生物化學(xué)：第八章主要含氮化合物的代謝

《生物化學(xué)：第八章主要含氮化合物的代謝》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物化學(xué)：第八章主要含氮化合物的代謝（95頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第八章第八章 主要含氮化合物的代謝主要含氮化合物的代謝n蛋白質(zhì)的酶促降解蛋白質(zhì)的酶促降解n氨基酸的降解和轉(zhuǎn)化氨基酸的降解和轉(zhuǎn)化n氨同化及氨基酸的生物合成氨同化及氨基酸的生物合成n核酸的酶促降解核酸的酶促降解n核苷酸的生物降解核苷酸的生物降解n核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成第一節(jié)第一節(jié) 蛋白質(zhì)的酶促降解蛋白質(zhì)的酶促降解n肽酶肽酶() 末端末端n蛋白酶蛋白酶（肽鏈內(nèi)切酶）（肽鏈內(nèi)切酶） 肽鏈內(nèi)部肽鏈內(nèi)部羧基末端羧基末端 羧肽酶羧肽酶氨基末端氨基末端 氨肽酶氨肽酶一個一個AA或二肽或二肽含含AA較少的肽鏈較少的肽鏈蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 小片段小片段 氨基酸氨基酸蛋白酶蛋白酶肽酶肽酶一、水解蛋白質(zhì)的酶一、水

2、解蛋白質(zhì)的酶消化道內(nèi)幾種蛋白酶的專一性消化道內(nèi)幾種蛋白酶的專一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.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彈性蛋白酶彈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）二、細胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的重要性二、細胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的重要性n排除異常蛋白質(zhì)（排除異常蛋白質(zhì)（翻譯出錯的蛋白翻譯出錯的蛋白）n排除積累過多的酶或調(diào)節(jié)蛋白排除積累過多的酶或調(diào)節(jié)蛋白（1 1）不依賴）不依賴ATPATP的的溶酶體溶酶體途徑，沒有選擇性，主要降解途徑，沒有選擇性，主要降解細胞通過胞吞作用攝取的外源蛋白、膜蛋白及長壽命細胞通過胞吞作用

3、攝取的外源蛋白、膜蛋白及長壽命的細胞內(nèi)蛋白。（蛋白酶的的細胞內(nèi)蛋白。（蛋白酶的pHpH偏低，偏低，5 5左右）左右）（2 2）依賴依賴ATPATP的泛素途徑，在胞質(zhì)中進行，主要降解異的泛素途徑，在胞質(zhì)中進行，主要降解異常蛋白和短壽命蛋白常蛋白和短壽命蛋白（調(diào)節(jié)蛋白）調(diào)節(jié)蛋白），此途徑在不含溶酶，此途徑在不含溶酶體的紅細胞中尤為重要體的紅細胞中尤為重要。（選擇性降解）（選擇性降解）真核細胞中蛋白質(zhì)的降解途徑意義：意義：（1 1）清除異常蛋白；清除異常蛋白； （2 2）細胞對代謝進行調(diào)控的一種方式）細胞對代謝進行調(diào)控的一種方式三、三、 n泛素泛素是一種是一種8.5KD8.5KD（76a.a.76a

4、.a.殘基）的小分子殘基）的小分子蛋白質(zhì)，普遍存在于真核細胞內(nèi)。一級結(jié)蛋白質(zhì)，普遍存在于真核細胞內(nèi)。一級結(jié)構(gòu)高度保守，酵母與人只相差構(gòu)高度保守，酵母與人只相差3 3個個aaaa殘基，殘基，它能與被降解的蛋白質(zhì)共價結(jié)合，使后者它能與被降解的蛋白質(zhì)共價結(jié)合，使后者活化，然后被蛋白酶降解?；罨?，然后被蛋白酶降解。n蛋白質(zhì)是否被泛素結(jié)合而選擇性降解與該蛋白質(zhì)是否被泛素結(jié)合而選擇性降解與該蛋白蛋白N N端的端的AAAA有關(guān)，有關(guān)，N N端為端為Asp Arg Leu Lys Asp Arg Leu Lys PhePhe時，蛋白質(zhì)的半壽期為時，蛋白質(zhì)的半壽期為2-32-3分鐘。泛素分鐘。泛素化的蛋白質(zhì)在化

5、的蛋白質(zhì)在ATPATP參與下被蛋白酶水解。參與下被蛋白酶水解。n20042004年年6 6日瑞典皇家科學(xué)院宣布，日瑞典皇家科學(xué)院宣布，20042004年年諾貝爾化學(xué)獎授予以色列科學(xué)家諾貝爾化學(xué)獎授予以色列科學(xué)家阿龍阿龍切切哈諾沃哈諾沃、阿夫拉姆阿夫拉姆赫什科和赫什科和美國科學(xué)家美國科學(xué)家歐文歐文羅斯羅斯，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。的蛋白質(zhì)降解。 第二節(jié)第二節(jié) 氨基酸的降解和轉(zhuǎn)化氨基酸的降解和轉(zhuǎn)化n脫氨基作用脫氨基作用n脫羧基作用脫羧基作用一一 、 脫氨基作用脫氨基作用n定義：定義：氨基酸失去氨基的作用叫氨基酸失去氨基的作用叫脫氨基作用。脫氨基作用。n脫氨基

6、作用包括：脫氨基作用包括：氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用 非氧化脫氨基作用非氧化脫氨基作用 脫酰胺作用脫酰胺作用 轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用 聯(lián)合聯(lián)合脫氨基作用脫氨基作用 氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用n定義：定義： -AA-AA在酶的作用下，在酶的作用下，氧化生成氧化生成 - -酮酸，酮酸， 并產(chǎn)生氨的過程。并產(chǎn)生氨的過程。nAAAA氧化酶的種類氧化酶的種類 L-AAL-AA氧化酶：氧化酶：催化催化L-AAL-AA氧化脫氨，體內(nèi)分布不廣泛，最氧化脫氨，體內(nèi)分布不廣泛，最適適pH10pH10左右，以左右，以FADFAD或或FMNFMN為輔基。為輔基。 D-AAD-AA氧化酶：氧化酶：體內(nèi)分布廣泛，以體內(nèi)

7、分布廣泛，以FADFAD為輔基。但體內(nèi)為輔基。但體內(nèi)D-D-AAAA不多。不多。 L-L-谷氨酸脫氫酶：谷氨酸脫氫酶：專一性強，分布廣泛（動、植、微生專一性強，分布廣泛（動、植、微生物），活力強，以物），活力強，以NAD+NAD+或或NADP+NADP+為輔酶。為輔酶。三種酶的催化作用均不是體內(nèi)三種酶的催化作用均不是體內(nèi)理想的脫氨基方式理想的脫氨基方式n反應(yīng)通式：反應(yīng)通式：HNH2R-C-COOH-+O2+H2OR-C-COOH +H2O2+NH3AAAA氧化酶氧化酶OHNH2R-C-COOH-AAAA氧化酶氧化酶R-C-COO-NH2H2OR-C-COOHO+NH3FP FPH2FPH2+O

