第十章 氨基酸 代谢ppt课件

1、第十章第十章 氨基酸代谢氨基酸代谢 主要内容：了解蛋白质及主要内容：了解蛋白质及氨基酸的代谢的意义，本章氨基酸的代谢的意义，本章着重讨论蛋白质在机体内的着重讨论蛋白质在机体内的降解，以及氨基酸的分解和降解，以及氨基酸的分解和合成的共同代谢途径。掌握合成的共同代谢途径。掌握氨基酸的脱氨作用及氨基酸氨基酸的脱氨作用及氨基酸的分解产物的分解产物-氨和氨和-酮酸的酮酸的代谢去路。代谢去路。 目录目录第一节第一节 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解第二节第二节 氨基酸的分解氨基酸的分解第三节第三节 氨基酸分解产物的转化氨基酸分解产物的转化第四节第四节 氨的同化及氨基酸的生氨的同化及氨基酸的生物合成物合成一

2、 蛋白质的酶促降解蛋白酶的种类和专注性编号编号 名名 称称 作用特征作用特征 实例实例丝氨酸蛋白酶类丝氨酸蛋白酶类(serine pritelnase)(serine pritelnase)活性中心含活性中心含SerSer硫醇蛋白酶类硫醇蛋白酶类(Thiol pritelnase)(Thiol pritelnase)活性中心含活性中心含CysCys羧基酸性蛋白酶类羧基酸性蛋白酶类carboxyl(asid) carboxyl(asid) pritelnasepritelnase活性中心含活性中心含Asp,Asp,最适最适pHpH在在5 5以下以下金属蛋白酶类金属蛋白酶类(metalloprit

3、elnase)(metallopritelnase)活性中心含有活性中心含有Zn2+ Zn2+ 、 Mg2+Mg2+等金属等金属胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶凝血酶凝血酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶无花果蛋白酶无花果蛋白酶菠萝酶菠萝酶胃蛋白酶胃蛋白酶凝乳酶凝乳酶枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶Phe.Tyr.TrpArg.Lys脂肪族脂肪族胰凝乳胰凝乳蛋白酶蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶羧肽酶胰蛋白酶胰蛋白酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶Phe. Trp消化道内几种蛋白酶的专注性消化道内几种蛋白酶的专注性胰蛋白酶：胰蛋白酶：Lys、Arg羧基端肽键；羧基端肽键

4、；(碱性碱性 糜蛋白酶：糜蛋白酶：Phe、Tyr、Trp肽键；肽键； (芳香族芳香族 弹性蛋白酶：弹性蛋白酶：Val、Leu、Ser、Ala肽键肽键 脂肪族脂肪族肽酶的种类和专注性 - -氨氨( (酰酰) )肽水解酶肽水解酶( ( -aminoacyl -aminoacyl peptide hydrolase)peptide hydrolase)作用于多肽链的作用于多肽链的N-N-末端末端 - -羧肽水解酶羧肽水解酶( ( -carboxyl -carboxyl peptide hydrolase)peptide hydrolase)作用于多肽链的作用于多肽链的C-C-末端末端二羧肽水解酶二羧

5、肽水解酶(depeptide (depeptide hydrolase)hydrolase)水解二肽水解二肽羧肽酶羧肽酶A：水解中性：水解中性aa为为C端的肽键；端的肽键； 羧肽酶羧肽酶B：水解碱性：水解碱性aa为为C端的肽键；端的肽键；蛋白质降解的泛肽途径蛋白质降解的泛肽途径多泛肽多泛肽化蛋白化蛋白26S蛋白酶体蛋白酶体19S调理亚基调理亚基去折叠去折叠水解水解E1E1：泛肽激活酶：泛肽激活酶 E2E2：泛肽载体蛋白：泛肽载体蛋白 E3E3：泛肽：泛肽- -蛋白质衔接酶蛋白质衔接酶ubiquitin 蛋白质的酶促降解蛋白质的酶促降解 蛋白酶蛋白酶肽酶肽酶肽链内切酶肽链内切酶肽链外切酶肽链外切

6、酶二肽酶二肽酶组织蛋白酶组织蛋白酶肽链内切酶肽链内切酶胃蛋白酶胃蛋白酶 ：水解芳香族氨基酸的：水解芳香族氨基酸的NH2构成的肽键。构成的肽键。胰蛋白酶胰蛋白酶 ：水解碱性氨基酸的：水解碱性氨基酸的COOH构成的肽键。构成的肽键。胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶：水解芳香族氨基酸的：水解芳香族氨基酸的COOH构成的肽键。构成的肽键。肽链外切酶肽链外切酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶非必需氨基酸非必需氨基酸半必需氨基酸：半必需氨基酸：His必需氨基酸：必需氨基酸：Lys、Trp、Thr、Phe、Ile、Leu、Val、Met二、 氨基酸的普通代谢氨基酸代谢概略氨基酸代谢概略(二二)氨基酸的脱羧基作用氨基酸的脱羧

