第8章_蛋白质的降解与氨基酸代谢.

1、蛋白晦（肽铤內切晦丿作用于肽链内部的肽键。e.g.胃蛋白酶、胰蛋白酶、 胰凝蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、弹性蛋白酶、木瓜蛋 白酶、菠萝蛋白酶JMHK白於塚睥的外汇“肠議誌一J 六Ak严凉+弹性蛋白U原X蛋白詁MK9LX白酢弹性黃白藏耻原竣战麟咦蛋门廉对各个陝脏蛋白猶原的激活作用二、肽礴（肽縫外切醯J又称肽链端解酶，只作用于多肽链末端，依次将AA 一个一个、或两个两个地从肽链水解下来。 1、二肽酶：专门水解二肽。 2、氨肽酶：专一作用于氨基末端的肽键。3、竣肽酶：专一作用于竣基末端的肽键。第二节氨基酸的第二节氨基酸的降解与转化氨基酸代谢概况脱氨恳作用（一）氧化脱氨基作用（主要方式）指AA在酶作用下先

2、脱去两个H形成亚氨基酸，亚氨基酸再自动与水反应生成a-酮酸和氨（NHf）的过程。 L氨基酸氧化酶：辅基为FMN,最适pH为10; D氨基酸氧化酶：辅基为FAD,分布广活性强;一気墓酸FP-2H亚MXtt-6-80気基酸氧化 INHa-COO- + NH|0谷氨酸脱氢酶（GDH）:普遍存在于动植物和微 生物体内，无需氧气，活性和专一性都很强，且 只对L谷氨酸起催化作用。coo- I 严 CH?4* HiN-CHCOOZAD 或 ZADH+H+ 或NADP NADPH+H*COCTCOO-IICH,CH,CH如 + NHaC-NH：C-O + C0 (!：HNH8 COO ioo-CHS CHNH

3、, coo-谷氮般戊二酸丙気酸正常情况下血清中转氨酶活性很低，但在心脏和 肝脏中则很高；当心脏或肝脏受损时，大量的转 氨酶流入血清，会引起血清中转氨臨活性升高， 可依据这一变化来诊断肝炎。（三）联合脱氨基作用指AA不直接氧化脱氨，而是先与a 酮戊二酸通过转 氨作用生成相应的a酮酸和谷氨酸，谷氨酸再氧化脱 氨的过程。单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基，单靠氧化脱氨基 作用也不能满足机体脱氨基的需要，因为只有Glu脱 氢酶活力最高，其余L-氨基酸氧化酶的活力都低。谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用：合成非必需AA的主要途径；也是肝.肾等组织的主要脱氮途径。a 氨基砂j酮戊二酸NADH H*+ 陛X/ZADPH

4、+H+5转熬纵X谷氨磁倾酶J谷氮酸/.嗥吟核若酸循环联合脱氨基作用:次加鶴昔-欣-氨基谷気戢BB戊二酸天冬気职腺昔职代琥珀紋I象合毎苹果觀/耐劇舉髀酸（四）非氧化脱氨基作用直接脱氨基作用；（氨解酶催化Phe、Tyr）还原脱氨基作用；水解脱氨基作用；脱水脱氨基作用；脱疏基脱氨基作用；氧化还原脱氨基作用；（五）脱酰氨作用二、脱鞍基作用E HH+ HOKHa 氨基酸（脱 MK）亍旳 j亍HCNHa + OC 厶 HCN0 iRHR体内部分L-AA可在脱竣酶作用下，脱竣生成相应的 一级胺。生物体内广泛存在脱竣酶，其辅酶为磷酸毗 哆醛，但是His脱竣酶无需要辅基（生成组胺）。脱 竣酶的专一性很高，一般一