8、2FP+H2O2+NAD(P)H+NH3CH2-COOHCHNH2-CH2COOH-+NAD(P)+H2O谷氨酸谷氨酸脫氫酶脫氫酶ATP GTP NADHATP GTP NADH變構(gòu)抑制變構(gòu)抑制ADP GDPADP GDP變構(gòu)激活變構(gòu)激活CH2-COOHC=O-CH2COOH-谷氨酸谷氨酸脫氫酶：脫氫酶：體內(nèi)（正）體內(nèi)（正）體外（反）體外（反）還原脫氨基、脫水脫氨基、水解脫氨基、脫硫氫基脫氨基等。還原脫氨基、脫水脫氨基、水解脫氨基、脫硫氫基脫氨基等。 （在微生物中個別在微生物中個別AAAA進行進行, ,但不普遍但不普遍） 非氧化脫氨非氧化脫氨L-絲氨酸 CH2 COO- C-NH3+=- CH

9、3 COO- C=NH2+- COOH CH2OHNH2-C-H- COOH CH3 C=O-絲氨酸脫水酶+NH3丙酮酸-H2O+H2O-氨基丙烯酸亞氨基丙酸由解氨酶催化由解氨酶催化CH2-CHNH2-COOH(OH)CH=CH-COOH(OH)+NH3L-苯丙氨酸苯丙氨酸 (酪氨酸酪氨酸)反式肉桂酸反式肉桂酸(反式香豆酸反式香豆酸)單寧等次生物單寧等次生物輔酶輔酶QPAL 氨基酸的脫酰胺作用氨基酸的脫酰胺作用 CH2-CONH2CH2-CHNH3+COO-+H2OCH2-COO-CH2-CHNH3+COO-+NH3谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶CH2-CONH2CHNH3+COO-+H2O天冬酰胺酶天

10、冬酰胺酶CH2-COO-CHNH3+COO-+NH3兩種酶廣泛存在于微生物、動物、植物中，有相當(dāng)高的兩種酶廣泛存在于微生物、動物、植物中，有相當(dāng)高的專一性專一性。（四）（四）轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用n指指-AA-AA和酮酸之間氨基的轉(zhuǎn)移作用，和酮酸之間氨基的轉(zhuǎn)移作用， -AA-AA的的-氨基氨基借助借助轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶的催化作用轉(zhuǎn)移到酮酸的酮基上，結(jié)果原來的催化作用轉(zhuǎn)移到酮酸的酮基上，結(jié)果原來的的AAAA生成相應(yīng)的酮酸，而原來的酮酸則形成相應(yīng)的氨基生成相應(yīng)的酮酸，而原來的酮酸則形成相應(yīng)的氨基酸。酸。 OR2-C-COOH=R1-C-COOH +NH2 OR1-C-COOH=R2-C-COOH-+HNH

11、2H迄今發(fā)現(xiàn)的迄今發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶都以都以磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛（PLP）為）為輔基，它與酶蛋白以牢固的共價鍵形式結(jié)合。輔基，它與酶蛋白以牢固的共價鍵形式結(jié)合。AAR1-酮酸R2P-吡哆醛醛亞胺酮亞胺AAR2-酮酸R1 例如谷氨酸 + 丙酮酸-酮戊二酸 + 丙氨酸天冬氨酸 + -酮戊二酸 草酰乙酸 +谷氨酸CH2-COO-CH+NH3COO-CH2-COO-CH2-C=OCOO-CH2-COO-C=OCOO-CH2-COO-CH2-CH+NH3COO-+ 單靠轉(zhuǎn)氨基作用不能最終脫掉氨基，單靠氧化脫單靠轉(zhuǎn)氨基作用不能最終脫掉氨基，單靠氧化脫氨基作用也不能滿足機體脫氨基的需要，因為只氨基作用也不能

12、滿足機體脫氨基的需要，因為只有有GluGlu脫氫酶活力最高，其余脫氫酶活力最高，其余L- L-氨基酸氧化酶的活氨基酸氧化酶的活力都低。力都低。機體借助聯(lián)合脫氨基作用可以迅速脫去氨基機體借助聯(lián)合脫氨基作用可以迅速脫去氨基 。 ( (五五) ) 聯(lián)合脫氨基聯(lián)合脫氨基a、轉(zhuǎn)氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)b、轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)n大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶，優(yōu)先利用-酮戊二酸作為氨基的受體，生成Glu。n因為生成的谷氨酸可在谷氨酸脫氫酶的催化下氧化脫氨，使-酮戊二酸再生。轉(zhuǎn)氨酶與轉(zhuǎn)氨酶與L-L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián) (骨骼肌骨骼肌 心臟心臟 肝臟

13、肝臟 腦組織中腦組織中) )-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蘋果酸蘋果酸延胡索酸延胡索酸腺苷酸腺苷酸次黃苷酸次黃苷酸因為這些組織中的谷氨酸脫氫酶活性較低。脫氨基作用脫氨基作用n氧化脫氨氧化脫氨n非氧化脫氨非氧化脫氨n氨基酸的脫酰胺作用氨基酸的脫酰胺作用n轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用n聯(lián)合脫氨基聯(lián)合脫氨基（兩個內(nèi)容）（兩個內(nèi)容）小小 結(jié)結(jié)二二 脫脫 羧羧 基基 作作 用用AA胺類化合物脫羧酶（輔酶為磷酸吡哆醛） R1 COOH H-C-NH2- H R2O=C-+AA胺類化合物脫羧酶脫羧酶（輔酶為磷酸吡哆醛輔酶為磷酸吡哆醛）磷

14、酸吡哆醛 R1 COOH H-C-N = C-H- R2醛亞胺+H2O R1 H H-C-N = C-H- R2CO2H2O H R2O=C-+ R1 H H-C-NH2-專一性強專一性強胺胺谷谷AA AA -氨基丁酸氨基丁酸+CO+CO2 2天冬天冬AA AA -丙丙AAAA +CO +CO2 2賴賴AA AA 尸胺尸胺+ CO+ CO2 2鳥鳥AA AA 腐胺腐胺+ CO+ CO2 2絲氨酸絲氨酸 乙醇胺乙醇胺 膽堿膽堿 卵磷脂卵磷脂色氨酸色氨酸 吲哚丙酮酸吲哚丙酮酸 吲哚乙醛吲哚乙醛 吲哚乙酸吲哚乙酸 胺類胺類有一定作用，但有些胺類化合物有害（尤其對人），應(yīng)有一定作用，但有些胺類化合物有