7、基作用(一一)氨基酸的脱氨基作用氨基酸的脱氨基作用氨基酸代谢概略氨基酸代谢概略食物蛋白质食物蛋白质氨基酸氨基酸特殊途径特殊途径 -酮酸酮酸糖及其代谢糖及其代谢中间产物中间产物脂肪及其代脂肪及其代谢中间产物谢中间产物TCA鸟氨酸鸟氨酸循环循环NH4+体蛋白体蛋白尿素尿素尿酸尿酸激素激素卟啉卟啉尼克酰氨尼克酰氨衍生物衍生物肌酸胺肌酸胺嘧啶嘧啶嘌呤嘌呤生物固氮生物固氮硝酸复原硝酸复原CO2胺胺氨基酸氨基酸生物合成生物合成分解代谢分解代谢蛋白质蛋白质脱氨脱氨-酮酸酮酸脱羧脱羧胺胺碳骨架碳骨架三大代谢三大代谢能源能源氨基酸代谢简况氨基酸代谢简况1、氧化脱氨基作用 -氨基酸 氨基酸氧化酶FAD、FMN-酮

8、酸酮酸 R-CH-COO- NH+3 | R-C-COO-+NH3 O|H2O+O2H2O2l生成的生成的H202在过氧化氢酶作用下分解成水在过氧化氢酶作用下分解成水和氧气。和氧气。2、转氨基作用、转氨基作用 -氨基酸1 R1-CH-COO- NH+3 |-酮酸酮酸1 R1-C-COO- O| R2-C-COO- O|-酮酸酮酸2 R2-CH-COO- NH+3 |-氨基酸氨基酸2谷丙转氨酶和谷草转氨酶谷丙转氨酶谷丙转氨酶GPT谷草转氨酶谷草转氨酶(GOT)3 3、结合脱氨基作用、结合脱氨基作用1 1概念概念转氨基作用和氧化脱氨基作用结合转氨基作用和氧化脱氨基作用结合进展的脱氨基作用方式。进展

9、的脱氨基作用方式。2 2类型类型a a、转氨酶与、转氨酶与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相谷氨酸脱氢酶作用相偶联偶联b b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联偶联转氨酶与转氨酶与L-L-谷氨酸脱氢酶作用相偶谷氨酸脱氢酶作用相偶联联转氨酶转氨酶L-L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶-酮酸酮酸-氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸L-L-谷氨酸谷氨酸转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联-氨基酸氨基酸-酮酸酮酸-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸腺苷酰琥珀酸腺苷酰琥珀酸苹果酸苹果酸延胡索酸延胡索酸腺苷酸腺苷酸次黄苷酸次黄苷酸1 1、概念、概念3 3、脱羧产物的进一步转

10、化次生物质代谢、脱羧产物的进一步转化次生物质代谢 氨基酸在脱羧酶的作用下脱掉羧基生成相应的一级胺类化合物的作用。脱羧酶的辅酶为磷酸吡哆醛。直接脱羧直接脱羧 胺胺羟化脱羧羟化脱羧 羟胺羟胺 2 2、类型、类型: : 脱羧基作用脱羧基作用NH2CHRCOOHRCH2NH2 + CO2谷氨酸谷氨酸-氨基丁酸氨基丁酸天冬氨酸天冬氨酸-丙氨酸丙氨酸组氨酸组氨酸组胺组胺RCH2NH2 + O2 + H2ORCHO + H2O2 + NH3Glu-氨基丁酸：重要的神经介氨基丁酸：重要的神经介质，抑制神经中枢；质，抑制神经中枢； His 组胺：有降压、刺激胃液分组胺：有降压、刺激胃液分泌的作用泌的作用Tyr

11、酪胺：有升压作用酪胺：有升压作用大多数胺类对动物有毒，去向：大多数胺类对动物有毒，去向：1随尿排出；随尿排出；2在胺氧化酶作用下可进一步氧化分解在胺氧化酶作用下可进一步氧化分解胺胺氨氨醛醛脂肪酸脂肪酸合成尿素合成尿素CO2H2O新氨基酸新氨基酸1 1、氨的代谢转变、氨的代谢转变 重新生成氨基酸重新生成氨基酸 谷氨酰胺和天冬酰氨的生成谷氨酰胺和天冬酰氨的生成 尿素的生成尿素的生成尿素循环尿素循环 合成其他含合成其他含N物质物质1 1尿尿 素素 的的 生生 成成概念概念总反响和过程总反响和过程尿素循环尿素循环氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨

