氨基酸生物合成汇总课件

氨基酸及其重要衍生物的生物合成 一、概论一、概论 二、脂肪族氨基酸的生物合成二、脂肪族氨基酸的生物合成 三、芳香族氨基酸的生物合成三、芳香族氨基酸的生物合成 四、氨基酸生物合成的调节四、氨基酸生物合成的调节 五、氨基酸转化为其他氨基酸及其代谢物五、氨基酸转化为其他氨基酸及其代谢物一、氨的同化作用一、氨的同化作用一、氨的同化作用一、氨的同化作用通过生物固氮把通过生物固氮把N N2 2转变为氨，氨是合成氨基酸所需氨基的转变为氨，氨是合成氨基酸所需氨基的主要来源，氨也可用于合成其他含氮的生物分子主要来源，氨也可用于合成其他含氮的生物分子.生物生物体把氨转变为有机含氮化合物有体把氨转变为有机含氮化合物有3 3条途径条途径.分别是分别是:在氨甲酰磷酸合成酶催化下在氨甲酰磷酸合成酶催化下,利用氨和利用氨和COCO2 2合成氨甲酰合成氨甲酰磷酸磷酸.在谷氨酸脱氢酶催化下在谷氨酸脱氢酶催化下,-,-酮戊二酸还原氨基化为谷氨酮戊二酸还原氨基化为谷氨酸酸.在谷氨酰胺合成酶催化下在谷氨酰胺合成酶催化下,谷氨酸合成谷氨酰胺谷氨酸合成谷氨酰胺.NHNH3+CO+CO2 2+2ATP+H+2ATP+H2 2OON N2 2H-C-O-P-OH-C-O-P-O-=-OOOOOO+2ADP+Pi+2ADP+Pi氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶I IMg2+Mg2+1、氨甲酰磷酸的合成、氨甲酰磷酸的合成n n在谷氨酸脱氢酶催化下，将在谷氨酸脱氢酶催化下，将-酮戊二酸还原、氨化为谷氨酸酮戊二酸还原、氨化为谷氨酸COO-COO-C=OC=O CHCH2 2 CHCH2 2 COO-COO-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶NAD(P)H+H+NAD(P)+COO-COO-CHCH CH2CH2 CH2CH2 COO-COO-HH3 3N N氨氨氨氨2、-酮戊二酸还原、氨基化为谷氨酸酮戊二酸还原、氨基化为谷氨酸n n由谷氨酸与氨再生成谷氨酰胺，合成由谷氨酸与氨再生成谷氨酰胺，合成谷氨酰胺要消耗谷氨酰胺要消耗ATPATP.也能把也能把氨转变为有机物。氨转变为有机物。COO-COO-CHCH CH2CH2 CH2CH2 COO-COO-HH3 3NN+NH+NH4 4+谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi+H+COO-COO-CHCH CH2CH2 CH2CH2 C=OC=OHH3 3NN NH23、谷氨酸酰胺化为谷氨酰、谷氨酸酰胺化为谷氨酰胺胺氨基酸的生物合成（一）（一）不同生物合成氨基酸的能力不同，合成氨基酸的种类不同，利用不同生物合成氨基酸的能力不同，合成氨基酸的种类不同，利用的原料也不同。的原料也不同。n n从合成的种类：有的能合成构成蛋白质的全部氨基酸，有的能合成部从合成的种类：有的能合成构成蛋白质的全部氨基酸，有的能合成部分氨基酸。如高等植物能合成构成蛋白质的全部氨基酸，不同微生物分氨基酸。如高等植物能合成构成蛋白质的全部氨基酸，不同微生物合成氨基酸的能力有很大的差别，像大肠杆菌能合成全部氨基酸，乳合成氨基酸的能力有很大的差别，像大肠杆菌能合成全部氨基酸，乳酸菌则有些氨基酸不能合成。人与动物则必需氨基酸不能合成。酸菌则有些氨基酸不能合成。人与动物则必需氨基酸不能合成。n n从氨基酸合成的碳源看：各种氨基酸的碳骨架主要来源酮酸，酮酸主从氨基酸合成的碳源看：各种氨基酸的碳骨架主要来源酮酸，酮酸主要来源于柠檬酸循环、糖酵解和磷酸戊糖途径。氨基多来自于谷氨酸要来源于柠檬酸循环、糖酵解和磷酸戊糖途径。氨基多来自于谷氨酸和谷氨酰胺。和谷氨酰胺。