15、害（尤其對人），應(yīng)維持在一定水平，體內(nèi)胺氧化酶可將多余的胺氧化成醛，進一維持在一定水平，體內(nèi)胺氧化酶可將多余的胺氧化成醛，進一步氧化成脂肪酸。步氧化成脂肪酸。RCH2NH2+O2+H2O RCHO+H2O2+NH3RCHO+1/2O2 RCOOH CO2+H2OAA尿素尿素許多生物堿前體是氨基酸，生物堿如奎寧、地麻黃、嗎啡等有驅(qū)蟲效果。三、氨基酸分解產(chǎn)物的代謝三、氨基酸分解產(chǎn)物的代謝1 1、氨氨的去路：的去路：排氨生物：排氨生物：NH3NH3轉(zhuǎn)變成酰胺（轉(zhuǎn)變成酰胺（GlnGln），運），運到排泄部位后再分解。（原生動物、線到排泄部位后再分解。（原生動物、線蟲和魚類）蟲和魚類）以尿酸排出：以尿酸

16、排出：將將NH3NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^小轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^小的尿酸排出。的尿酸排出。通過消耗大量能量而保存通過消耗大量能量而保存體內(nèi)水分。體內(nèi)水分。（陸生爬蟲及鳥類）（陸生爬蟲及鳥類）以尿素排出以尿素排出：經(jīng)經(jīng)尿素循環(huán)尿素循環(huán)（肝臟）將（肝臟）將NH3NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩囟懦?。（哺乳動物）轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩囟懦?。（哺乳動物）重新利用合成重新利用合成AAAA：合成酰胺合成酰胺（高等植物中）（高等植物中）嘧啶環(huán)的合成嘧啶環(huán)的合成（細菌）（細菌）生成銨鹽生成銨鹽尿 素 的 生 成概念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鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸鳥氨酸鳥氨酸精氨酸精

17、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 -酮戊二酸酮戊二酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPiH2O2ATP+CO2+H2O2ADP+Pi基質(zhì)基質(zhì)線線粒粒體體胞胞液液尿素尿素1 12 23 34 45 5PiNH3 -酮戊二酸酮戊二酸尿素形成后由尿素形成后由血液運到腎臟血液運到腎臟隨尿排除。隨尿排除。 -酮戊二酸酮戊二酸尿素循環(huán)（1 1）形成一）形成一分 子 尿 素分 子 尿 素消耗消耗4 4個高個高能磷酸鍵能磷酸鍵（2 2）兩個氨）兩個氨基 分 別 來基 分 別 來自 游 離 氨自 游 離 氨和和AspAsp，一，一個個COCO2 2來自來自TCATCA循環(huán)循環(huán). .1

18、、氨甲酰磷酸合成酶；氨甲酰磷酸合成酶；2、鳥氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶；、鳥氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶；4、裂解酶；、裂解酶；5、精氨酸、精氨酸酶酶總反應(yīng)和過程總反應(yīng)和過程是動物細胞排是動物細胞排2 2、AAAA碳骨架的去路碳骨架的去路（AAAA脫氨基的意義）脫氨基的意義）nAAAA分解產(chǎn)生分解產(chǎn)生7 7種產(chǎn)物進入種產(chǎn)物進入TCATCA循環(huán)循環(huán)，進行徹底的氧化分解。，進行徹底的氧化分解。 七種產(chǎn)物為七種產(chǎn)物為：丙酮酸、乙酰乙酰：丙酮酸、乙酰乙酰CoACoA、乙酰、乙酰CoACoA、 - -酮酮戊二酸、琥珀酰戊二酸、琥珀酰CoACoA、延胡索酸、草酰乙酸、延胡索酸、草酰乙酸n再合成再合成AAAA 轉(zhuǎn)變成糖和脂肪轉(zhuǎn)變成糖

19、和脂肪 生糖生糖AAAA：凡能生成丙酮酸、琥珀酸、草酰乙酸和凡能生成丙酮酸、琥珀酸、草酰乙酸和 - -酮酮戊二酸的戊二酸的AAAA。（。（Ala Thr Gly Ser Cys Asp Asn Arg Ala Thr Gly Ser Cys Asp Asn Arg His Gln Pro Ile Met ValHis Gln Pro Ile Met Val、 Phe Phe 、 Tyr Tyr 、 TrpTrp ） 轉(zhuǎn)變成酮體轉(zhuǎn)變成酮體 生酮生酮AAAA：凡能生成乙酰乙酸、凡能生成乙酰乙酸、 - -羥羥- -丁酸的丁酸的AAAA。（。（PhePhe TyrTyr Leu Lys Leu Lys

20、 TrpTrp, ,在動物肝臟中）在動物肝臟中） 氨基酸碳骨架進入氨基酸碳骨架進入TCATCA20種aa的碳架可轉(zhuǎn)化成7種物質(zhì)：丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。其中乙酰CoA、 -酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸可進入TCA 。丙酮酸和乙酰乙酰CoA可轉(zhuǎn)變成乙酰CoA進入TCA四、四、AAAA與其它含氮化合物的關(guān)系與其它含氮化合物的關(guān)系許多許多AAAA可以作為一碳單位的來源，在各種化合可以作為一碳單位的來源，在各種化合物發(fā)生甲基化時作為甲基的供體。物發(fā)生甲基化時作為甲基的供體。 一碳單位：一碳單位：AAAA在分解過程中可產(chǎn)生具有一個碳

21、原子的活在分解過程中可產(chǎn)生具有一個碳原子的活性基團，稱為一碳基團或一碳單位。性基團，稱為一碳基團或一碳單位。一般了解：一碳單位的種類和相互轉(zhuǎn)變一般了解：一碳單位的種類和相互轉(zhuǎn)變 一碳單位一碳單位: : 亞氨甲基（亞氨甲基（-CH=NH-CH=NH），）， 甲?；柞；?HC=O-HC=O-），）， 羥甲基（羥甲基（-CH-CH2 2OHOH），）， 亞甲基（又稱甲叉基，亞甲基（又稱甲叉基，-CH-CH2 2），）， 次甲基（又稱甲川基，次甲基（又稱甲川基，-CH=-CH=），）， 甲基（甲基（-CH-CH3 3）nGlyGly、 SerSer、 ThrThr、HisHis、Met Met

22、等可以提供一碳單位。等可以提供一碳單位。n一碳基團的利用：參與合成反應(yīng)，一碳基團的利用：參與合成反應(yīng)， 如磷脂、如磷脂、核苷酸核苷酸等的合成。等的合成。n一碳單位的轉(zhuǎn)移靠四氫葉酸一碳單位的轉(zhuǎn)移靠四氫葉酸FH4P281第三節(jié)第三節(jié) 氨的同化及氨基酸的生物合成氨的同化及氨基酸的生物合成n氨同化氨同化n氨基酸的合成氨基酸的合成一一 氨的同化氨的同化定義：定義：生物體將無機態(tài)的生物體將無機態(tài)的氨氨轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為含氮有機化合物含氮有機化合物的過程的過程（N N素亦稱生命元素）素亦稱生命元素）生物體生物體N N的來源的來源食物來源的食物來源的N N食物中的蛋白質(zhì)和氨基酸可以作為人食物中的蛋白質(zhì)和氨基酸可以作