5、种AA对应一种脱竣酶。3OOH B匯亚胺一级肢直接脱竣基作用:Glu -気基丁酸（神经递质）；F1）*色胺 一-D引垛乙醛 一*F引噪乙酸（生长索）;Lys*尸肢；鸟気酸一*腐虧；氧化脱竣基作用:醉氨酸-05C；f 多巴（3.4-二東苯丙惑）亠多巴胺（3,4-二轻苯乙胺）*多巴进一步氧化可生成聚合物黑素。人体皮肤 的表皮基底层及毛囊中存在黑素细胞，能将酪 氨酸转变为黑素，使皮肤和毛发呈现黑色。客帕金森病人因中枢神经递质多巴胺的减少表现 出颤抖等症状。三、氨墓酸降解产物去曙（一）NH3的去路 1.再生为氨基酸：组织细胞中碳水化合物代谢旺盛 时，氨可与碳水化合物生成的*酮酸发生氨基化反应 重新生成

6、氨基酸。虽然通过脱氨基作用产生的氨再用 来合成AA时并不能增加AA的数量，但却能改变AA 的种类。 2、生成酰胺：生成Gin和Asn是生物体贮藏和运输氨 的主要形式，也是解除氨毒害的最主要途径。另一方 面还可作为蛋白质合成的原料。 3、生成铁盐：有些植物组织中含有大量有机酸，如 柠檬酸、异柠檬酸、苹果酸、酒石酸和草酰乙酸等， 氨可以和之结合生成饺盐，以保持细胞内正常的pHo 4、生成其它含氮物质：如喀吹类化合物。 5、生成尿素（鸟氨酸循环，urea cycle ）哺乳动物体内大部分氨在肝脏中转变为尿素，再 经由尿液排出体外；这是体内氨的主要去路，也 是解氨毒的重要途径。尿素循环少见于植物，少数

7、植物体内的尿素可在 腺酶作用下分解为CO?和氨。J戊二啟 r（经转作用J酶氨甲酰磷酸合酶IPi瓜氮啟瓜気酸天冬氛酸线社体谷抵fij证胡索精氨琥珀 酸裂解即氮叫内精氨酸裂谷氨酸脱酰酶精氨琥珀AMP-4-PPi谷氛岐县Itt血氨的務运（肝外-肝脏丿谷氨酰胺的运氨作用：Gin无毒，易透过细胞膜，是 氨的主要运输形式。丙氨酸-葡萄糖循环：肌肉中糖酵解提供丙酮酸；肝 中，丙酮酸又可生成Glc。肌肉运动产生大量的氨和 丙酮酸，两者都要运回肝脏进一步转化，而以Ala的 形式运送，一举两得。（二）a酮酸（C架）的去路 1、再生为氨基酸：脱氨基的逆反应。 2.进入TCA:彻底氧化为CO?和H2O,产生能量。 3

8、、转变为糖和脂肪：大多数AA在体内可转变为糖，称为生糖AA;生糖氨基酸可降解为a酮戊二酸、琥 珀酰CoA、草酰乙酸、丙酮酸等糖代谢中间物。另一 些AA则在体内能转变为酮体，称为生酮氨基酸，如 Leu. Lys等。既能生成糖又能生成酮体的AA称为生 糖兼生酮AA,如Phe、Tyr等。丙氮酸苏氨酸甘氮酸丝氨酸半脱氨酸异柠檬酸I f戊二社精氮駛 组氨酸 谷氮醸胺脯氮酸谷网7：也产生乙酰CoAI乙酰CoA乙酰乙酰COAI丙酮酸柠异亮氮酸草酰乙酸苹果酸天冬氮酸 天冬酰胺苯丙氨酸 酪氨酸 亮氨取色氨酸琥珀酸更胡索酸琥珀酰CoA 甲硫氮酸（三）胺的去路1胺类氧化：在胺氧化酶催化下生成醛，再氧化为FA,最终生

9、成CO?和比0 oRCH2NH2 +。2 + H2o RCHO + H2O2 + NH32、转变为其它含氮物质：如Sei脱竣后生成乙醇胺 再转变为胆碱。第三节氨和氨基酸的生物合成、氮索循殊还原二、丈物囿指大气中的分子氮在某些微生物体内固氮酶的作用下 还原为NHy然后再被植物吸收，用于合成氨基酸及 其它含氮化合物的过程。生物固氮反应在常温常压下进行，是氮素循环的重要 环节，为氨的主要来源，每年自然界生物固氮总量达 到2亿吨，远远超过工业固氮（Fe作催化剂，450C, 2030MPa）。（一）固氮生物 1、自生型：鱼腥藻、念珠藻（利用光能）；巴斯德 梭菌、固氮菌（利用化学能） 2.共生型：根瘤菌、