（二）按碳骨架的来源氨基酸的合成可分为：（二）按碳骨架的来源氨基酸的合成可分为：1 1、-酮戊二酸衍生物型（谷氨酸型）酮戊二酸衍生物型（谷氨酸型）2 2、草酰乙酸衍生物型（天冬氨酸型）、草酰乙酸衍生物型（天冬氨酸型）3 3、丙酮酸衍生物型、丙酮酸衍生物型4 4、甘油酸、甘油酸-3-3-磷酸衍生物型（丝氨酸型）磷酸衍生物型（丝氨酸型）5 5、磷酸烯醇式丙酮酸衍生物型、磷酸烯醇式丙酮酸衍生物型6 6、组氨酸的合成、组氨酸的合成脂肪族氨基酸的生物合成涉及前脂肪族氨基酸的生物合成涉及前4 4种类型。种类型。芳香氨基酸生物合成涉及第五种类型芳香氨基酸生物合成涉及第五种类型（一）氨基酸生物合成途径的类型（一）氨基酸生物合成途径的类型1、酸性氨基酸家族的合成途径、酸性氨基酸家族的合成途径：2 2、脂肪酸家族氨基酸的合成途径、脂肪酸家族氨基酸的合成途径：3 3、芳香族氨基酸合成途径、芳香族氨基酸合成途径1 1）赤藓糖）赤藓糖-4-4-磷酸和烯醇式丙酮酸磷酸衍生类型磷酸和烯醇式丙酮酸磷酸衍生类型2 2）组氨酸生物合成）组氨酸生物合成1.氨基酸生物合成的分族情况氨基酸生物合成的分族情况2.二十种二十种氨基酸的生物合成概况氨基酸的生物合成概况二、脂肪族氨基酸的生物合成 （一）谷氨酸族氨基酸的生物合成（一）谷氨酸族氨基酸的生物合成 （二）天冬氨酸族的生物合成（二）天冬氨酸族的生物合成 （三）丙酮酸族的生物合成（三）丙酮酸族的生物合成 （四）丝氨酸族的生物合成（四）丝氨酸族的生物合成（一）谷氨酸族氨基酸的生物合成 1 1、由、由-酮戊二酸形成酮戊二酸形成GluGlu 2 2、由、由-酮戊二酸形成酮戊二酸形成GlnGln 3 3、由、由-酮戊二酸形成酮戊二酸形成ProPro 4.4.ArgArg的生物合成的生物合成 5.5.由由-酮戊二酸形成酮戊二酸形成LysLys1、由-酮戊二酸形成Glu2、由-酮戊二酸形成Gln3、由-酮戊二酸形成Pro4.Arg的生物合成5.由-酮戊二酸形成Lys（二）天冬氨酸族的生物合成 1.Asp1.Asp的合成的合成 2.Asn2.Asn的合成的合成 3.3.细菌和植物细菌和植物LysLys的生物合成的生物合成 4.4.甲硫氨酸的生物合成甲硫氨酸的生物合成 5.5.5.5.苏氨酸的生物合成苏氨酸的生物合成 6.6.异亮氨酸的生物合成异亮氨酸的生物合成1.Asp的合成2.Asn的合成3.细菌和植物Lys的生物合成4.甲硫氨酸的生物合成5.苏氨酸的生物合成6.异亮氨酸的生物合成（三）丙酮酸族的生物合成（四）丝氨酸族的生物合成三、芳香族氨基酸的生物合成 （一）苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生（一）苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生物合成物合成 （二）组氨酸的生物合成（二）组氨酸的生物合成（一）苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生物合成（二）组氨酸的生物合成四、氨基酸生物合成的调节 （一）通过终端产物对氨基酸合成的反馈（一）通过终端产物对氨基酸合成的反馈抑制调节抑制调节 （二）通过酶生成量的改变调节氨基酸的（二）通过酶生成量的改变调节氨基酸的生物合成生物合成（一）通过终端产物对氨基酸合成的调节（二）通过酶生成量的改变调节氨基酸的生物合成五、氨基酸转化为其他氨基酸及其他代谢物 （一）氧化氮的形成（一）氧化氮的形成 （二）谷胱甘肽（二）谷胱甘肽 （三）肌酸的生物合成（三）肌酸的生物合成 （四）卟啉的生物合成（四）卟啉的生物合成 （五）短杆菌太（五）短杆菌太S S （六）（六）D-D-氨基酸的形成氨基酸的形成L-氨基酸在消旋氨基酸在消旋酶的作用下形成酶的作用下形成D-氨基酸。氨基酸。（一）氧化氮的形成（脊椎动物体内重要的信息分子）（二）谷胱甘肽（三）肌酸的生物合成（四）卟啉的生物合成（五）短杆菌太S