23、為人和動物的和動物的N N源源生物固生物固N N（某些微生物和藻類通過體內(nèi)固氮酶系的作（某些微生物和藻類通過體內(nèi)固氮酶系的作用用將分子氮轉(zhuǎn)變成氨將分子氮轉(zhuǎn)變成氨的過程，的過程，18621862年發(fā)現(xiàn)）年發(fā)現(xiàn)） 植物體中的植物體中的N N源源( (硝酸還原生成）硝酸還原生成）NONO3 3- -植物直接吸收氨植物直接吸收氨v氨同化的途徑氨同化的途徑 谷谷AAAA的形成途徑的形成途徑 氨甲酰磷酸形成途徑氨甲酰磷酸形成途徑硝酸還原酶硝酸還原酶NONO2 2- -亞硝酸還原酶亞硝酸還原酶NHNH3 3AAPro其它含其它含N N化合物化合物 谷谷AAAA合成途徑合成途徑谷谷AA脫氫酶脫氫酶（細菌）（細

24、菌）NH3 谷谷AA 其它其它AACH2-COOHCH2-C=OCOOH-CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-+NH3 +NADH+NAD+ +H2O -酮戊二酸（TCA循環(huán)產(chǎn)生的） 此反應(yīng)要求有較高濃度的此反應(yīng)要求有較高濃度的NHNH3 3，足以使光合磷酸化解偶聯(lián)，不可足以使光合磷酸化解偶聯(lián)，不可能是無機氨轉(zhuǎn)為有機氮的主要途能是無機氨轉(zhuǎn)為有機氮的主要途徑徑 谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶（高等植物的主要途徑）（高等植物的主要途徑）CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-CH2-CONH2CH2-CHNH2COOH-+NH3 +ATP+ADP +Pi+H2O NH3其其CH2-CON

25、H2CH2-CHNH2COOH-CH2-COOHCH2-C=OCOOH-+NADPH+H+CH2-COOHCH2-CHNH2COOH-2 總反應(yīng): NH3 +ATP + -酮戊二酸酮戊二酸+2H 谷谷AA+ADP+H2O+Pi 谷谷AAAA合酶合酶 NADP+ 氨甲酰磷酸合成途徑氨甲酰磷酸合成途徑（微生物和（微生物和動物動物）原料：原料：NH3 CO2 ATP 氨甲酰激酶氨甲酰激酶NH3 + CO2 + ATPMg2+ O H2N-C-OPO3H2 + ADP=氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶NH3 + CO2 + 2ATPMg2+ O H2N-C-OPO3H2 + 2ADP+Pi利用體內(nèi)代謝

26、的氨利用體內(nèi)代謝的氨二二 氨氨 基基 酸酸 的的 合合 成成v主要通過轉(zhuǎn)氨基作用主要通過轉(zhuǎn)氨基作用AA-R1-酮酸酮酸R1轉(zhuǎn)氨酶AA-R2-酮酸酮酸R2v 許多氨基酸可以作為氨基的供體，其中最主許多氨基酸可以作為氨基的供體，其中最主要的是谷氨酸，其被稱為氨基的要的是谷氨酸，其被稱為氨基的“轉(zhuǎn)換站轉(zhuǎn)換站”，先先 GluGlu 其它其它AAAA。氨基酸的合成氨基酸的合成有有AA提供氨基提供氨基(最主要為谷最主要為谷AA，領(lǐng)頭領(lǐng)頭AA)有有C架（架（ -酮酸）酮酸）直接碳架是相應(yīng)的直接碳架是相應(yīng)的-酮酸：酮酸：主要來源：主要來源： 糖酵解糖酵解丙酮酸丙酮酸 TCATCA草酰乙酸、草酰乙酸、 -酮戊二

27、酸酮戊二酸 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑磷酸核糖磷酸核糖包括：丙包括：丙(Ala)(Ala)、纈、纈(Val)(Val)、亮、亮(Leu(Leu) ) 丙氨酸族氨基酸的合成丙氨酸族氨基酸的合成共同碳架：共同碳架：EMP中的中的丙酮酸丙酮酸 COOH CH3 C=O-CH2-COOHCH2-CHNH2COOH- - COOH CH3 CHNH2-CH2-COOHCH2-C=OCOOH- -谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶+丙酮酸丙酮酸谷谷AA 丙丙AA -酮戊二酸酮戊二酸 丙氨酸族其它氨基酸的合成丙氨酸族其它氨基酸的合成2丙酮酸丙酮酸-酮異戊酸 縮合CO2轉(zhuǎn)氨基纈氨酸-酮異己酸 亮氨酸轉(zhuǎn)氨基-CH3C=OCOO

28、-CH2-CH3CH3-CH-C=OCOOH- -CH3-CH-酮異戊酸 絲氨酸族氨基酸的合成絲氨酸族氨基酸的合成包括：絲包括：絲(Ser)(Ser)、甘、甘(Gly(Gly) )、半胱、半胱(Cys(Cys) )甘甘AA碳架：光呼吸乙醇酸途徑中的碳架：光呼吸乙醇酸途徑中的乙醛酸乙醛酸CH2-COOHCH2-CHNH2COOH- COOH CHO-+ COOH CH2NH2-CH2-COOHCH2-C=OCOOH- -+-酮戊二酸 甘甘AA 谷AA 乙醛酸乙醛酸 COOH CH2NH2- COOH CH2OH CHNH2-+NH3+CO2 +2H+ + 2e-2H2O 絲絲AA 甘AA 碳架碳

29、架:EMP中的中的3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸絲絲AA還有其它合成途徑還有其它合成途徑COOH HO-CHCH2O-P-COOH C=OCH2O-P-COOH CHNH2CH2O-P- COOH CH2OH CHNH2-COOH C=OCH2O-P-COOH HO-CHCH2OH-COOH C=OCH2OH-H2O Pi磷酸酶轉(zhuǎn)氨基氧化H2O Pi轉(zhuǎn)氨磷酸化途徑磷酸化途徑非磷酸化途徑非磷酸化途徑3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-磷酸羥基丙酮酸3-磷酸羥基丙酮酸3-磷酸絲氨酸甘油酸3-羥基丙酮酸絲氨酸絲氨酸 半胱氨酸的合成途徑半胱氨酸的合成途徑（植物或微生物中）（植物或微生物中）絲絲AA+乙酰乙酰-COA

