第十章氨基酸代谢.ppt

1、第十二章 含氮化合物代谢,第一节 氨基酸的分解代谢,一、肽链内切酶 肽链内切酶又叫蛋白酶，广泛地分布于各种生物中； 植物：木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等。 动物：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等。,肽链内切酶,ABCD,+H2O,形成肽键时B提供COOH形成肽键时C提供NH2,例题：纯化所得未知多肽的氨基酸组成为Asp1,Ser1,Gly1, Ala1,Met1,Phe1和Lys1，又经过系列分析，结果如下：,FDNB(2,4-二硝基氟苯)与之反应再经酸水解的DNP-Ala;,胰凝乳蛋白酶（CT）消化后，从产物中分离出一个四肽，其组成为 Asp1,Gly1,Lys1,Met1，此四肽

2、的FDNB反应降解产物为DNP-Glys;胰蛋白酶（T）消化八肽后又可得到组成分别为Lys1,Ala1,Ser1及 Phe1,Lys1,Gly1的两个三肽和一个二肽。此二肽被CNBr处理后游离 出自游出天冬氨酸。 请列出八肽全顺序并简单示意你推知的过程。,解：由结果(1)可得知N端为Ala；由结果(2)C端四肽序列为Gly-Lys -Met-Asp；由结果(3)可知N-端的三肽为Ala-Ser-Lys，中间肽序列 为Phe-Gly-Lys，二肽被CNBr处理后游离出自由天冬氨酸，提示了这个 二肽的序列为Met-Asp，而且没有碱性残基，因此是整个肽链的C端二肽 完整的八肽序列为：Ala-Ser

3、-Lys-Phe-Gly-Lys-Met-Asp,二、端解酶肽链外切酶： 氨肽酶：专一性地从肽链的氨基端水解肽键。有多种。 羧肽酶：专一性地从肽链的羧基端水解肽键。有多种。,三、二肽酶-水解一切二肽。有多种。,第二节 氨基酸的分解代谢,二、脱羧基作用 (decarboxylation),一、脱氨基作用 ( deamination),2. 非氧化脱氨基,3. 转氨基作用,三、分解产物的去路,1. 氧化脱氨基,4、联合脱氨基作用,氧化脱氨基酶 作用特点 L-氨基酸氧化酶： pH为10，生理pH条件下活性不高，不是主要酶系。 D-氨基酸氧化酶： 活性高，但生物体的氨基酸主要由L-氨基酸组成， 该E无

4、重要意义 谷氨酸脱氢酶： 广泛存在，活性高，只催化谷氨酸脱氢。,氧化脱氨基 (oxidative deamination),还原脱氨基：,2. 非氧化脱氨基,水解脱氨基：,裂解脱氨基：,3. 转氨基作用 (aminotransferation),常见的有谷草转氨酶和谷丙转氨酶,氨基酸转氨酶，含磷酸吡哆醛 ，反应历程为:,4. 联合脱氨基作用分两种情况,转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶组成的脱氨基作用，广泛存在于动植物和微生物中。,腺嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基作用,腺嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基作用仅限于骨骼肌、心肌组织细胞的脱氨基方式，而不是通过联合脱氨基的方式进行。原因是这两种组织中的谷氨酸脱氢酶含量

5、较少活性低,二、脱羧基作用,5. 脱酰胺作用 例 如:谷氨酰氨+H2O谷氨酸+NH3,对于中枢神经系统传导有抑制作用,使血管舒张，降低血压医学认为，过敏性鼻炎患者是因为体内组氨产生过多，引起鼻道毛细血管扩张，增加分泌，鼻涕较多之故。,使血管舒张，降低血压医学认为，过敏性鼻炎患者是因为体内组氨产生过多，引起鼻道毛细血管扩张，增加分泌，鼻涕较多之故。,使血管舒张，降低血压医学认为，过敏性鼻炎患者是因为体内组氨产生过多，引起鼻道毛细血管扩张，增加分泌，鼻涕较多之故。,对于中枢神经系统传导有抑制作用,对于中枢神经系统传导有抑制作用,氨基酸脱羧基后，产物为有机胺，多数具有很强的生理活性如：赖氨酸戊二胺（

6、尸胺） 组氨酸组胺 酪氨酸酪胺；这些胺都具有强烈的生理作用，如组胺可降低血压，酪胺可升高血压等 。富含蛋白类食物腐败后产生胺类物质，误食会引起食物中毒-恶心、头晕、萎靡不振，严重者死亡。,三、分解产物的去路,（1）重新合成氨基酸； （2）生成NH4+ （3）生成酰胺 ； （4）合成其他含氮化合物 （5）形成尿素（鸟氨酸循环）。,细胞质,鸟氨酸循环,酶？,酶？,鸟氨酸循环的特点和生物学意义：,1、鸟氨酸循环主要发生部位是动物肝脏，最后通过尿液排 泄，有利于解除NH3的毒性；在少数植物中，如马勃、 洋蕈等也能合成尿素，以解除NH3 毒性，因为高浓度的 NH3 是解联剂。 2、每合成1分子尿素消耗3

7、分子ATP。 3、尿素分子中两个酰胺基，一个来自NH3，另一个来自天 冬氨酸。 NH3的固定发生在线粒体中。,2. 酮酸的去路 :（1）合成氨基酸（2）氧化分解（3）生成糖或脂（生糖氨基酸、生酮氨基酸）,3. 胺的去路 （1）氧化,（2）转化为其它含氮化合物。胺可转化为生物碱、生长刺激素等等。如色氨酸经脱氨基后可生成植物生长激素吲哚乙酸。,4、氨基酸与一碳单位,概念：一碳单位是指仅含一个碳原子的基团，如甲基、亚甲基、羟甲基、甲酰基、 亚氨甲基（C=NH）等。一碳单位可来源于甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸、组氨酸等 即在一碳单位转移酶催化下由四氢叶酸（FH4）携带一碳单位，从一种化合物转移 到另一种化合

8、物，进而合成生物活性物质，如腺嘌呤等。,第三节 氨基酸的生物合成,一、生物固氮 1. NH3的来源(1)生物固氮 固氮酶的组成：有两种成分，即铁蛋白和钼铁蛋白，二者均为铁硫蛋白，其中，铁蛋白的功能是接受供电子体的电子并转移给钼铁蛋白，钼铁蛋白的功能是直接还原氮。供电子体是NADPH。该过程要消耗ATP。,固氮机理：,固氮机理：,固氮机理：,固氮机理：,6 e,6 e,6 e,6 e,固氮酶作用特点：1、需要严格的厌氧环境；2、固氮需要ATP供能；3、需要较多的NADPH作还原剂；4、需要钼和铁元素。,（2）硝酸还原：硝酸还原分为两步，第一步在硝酸还原酶催化下，NO3还原为NO2，第二步在亚硝酸还原酶催化下， NO2还原为NH3,电子供体为NADPH、NADH（高等植物、真菌、蓝藻）和铁氧还蛋白（其它）：,电子供体为铁氧还蛋白。,（3）从环境直接吸收 2. 氨的同化 是指将氨转化为有机