10、红萍。（二）固氮的化学固氮酶复合体（两个组分均含有铁硫蛋白）还原酶组分（铁蛋白）：二聚体，给另一组分提 供强还原力的电子；固氮酶组分（钿铁蛋白）：02，利用高能电子把* N?还原为NH4+o固氮反应固氮：N2 + 6H+ + 6e 2NH3放氢：2H3O+ + 2e - H2 + 2H2O固氮条件充足的ATP;强还原剂（还原态铁氧蛋白）； 厌氧环境。固氮条件固氮酶的放氢反应：固氮酶能同时或单独催化H+ 还原为比，因此H+是N?的竞争性抑制剂。可逆，座氢酶的放氢反血：除去过剩的还原力，保 证细胞正常生理活动；无需ATP,受CO抑制。单向性氢酶的放氢反应：需ATP,受KCN抑制。三、确酸述原作用指

11、土壤中的氨在硝化细菌的作用下氧化为硝酸盐。植物的根系可吸收土壤中的硝酸态氮和镀态氮，鮫态 氮可直接用于合成AA,但硝酸态氮必须还原成氨才 能被植物利用。硝酸还原陶N5 亚销酸还原府阿十四、氨墓酸的一敲合瓶途徨(一)氨的同化生物固氮和硝酸还原生成无机态氨，氨很快又可转 变成含氮有机化合物，这一过程称为氨的同化。1.谷氨酸生成途径谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶途径：主要途径 谷氨酸+陀+小？劭城色州谷彖8 + ADP + Pi + Hg Gin + u-酮戊二酸 +NAD(P)H + B+ 谷咖合成睥 2 Giu + NAD(P)4谷氨酸脱氢酶途径：谷氨酸脱氨生成a酮戊二酸 的逆过程。2、氨甲酰磷酸生

12、成途径NH3 + CC2 + 2.ATP氨甲St谶酸 + 2ADP 十 2Pi(二)转氨基作用转氨酶催化可逆反应，即在AA分解代谢和合成代 谢中均起作用。谷氨酸是氨基的转换站，生物体内任一 条途径合成的谷氨酸，经转氨基后可得到各种AA。五、各种氨基瑕的史汤合咸（一）丝氨酸族 3种：Scr. Gly、Cys3磷酸甘泊酸i2 乙醛酸 一 2Gfy - Sei -+* Cys（二）丙氨酸族 3种：Ala、Vai、Leu.Ala51S酗酸异戊酸V 酮酸异己酸一 Leu（三）谷氨酸族 4+1 种：Glu、Gin、Pro.軽脯氨酸Gina 戊酮二酸 Glu丘-f Pto 轻脯氨酸、鸟氨酸f瓜氨酸卄Arg（

13、四）天冬氨酸族 6种:Asp、Asn、Lys、Met. Thr. He草酰乙酸* 4上2AsiiB 天冬氨酸半醛MetJ Tlu lie（五）芳香氨酸族 3种：Trp、Tyr Phe4磷酸赤蘇糖PEP莽草酸一分支酸一预苯酸vTvrPlie（六）组氨酸 C架为5磷酸核糖（R-5-P ）楣、脂及蛋白质代谢的相互瑕系C6光合作用乙醉酸途餐呼吸作用乙舁酸 3璘酸核犍一 His葡萄槍3 供酸甘油酸1鹫酸赤蘇糖乂斗芳香氮 莽草酸f基酸族乙醛酸Ser丝氨酸族PEP脂肪丙気酸族丙酮酸乙酰乙酰CoA 乙酰CoA无冬甄酸族草醜乙酸J柠檢酸a 戊酮二酸一谷孰酸族延胡索酸、 .琥珀酰CoA天邑：Li 也叱稀氯!tt丿；msuu氨解 肛気酸 MK