30、 O-乙酰絲乙酰絲AA+COA O-乙酰絲乙酰絲AA+硫化物硫化物 半胱氨酸半胱氨酸+乙酸乙酸 乙醛酸乙醛酸甘AA絲絲AA半胱AA3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸轉(zhuǎn)乙?；皋D(zhuǎn)乙?；噶姿峄緩搅姿峄緩椒橇姿峄緩椒橇姿峄緩桨腚装彼岬暮铣赏緩桨腚装彼岬暮铣赏緩剑▌游镏校▌游镏校﹏L-L-高半胱氨酸高半胱氨酸+ +絲氨酸絲氨酸L L，L L胱硫醚胱硫醚水解水解L-L-半胱氨酸半胱氨酸H2O 天冬氨酸族氨基酸的合成天冬氨酸族氨基酸的合成包括：天冬包括：天冬AA(Asp)AA(Asp)、天冬酰胺、天冬酰胺(Asn(Asn) )、賴、賴(Lys(Lys) )、蘇、蘇(Thr(Thr) )、甲硫、甲硫(Me

31、t)(Met)、異亮、異亮(Ile(Ile) )共同碳架：共同碳架：TCA中的中的草酰乙酸草酰乙酸CH2-COO-C=OCOO-CH2-COO-CH2-CH+NH3COO-CH2-COO-CH+NH3COO-CH2-COO-CH2-C=OCOO-+天冬天冬AA天冬酰天冬酰胺合成酶胺合成酶Mg2+Mg2+天冬天冬AA+NH3 + ATP天冬酰胺天冬酰胺+H2O + AMP+PPi天冬天冬AA+谷氨酰胺谷氨酰胺+ATP天冬酰胺天冬酰胺+谷谷AA+AMP+PPi（植物，細菌）（植物，細菌） （動）（動）谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶CH2-COOHCHNH2COOH- 天冬氨酸族其它氨基酸的合成天冬氨酸族其它

32、氨基酸的合成ATPADP天冬氨酸激酶CH2-C-O-P=OCHNH2COOH-O=OHOHNADPH+H+NADP+天冬氨酸激酶天冬氨酰磷酸CH2-CHOCHNH2COOH-天冬氨酸半醛L-高絲氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸蘇氨酸蘇氨酸異亮氨酸異亮氨酸（4個個C來自來自Asp,2個個C來自丙酮酸）來自丙酮酸）,-二氨基庚二酸賴氨酸賴氨酸CO2天冬氨酸 谷氨酸族氨基酸的合成谷氨酸族氨基酸的合成包括：谷包括：谷AA(GluAA(Glu) )、谷氨酰胺、谷氨酰胺(Gln(Gln) )、脯、脯(Pro)(Pro)、羥脯羥脯(Hyp(Hyp) )、精、精(Arg(Arg) )共同碳架：共同碳架：TCA中的中的-酮

33、戊二酸酮戊二酸 -酮戊二酸酮戊二酸 Glu 為還原同化作用為還原同化作用 +NH3 +NADH+NAD+ +H2O谷AA 脫H酶 （動物和真菌，不普遍不普遍）谷氨酰胺谷氨酰胺+ -酮戊二酸酮戊二酸2谷AA（普遍普遍） -酮戊二酸酮戊二酸谷AA +NH3 +ATP谷氨酰胺+ADP+Pi+H2O 合成酶合成酶 Glu合酶NADPH+H+ NADP+由谷由谷AA 脯脯AACH2-COOHCH2-CHNH2COOH-CH2-COOHCH2-CHNH2CHO-NAD(P)H NAD(P)+ATPADPMg2+H2CCH2HCNCHCOOH NADHNAD+H2CCH2H2CNHCHCOOH1/2O2 C

34、CH2H2CNHCHCOOHHHO(谷谷AA)(谷氨酰半醛谷氨酰半醛)(-二氫吡咯-5-羧酸)(脯脯AA)(羥脯羥脯AA)由谷AA 其它AACH2-COOHCH2-CHNH2COOH-CH2-CH2NH2CH2-CHNH2COOH-CH2-COOHCH2-HC-NH-C-CH3COOH-O=CH2-CHOCH2-HC-NH-C-CH3COOH-O=-C=OCH2-CH2CH2-CHNH2COOH-NHNH2-CH2-CH2CH2-CHNH2COOH-NHNH2-CH2-CH2CH2-CHNH2COOH-NHNH-C=N-CH-C-NH2-COOHCH2COOH-轉(zhuǎn)乙酰酶乙酰COA COANAD

35、PH+H+ NADP+轉(zhuǎn)氨作用轉(zhuǎn)甲酰酶氨甲酰磷酸磷酸天冬氨酸延胡索酸裂解酶精氨酸精氨酸精氨酰琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸鳥氨酸鳥氨酸N-乙酰谷氨酰半醛 幾種氨基酸的關(guān)系幾種氨基酸的關(guān)系-酮戊二酸酮戊二酸谷AA谷氨酰胺谷氨酰胺脯AA 羥脯羥脯AA鳥AA瓜AA精精AA 組氨酸族和芳香族氨基酸的合成組氨酸族和芳香族氨基酸的合成包括：組包括：組AA(His)AA(His)、色、色AA(Trp)AA(Trp)、酪、酪AA(TyrAA(Tyr) )、苯丙、苯丙AA(PheAA(Phe) )組組AAAA族碳架：族碳架：PPPPPP中的中的磷酸核糖磷酸核糖芳香族芳香族AA碳架：碳架：4-磷酸磷酸-赤蘚糖赤蘚糖(PPP)

36、和和PEP(EMP)CH2HCCCH-NH2COOH-NHCHN來自核糖來自谷氨酰胺的酰胺基來自谷氨酰胺的酰胺基從谷氨酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用而來從谷氨酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用而來來自來自ATPTrp芳香族氨基酸芳香族氨基酸的關(guān)系的關(guān)系若將若將莽草酸莽草酸看作看作芳香族氨基酸合成的前體芳香族氨基酸合成的前體，因此芳香族氨基酸合成時相同的一段，因此芳香族氨基酸合成時相同的一段過程叫過程叫莽草酸途徑莽草酸途徑色氨酸色氨酸 PEP4-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖莽草酸莽草酸分支酸分支酸預(yù)苯酸預(yù)苯酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸P280 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成第四節(jié) 核酸的酶促降解核酸酶核酸酶：作用于核酸的：作用于核酸的磷酸

