及两类核苷酸的补救合成。是5-磷酸核糖的活性供体。PRPP合成酶和酰胺转移酶为关键酶。,IMP是AMP和GMP的前体。,2、AMP和GMP的生成,脱氧核糖核苷酸的生成,4种NDP（A、G、C及U）经还原反应生成4种相应的dNDP,IMP,AMP,GMP,ADP,GDP,ATP,GTP,dADP,dATP,dGDP,dGTP,嘌呤核苷酸合成小结,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。,嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义,腺嘌呤+PRPP,AMP+PPi,APRT,鸟嘌呤+PRPP,HGPRT,GMP+PPi,合成过程,腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase),参与补救合成的酶,腺苷激酶(adenosinekinase),腺嘌呤核苷经腺苷激酶催化生成AMP,参与合成的酶,嘧啶核苷酸的合成,嘧啶核苷酸的结构,1,2,3,4,5,6,Asp,CO,2,NH,3,嘧啶碱合成的元素来源,CO2嘧啶环合成原料谷氨酰胺(Gln)天冬氨酸(Asp)合成嘧啶核苷酸:还需R-5-P参与,（二）合成过程：GlnCTPAsp嘧啶环UMPCO2dTMP1）UMP尿苷酸2）CTP三磷酸胞苷3）dTMP脱氧胸苷酸,（乳清酸）,R-5-P（PRPP）,嘧啶的合成,UMP,UDPdUDPUTPdUMPCTPdTMP,二磷酸核糖还原酶,TMP合成酶甲基化,ATPATPATPGlnMg+,CTP合成酶,磷酸激酶,dCMP,脱氨基,核酸的分解,嘌呤核苷酸的分解代谢,GMPAMP腺嘌呤,鸟嘌呤黄嘌呤次黄嘌呤,NH3,黄嘌呤氧化酶,尿酸,NH3,黄嘌呤氧化酶,嘌呤的分解-1,嘌呤的分解-2,嘌呤的分解,胞嘧啶,胸腺嘧啶,尿嘧啶,CO2+NH3+-氨基酸,嘧啶核苷酸的分解代谢,脱氨、还原、水解,CMPGMPdTMP