氨基酸生物合成

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第10章 氨基酸生物合成,1,氨的同化及氨基酸的生物合成,一、,氮素循环,二、,生物固氮（自学）,四、,氨基酸的生物合成,五、,氨基酸与,一,碳基团代谢,三、,氨的同化（自学）,2,自然界的氮素循环,硝酸盐,亚硝酸,氮,生物固氮,工业固氮,固氮生物,动植物,硝酸盐还原,大气固氮,大气氮素,岩浆源的固定氮,火成岩,反硝化作用,氧化亚氮,蛋白质,入地下水,动植物废物死的有机体,3,生物固氮,1、,生物固N的化学本质,2、,固N酶,3、,固N条件,4,生物,固N的化学本质,3H,2,6e,-,2NH,3,N,2,+,固N条件,（1）电子供体：氧化底物（MH,2,）、丙酮酸、H,2,（2）ATP供能,（3）厌氧环境,5,固 N 酶,b、ATP酶活性：能催化ATP分解，从中获取能量推动电子向还原底物上转移。,（1）结构组成,（2）作用机理：,（3）特点：,是一种多功能酶,N,2,还原剂,铁蛋白,钼铁蛋白,a、氧化还原酶：不仅能催化N,2,还原，还可,催化N,2,O化合物等还原。,铁蛋白：,二聚体、含Fe和S，,形成Fe,4,S,4,簇,钼铁蛋白：,四聚体（,2,2,），,含Mo、Fe和S,6,硝酸还原作用,（2）,硝酸还原酶,(3),亚硝酸还原酶,（1）,硝酸还原作用的化学本质,NH,+,4,NO,-,3,2e-,6e-,硝酸还原酶,亚硝酸还原酶,NO,-,2,7,硝酸还原酶,a、铁氧还蛋白硝酸还原酶,b、NAD(P)H-硝酸还原酶,H,2,O,NO,-,3,+,2F,d还原态,+,2H,+,NO,-,2,+,2F,d氧化态,+,+,NAD(P)H,+,H,+,NO,-,2,+,NAD(P),+,+,H,2,O,NO,3,-,8,亚硝酸还原酶,2H,2,O,a、铁氧还蛋白亚硝酸还原酶,NO,-,2,+,6F,d还原态,+,8H,+,NH,+,4,+,6F,d氧化态,+,2H,2,O,b、NAD(P)H亚硝酸还原酶,NO,-,2,+,3NAD(P)H,+,NH,+,4,+,3NAD(P),+,+,5H,+,9,氨的同化,1、谷氨酸的形成途径,2、氨甲酰磷酸的生成,10,氨基酸的生物合成,1、,必需氨基酸和非必需氨基酸,2,、,氨基酸的生物合成,11,必需氨基酸的概念,Thr、Val、Leu、Ile、Met、Lys、Phr、Trp 、(His Arg),凡是机体不能自己合成，必需来自外界的氨基酸，称为必需氨基酸。,人的必需氨基酸：,12,非必需氨基酸的生物合成,13,氨基酸的生物合成的碳架来源,（1）,非必需氨基酸的生物合成,（2）,各族氨基酸的前体及相互关系,a、由-酮酸氨基化生成,b、由某些非必需氨基酸转化而来,c、由某些必需氨基酸转变而来,14,各种氨基酸的前体及相互关系,谷氨酸族,天冬氨酸族,丙氨酸族,丝氨酸族,His 和芳香族,15,氨基酸与一碳基团代谢,1、,一碳基团（一碳单位）的概念,2、,一碳基团和氨基酸代谢,Gly、Ser、Thr、His都可以作为一碳基团的供体。,3、一碳基团的利用：参与合成反应， 如磷脂、核苷酸等的合成。,16,一碳基团,在代谢过程中，某些化合物（如氨基酸）可以分解产生具有一个碳原子的基团（不包括CO,2,），称为一碳基团。一碳基团的转移除了和许多氨基酸的代谢直接有关外，还参与嘌呤和胸腺嘧啶的生物合成。,一碳基团转移酶的辅酶,：,FH,4,一碳基团四氢叶酸化合物的结构和命名,-,CH=NH 亚氨甲基,H-CO- 甲酰基,-CH,2,OH 甲醇基,-CH= 次甲基,-CH,2,- 亚甲基,-CH,3,甲基,17,18,19,叶酸,和 四氢叶酸（FH,4,）,叶酸,四氢叶酸,H,H,10,5,N,5,，N,10,-CH,2,-FH,4,N,5,-CHO-FH,4,CH,2,CHO,20,一碳基团的来源与转变,S-腺苷蛋氨酸,N,5,-CH,2,-FH,4,N,5,N,10,-,CH,2,-FH,4,N,5，,N,10,= CH-FH,4,N,10,-CHO-FH,4,N,5,，,N,10,-CH,2,-FH,4,还原酶,N,5,，,N,10,-CH,2,-FH,4,脱氢酶,环水化酶,丝氨酸,组氨酸苷氨酸,参与,甲基化,反应,为,胸腺嘧啶,合成提供,甲基,参与,嘌呤,合成,FH,4,FH,4,FH,4,HCOOH,H,2,O,NAD,+,NDAH+H,+,NAD,+,NDAH+H,+,H,+,参与,嘌呤,合成,21,六、蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢,1,蛋白质的酶促降解,（1）肽酶和蛋白酶的类别,（2）蛋白酶的专一性,2,氨基酸代谢概况,3,氨基酸降解与转化,（1）脱氨基作用,氧化脱氨基作用,：,转氨基作用,；,联合脱氨基,（2）脱羧基作用，脱羧产物,胺类物质的生理功能,（3）氨基酸分解产物的转化,22,4 氨和氨基酸的生物合成,(1),自然界的氮循环,（2）,生物固氮,的生物化学,（3）,硝酸还原,作用,人的必需氨基酸,Thr、Val、Leu、Ile、Met、Lys、Phr、Trp (His Arg),（4）氨基酸的生物合成,必需氨基酸,和非必需氨基酸的概念,氨基酸碳架的来源,（5）,一碳单位,的代谢,23,