37、二酯酶磷酸二酯酶稱為核酸酶稱為核酸酶, ,按按 其作用位置分為其作用位置分為: :核酸外切酶核酸外切酶：作用于核酸鏈的末端（作用于核酸鏈的末端（3 3 端或端或5 5 端），端）， 逐個水解下核苷酸。逐個水解下核苷酸。 脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸外切外切酶：只作用于酶：只作用于DNADNA 核糖核酸核糖核酸外切外切酶酶: :只作用于只作用于RNARNA核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶: :從核酸分子內(nèi)部切斷從核酸分子內(nèi)部切斷3 3 ,5,5 - -磷酸二酯鍵。磷酸二酯鍵。限制性內(nèi)切酶：限制性內(nèi)切酶：在在細菌細菌細胞內(nèi)存在的一類能識別并水解細胞內(nèi)存在的一類能識別并水解外源雙鏈外源雙鏈DNADNA的核酸內(nèi)切酶，

38、可用于特異切割的核酸內(nèi)切酶，可用于特異切割DNA,DNA,常作常作為工具酶。為工具酶。一、 核糖核酸酶v只水解RNA磷酸二酯鍵的酶（RNase），不同的 RNase專一性不同。牛胰核糖核酸酶I（RNaseI），作用位點是嘧啶核苷-3-磷酸與其它核苷酸間的連接鍵。 （內(nèi)切核酸酶）核糖核酸酶T1（RNaseT1），作用位點是3 -鳥苷酸與其它核苷酸的5-OH間的鍵。（內(nèi)切核酸酶）5 p p p pOHPyPuPyPu1 p p pGACU p p pGA3 RNAase IRNAase T1只能水解DNA磷酸二酯鍵的酶。牛胰脫氧核糖核酸酶（DNase），可切割雙鏈和單鏈DNA，降解產(chǎn)物為3-磷酸為

39、末端的寡核苷酸。限制性核酸內(nèi)切酶：細菌體內(nèi)能識別并水解外源雙源DNA的核酸內(nèi)切酶，可特異切割外源DNA特定序列中的磷酸二脂鍵(對堿基序列專一），切斷雙鍵，常作為工具酶。 二、 脫氧核糖核酸酶產(chǎn)生產(chǎn)生3-OH和和5-P的末端的末端既可水解RNA，又可水解DNA磷酸二酯鍵的核酸酶。小球菌核酸酶（內(nèi)切酶），可作用于RNA或變性的DNA，產(chǎn)生3-核苷酸或寡核苷酸。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶（外切酶）。三、 非特異性核酸酶某些核酸某些核酸外切酶外切酶對對RNARNA、DNADNA均有作用：均有作用：牛脾磷酸二酯酶牛脾磷酸二酯酶 3 -核苷酸核苷酸蛇毒磷酸二酯酶蛇毒磷酸二酯酶 5 -核苷酸核苷酸第五節(jié)

40、 核苷酸的生物降解核酸酶（磷酸二酯酶）核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶（磷酸單酯酶）核苷酸酶（磷酸單酯酶）核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶核酸核酸核苷酸核苷酸核苷核苷磷酸磷酸嘌呤或嘧啶嘌呤或嘧啶戊糖戊糖-1-磷酸磷酸一、核苷酸的降解一、核苷酸的降解 核苷酸 + H2O 核苷+Pi 核苷 + H2O 嘌呤（或嘧啶）+戊糖 （核苷水解酶核苷水解酶主要存在于植物和微生物體內(nèi)，并且只能主要存在于植物和微生物體內(nèi)，并且只能對核糖核苷起作用對核糖核苷起作用，對脫氧核糖核苷不起作用。），對脫氧核糖核苷不起作用。） 核苷+ H3PO4 嘌呤（或嘧啶）+1-磷酸戊糖 （核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶存在廣泛）存在廣泛） 核苷酸酶

41、核苷酸酶核苷水解酶核苷水解酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶 二、嘌呤的降解二、嘌呤的降解：這是一個這是一個氧化氧化降解過程，降解過程，不同生物降解的產(chǎn)物不同。不同生物降解的產(chǎn)物不同。 腺嘌呤 鳥嘌呤 H2O H2O NH3 NH3 次黃嘌呤次黃嘌呤 黃嘌呤黃嘌呤 H2O+O2 H2O2 H2O+O2 H2O2 尿囊素 尿酸 H2O CO2+H2O2 2H2O+O2 尿囊酸 尿素 + 乙醛酸 H2O 2H2O 4NH3 + 2CO2 （人類和靈長類動物、（人類和靈長類動物、爬蟲、鳥類）爬蟲、鳥類）（靈長類以外的哺乳動物）（靈長類以外的哺乳動物）（植物）（植物）（魚類、兩棲類）（魚類、兩棲類）（海洋無脊

42、椎動物）（海洋無脊椎動物）腺嘌呤脫氨酶腺嘌呤脫氨酶鳥嘌呤脫氨酶鳥嘌呤脫氨酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤黃嘌呤氧化酶氧化酶尿酸氧化酶尿酸氧化酶尿囊尿囊素酶素酶尿囊酸酶尿囊酸酶脲酶脲酶(硬骨魚硬骨魚)脫氨脫氨 氧化氧化 水解水解三、嘧啶的降解三、嘧啶的降解：n 胞嘧啶胞嘧啶 尿嘧啶 二氫尿嘧啶 H2O NH3 NAD(P)H+H+ NAD(P)+ H2O - -丙氨酸丙氨酸 -脲基丙酸 H2O n 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 二氫胸腺嘧啶 NAD(P)H+H+ NAD(P)+ H2O - -氨基異丁酸氨基異丁酸 -脲基異丁酸 H2O 胞嘧啶脫氨酶胞嘧啶脫氨酶二氫尿嘧啶脫氫酶二氫尿嘧啶脫氫酶二氫嘧二氫嘧啶酶

43、啶酶脲基丙酸酶脲基丙酸酶二氫尿嘧啶脫氫酶二氫尿嘧啶脫氫酶二氫嘧啶酶二氫嘧啶酶脲基丙酸酶脲基丙酸酶NH3+CO2+NH3+CO2+NADPH +H+ -哺乳動物哺乳動物NADH+H+ -細細 菌菌脫氨脫氨 還原還原 水解水解一、嘌呤核苷酸的生物合成從頭合成途徑補救途徑二、嘧啶核苷酸的生物合成從頭合成途徑補救合成途徑第六節(jié) 核苷酸的生物合成三、脫氧核苷酸的合成 （1）嘌呤環(huán)上各原子的來源N3N9N7N1C2C6C4C5C8來自谷氨酰胺的酰胺氮來自谷氨酰胺的酰胺氮來自甲酸來自甲酸來自甲酸來自甲酸來自天冬氨酸來自天冬氨酸來自甘氨酸來自甘氨酸來自來自CO2一、嘌呤核苷酸的生物合成（AMP、GMP)v合成