12、酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸鸟氨酸鸟氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊酮戊二酸二酸天冬氨酸天冬氨酸2ADP+Pi2ATP+CO2+NH3+H2O1细胞溶液细胞溶液线粒体线粒体尿素尿素 -酮戊酮戊二酸二酸 -酮戊酮戊二酸二酸H2N-C-O2345v在线粒体中进展，耗能。在线粒体中进展，耗能。v氨甲酰磷酸合成酶催化构成氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸合成酶催化构成氨甲酰磷酸vN-乙酰谷氨酸为别构激活剂。乙酰谷氨酸为别构激活剂。A、氨的活化：、氨的活化： 在线粒体内；在线粒体内； 鸟氨酸转氨甲酰酶将氨甲酰磷酸交给鸟鸟氨酸转氨甲酰酶将氨甲酰磷酸交给鸟氨酸，进入细胞质。氨酸，

13、进入细胞质。B、构成瓜氨酸：、构成瓜氨酸： 在胞质；在胞质； 精氨琥珀酸合成酶催化瓜氨酸与精氨琥珀酸合成酶催化瓜氨酸与Asp缩合；缩合； 耗费耗费2个高能键。个高能键。C、精氨琥珀酸生成：、精氨琥珀酸生成： 精氨琥珀酸酶催化精氨琥珀酸上精氨琥珀酸酶催化精氨琥珀酸上Asp骨骨架以延胡索酸方式移去，架以延胡索酸方式移去，D、构成精氨酸、构成精氨酸 精氨酸酶作用于精氨酸。精氨酸酶作用于精氨酸。E、尿素构成、鸟氨酸再生、尿素构成、鸟氨酸再生3 3谷氨酰胺的生成和利用谷氨酰胺的生成和利用2 2、氨基酸碳骨架的转化途径、氨基酸碳骨架的转化途径1 1再氨基化生成氨基酸再氨基化生成氨基酸2 2转变成糖或脂肪转

14、变成糖或脂肪 生糖氨基酸生糖氨基酸 生酮氨基酸生酮氨基酸3 3氧化供能生成氧化供能生成CO2CO2和和H2OH2O氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯磷酸烯醇式酸醇式酸 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨丙酮酸丙酮酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸色氨酸色氨酸丙氨酸丙氨酸苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸半胱氨酸半胱氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸组氨酸组氨酸脯氨酸脯氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸缬氨酸缬氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸

15、酪氨酸酪氨酸天冬氨酸天冬氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸葡萄糖葡萄糖柠檬酸柠檬酸氨基酸与一碳基团氨基酸与一碳基团-CH=NH 亚氨甲亚氨甲基基H-CO- 甲酰基甲酰基-CH2OH 甲醇基甲醇基-CH= 次甲基次甲基-CH2- 亚甲基亚甲基-CH3 甲基甲基叶酸和叶酸和 四氢叶酸四氢叶酸FH4或或THFA叶叶酸酸四四氢氢叶叶酸酸HH105一碳基团的一碳基团的来源与转变来源与转变S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸N5 ， N10 -CH2-FH4复原复原酶酶N5 ， N10 -CH2-FH4脱氢脱氢酶酶参与参与 甲基化反响甲基化反响为胸腺嘧啶合为胸腺嘧啶合成提供甲基成提供甲基参与嘌呤合成参与

16、嘌呤合成参与嘌呤合成参与嘌呤合成氨基酸与生物活性物质氨基酸与生物活性物质 酪氨酸代谢与黑色素的构成酪氨酸代谢与黑色素的构成 色氨酸代谢与色氨酸代谢与5-5-羟色胺与吲哚乙酸羟色胺与吲哚乙酸 谷氨酸与谷氨酸与 - -氨基丁酸氨基丁酸 组氨酸与组胺组氨酸与组胺 半胱氨酸和牛磺酸半胱氨酸和牛磺酸多巴胺多巴胺羟化羟化 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成Thr、Val、Leu、Ile、Met、Lys、Phe、Trp (His、 Arg) 凡是机体不能本人合成，必需来自外界的氨基酸，称为必需氨基酸。人的必需氨基酸：人的必需氨基酸：谷氨酸族谷氨酸族天冬氨天冬氨酸族酸族丙氨丙氨酸族酸族丝氨丝氨酸族酸族His 和和芳香族芳香族氨基酸生物合成的分族情况氨基酸生物合成的分族情况1丙氨酸族丙氨酸族 丙酮酸丙酮酸 Ala、Val、Leu2丝氨酸族丝氨酸族 甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸 Ser、Gly、Cys3谷氨酸族谷氨酸族 -酮戊二酸酮戊二酸 Glu、Gln、Pro、Arg4天冬氨酸族天冬氨酸族 草酰乙酸草酰乙酸 Asp、Asn、Lys、Thr、Ile、Met5组氨酸和芳香氨基酸族组氨酸和芳香氨基酸族 磷酸核糖磷酸核糖 His 磷酸赤藓