44、嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸，先合成酸，先合成IMPIMP，再轉(zhuǎn)化為再轉(zhuǎn)化為AMPAMP、GMPGMP 。1、 從頭合成利用簡單的原始材料從頭合成核苷酸的過程，此過程不包利用簡單的原始材料從頭合成核苷酸的過程，此過程不包括堿基和核苷等中間物，也是核苷酸合成的主要途徑括堿基和核苷等中間物，也是核苷酸合成的主要途徑nIMP的合成是從5-磷酸核糖開始的，先與ATP反應(yīng)生成5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP），然后嘌呤環(huán)的各原子在PRPP的C-1位置上逐漸加上去。（2） IMP的合成的合成PRPPPRPPIMPIMPFH49N4C、5C，7N3N6C1N2C8CP290H20（3 3）IMPIMP轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變

45、為GMPGMP和和AMPAMP羽田殺菌素羽田殺菌素（AspAsp的類似物）的類似物）OHC-N-CH2-COOHOHN-羥羥-N-甲酰甘氨酸甲酰甘氨酸嘌呤核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸的生物合成（從頭合成）（從頭合成）：n嘌呤核苷酸的合成結(jié)果直接形成嘌呤核苷酸的合成結(jié)果直接形成IMPIMPnIMPIMP合成從合成從5 5 -P-P-核糖開始的，在核糖開始的，在ATPATP參與下先形成參與下先形成PRPPPRPPn嘌呤的各個原子是在嘌呤的各個原子是在PRPPPRPP的的C1C1上逐漸加上去的。由上逐漸加上去的。由GlnGln、AspAsp、 GlyGly、甲酸、甲酸、COCO2 2 提供提供N N和

46、和C Cn四氫葉酸（四氫葉酸（FH4FH4）是一碳單位的載體）是一碳單位的載體 治癌藥物：治癌藥物： 嘌呤類似物（嘌呤類似物（6-6-巰基嘌呤）、谷胺酰胺類似物、葉酸類似巰基嘌呤）、谷胺酰胺類似物、葉酸類似物（氨基蝶呤）物（氨基蝶呤）2、補救途徑、補救途徑（1 1）PRPP+嘌呤嘌呤嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸+PPi+PPi 腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（2）堿基）堿基+1-磷酸核糖磷酸核糖 核苷核苷+Pi ( (核苷磷酸酶核苷磷酸酶) ) 核苷核苷+ATP +ATP 核苷酸核苷酸+ADP ( (核苷磷酸激酶核苷磷酸激酶) )只發(fā)現(xiàn)腺苷酸激酶只發(fā)

47、現(xiàn)腺苷酸激酶嘧啶核苷酸的嘧啶環(huán)是由氨甲酰磷酸嘧啶核苷酸的嘧啶環(huán)是由氨甲酰磷酸 和天冬氨酸合成的。和天冬氨酸合成的。二、嘧啶核苷酸的生物合成二、嘧啶核苷酸的生物合成氨甲酰磷酸天冬氨酸1、尿苷酸、尿苷酸的從頭合成的從頭合成（1 1）尿嘧啶核苷酸的合成）尿嘧啶核苷酸的合成天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶二氫乳清酸酶二氫乳清酸酶二氫乳清酸脫氫酶氫乳清酸脫氫酶乳清苷酸焦磷酸化酶乳清苷酸焦磷酸化酶Mg2+乳清苷酸脫羧酶乳清苷酸脫羧酶 （2）胞苷酸的生物合成）胞苷酸的生物合成 UMP UDP UTP ATP ADP ATP ADP UTP + NH3 + ATP CTP + ADP + Pi ( (細細

48、菌體內(nèi)菌體內(nèi)) ) 在動物體內(nèi)在動物體內(nèi), ,由谷氨酰胺代替氨參加反應(yīng)提供氨基由谷氨酰胺代替氨參加反應(yīng)提供氨基 UTP UTP + + 谷氨酰胺谷氨酰胺 +ATP +H+ATP +H2 2O CTP + O CTP + 谷氨酸谷氨酸+ADP+Pi+ADP+Pi 核苷二磷酸激酶CTP合成酶Mg2+尿嘧啶核苷酸激酶CTP合成酶嘧啶核苷酸的合成與嘌呤核苷酸的合成不同，先利用嘧啶核苷酸的合成與嘌呤核苷酸的合成不同，先利用小分子化合物形成小分子化合物形成嘧啶環(huán)嘧啶環(huán)，再與核糖磷酸（，再與核糖磷酸（PRPPPRPP）結(jié)合）結(jié)合形成形成UMPUMP，其關(guān)鍵的中產(chǎn)物是，其關(guān)鍵的中產(chǎn)物是乳清酸乳清酸。其他嘧啶核

49、苷酸。其他嘧啶核苷酸由由尿苷酸尿苷酸轉(zhuǎn)變而來轉(zhuǎn)變而來 嘧啶堿與1-磷酸核糖生成嘧啶核苷，然后由尿苷激酶催化尿苷和胞苷形成UMP和CMP。 嘧啶堿 + 1-磷酸核糖核苷磷酸化酶嘧啶核苷 + Pi尿苷（胞苷） + ATP尿苷激酶尿苷激酶Mg2+UMP（CMP） + ADP （2）磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑（胞嘧啶不行）尿嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿嘧啶+ PRPPUMP+ PPi2 2、 補救途徑補救途徑（1） 嘧啶核苷激酶途徑（重要途徑）（1）核糖核苷酸的還原反應(yīng)）核糖核苷酸的還原反應(yīng)NADP+NADPH+H+硫氧還蛋白硫氧還蛋白還原酶還原酶FAD核糖核苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶（B1和和B2）ATP 、Mg2

50、+硫氧還蛋白硫氧還蛋白（還原型）（還原型）SHSH硫氧還蛋白硫氧還蛋白（氧化型）（氧化型）SSOP-P-CH2NOHOH核糖核苷二磷酸核糖核苷二磷酸OP-P-CH2NOHH+ H2O脫氧核糖核苷二磷酸脫氧核糖核苷二磷酸ADP、GDP、CDP、UDP腺嘌呤、鳥嘌呤腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶核糖核和胞嘧啶核糖核苷酸經(jīng)還原，將苷酸經(jīng)還原，將核糖第二位碳原核糖第二位碳原子的氧脫去，即子的氧脫去，即成為相應(yīng)的脫氧成為相應(yīng)的脫氧核糖核苷酸。核糖核苷酸。還原反應(yīng)一般在還原反應(yīng)一般在核苷二磷酸核苷二磷酸（NDPNDP）水平上）水平上進行進行三、脫氧核糖核苷酸的生物合成（三、脫氧核糖核苷酸的生物合成（大腸桿菌、動物

51、、植物大腸桿菌、動物、植物） 由尿嘧啶脫氧核苷酸（dUMP）經(jīng)甲基化生成。Ser提供甲基，NADPH提供還原當(dāng)量。 （2）胸腺嘧啶脫氧核苷酸的合成）胸腺嘧啶脫氧核苷酸的合成Hn 胸腺嘧啶脫氧核苷酸（胸腺嘧啶脫氧核苷酸（dTMPdTMP）的合成）的合成 dUDP + H2O dUMP + Pi dCMP + H2O dUMP + Pi 胸腺嘧啶核苷酸合酶 dUMP dTMP N5,10亞甲基亞甲基四氫葉酸 二氫葉酸酯酶脫氨酶甲基化甲基化氨基蝶呤、氨甲蝶呤是葉酸的類似物，能與二氫氨基蝶呤、氨甲蝶呤是葉酸的類似物，能與二氫葉酸還原酶不可逆結(jié)合，阻止葉酸還原酶不可逆結(jié)合，阻止FH4FH4的生成，從而抑

52、的生成，從而抑制制FH4FH4參與的一碳單位的轉(zhuǎn)移?？捎糜诳鼓[瘤。參與的一碳單位的轉(zhuǎn)移?？捎糜诳鼓[瘤。 Ser第七節(jié) 核苷酸輔酶的合成nP297(自學(xué))n氨基酸和核苷酸代謝的調(diào)節(jié)氨基酸和核苷酸代謝的調(diào)節(jié)氨基酸代謝概況食物蛋白質(zhì)食物蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸特殊途徑特殊途徑 -酮酸酮酸糖及其代謝糖及其代謝中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物脂肪及其代謝脂肪及其代謝中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物TCA鳥氨酸鳥氨酸循環(huán)循環(huán)NH4+NH4+NH3CO2H2O體內(nèi)蛋白體內(nèi)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SO4 2 -生物固氮生物固氮硝酸還原硝酸還原（次生物質(zhì)代謝）（次生物質(zhì)代謝）CO2

53、胺胺糖糖類類脂脂類類氨氨基基酸酸和和核核苷苷酸酸之之間間的的代代謝謝聯(lián)聯(lián)系系PEP丙酮酸丙酮酸生酮氨基酸生酮氨基酸 -酮戊二酸酮戊二酸核糖核糖-5-磷酸磷酸 甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰氨谷氨酰氨丙氨酸丙氨酸 甘氨酸甘氨酸絲氨酰絲氨酰蘇氨酸蘇氨酸半胱氨酸半胱氨酸 氨基酸氨基酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮乙酰乙酰CoA甘油甘油脂肪酸脂肪酸膽固醇膽固醇亮氨酸亮氨酸賴氨酸賴氨酸酪酰氨酪酰氨色氨酸色氨酸笨丙氨酸笨丙氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA脂肪脂肪核苷酸核苷酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨天冬氨酸天冬氨酸苯丙酰氨苯丙酰氨酪氨酸酪氨酸異

54、亮氨酸異亮氨酸甲硫酰氨甲硫酰氨蘇氨酸蘇氨酸纈氨酸纈氨酸琥珀酰琥珀酰CoA蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸乙醛酸乙醛酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)淀粉、糖原淀粉、糖原核酸核酸生糖氨基酸生糖氨基酸谷氨酰氨谷氨酰氨組氨酸組氨酸脯氨酸脯氨酸精氨酸精氨酸谷氨酸谷氨酸延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸丙二單酰丙二單酰CoA1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖（以氨甲酰磷酸的形式加入，消耗（以氨甲酰磷酸的形式加入，消耗2ATP2ATP）（以（以AspAsp的形式的形式加入，消耗加入，消耗2 2個個高能磷酸鍵）高能磷酸鍵）P279-281P279-281（跨越線粒體和細胞質(zhì)）（跨越線粒體和細胞質(zhì)）尿素循環(huán)尿素循環(huán)（鳥（

55、鳥AAAA循環(huán)）循環(huán)）（線粒體）（線粒體）1 1分子尿素形成：需要分子尿素形成：需要2 2分子分子NH3NH3和和1 1分子分子CO2CO2、4 4個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵三、氨基酸的羥化作用三、氨基酸的羥化作用(?)n主要講主要講TyrTyr代謝與黑色素形成問題代謝與黑色素形成問題Tyr酶酶聚合黑色素黑色素動物植物激素生物堿多巴多巴醌多巴胺Tyr酶酶尿素循環(huán)尿素循環(huán)( (動物細胞中排動物細胞中排NH3NH3和和CO2CO2的主要方式的主要方式) )1932年Krebs發(fā)現(xiàn)能量：消耗4個高能鍵AMP+Pi泛素的羧基末端的泛素的羧基末端的GlyGly與將被送去降解與將被送去降解的蛋白質(zhì)的的蛋白質(zhì)

56、的LysLys的的 - -氨基共價連接，而氨基共價連接，而使將被降解的蛋白質(zhì)攜帶了降解標記，使將被降解的蛋白質(zhì)攜帶了降解標記，這個過程分三步進行：這個過程分三步進行： 泛素的羧基末端以硫酯鍵與泛素活泛素的羧基末端以硫酯鍵與泛素活化酶（化酶（E1E1）相連。）相連。 泛素然后被轉(zhuǎn)移到被稱為泛素結(jié)合泛素然后被轉(zhuǎn)移到被稱為泛素結(jié)合酶（酶（E2E2）的許多同源小蛋白質(zhì)的中某一）的許多同源小蛋白質(zhì)的中某一小蛋白的巰基上。小蛋白的巰基上。 泛素泛素- -蛋白質(zhì)連接酶（蛋白質(zhì)連接酶（E3E3）將活化的）將活化的泛素從泛素從E2E2轉(zhuǎn)移到已結(jié)合在轉(zhuǎn)移到已結(jié)合在E3E3上的蛋白質(zhì)上的蛋白質(zhì)的賴氨酸的賴氨酸 -

57、-氨基上，形成一個異肽鍵（氨基上，形成一個異肽鍵（isopetideisopetide bond bond）。）。情況下可被幾個泛素分子連接。 生物固生物固N N機制的研究歷史：機制的研究歷史： 1862-19621862-1962：完整的細胞水平（分離固氮：完整的細胞水平（分離固氮微生物）微生物） 1960-19661960-1966：無細胞水平（發(fā)現(xiàn)固：無細胞水平（發(fā)現(xiàn)固N N需要鐵需要鐵氧還蛋白等氧還蛋白等 作電子傳遞體，需要作電子傳遞體，需要ATPATP等）等） 1966-1966-目前：分子水平（固目前：分子水平（固N N 酶純化，組酶純化，組分分I I為鉬鐵蛋白；組分為鉬鐵蛋白；組分IIII為鐵蛋白，為鐵蛋白，19921992年年測定其空間結(jié)構(gòu)）測定其空間結(jié)構(gòu)） 其它原核細胞中：其它原核細胞中：nNTP dNTP到目前為止，到目前為止，脫氧核糖核苷酸的生物合成機制仍然不太清楚脫氧核糖核苷酸的生物合成機制仍然不太清楚VB12、二氫硫辛酸還原劑