氨基酸的合成代谢完美课课件.pptx

1、一、生物固氮 在固氮酶复合体的作用下，将氮气固定为NH3的过程。意义：将大气中的氮气转变成NH3，掺入生物分子二、氨掺入生物分子的方式 氨的来源：固氮作用形成 氨掺入生物分子的结果 形成氨基酸 形成其他含氮分子 中介氨基酸：谷氨酸，谷氨酰胺（一）通过谷氨酸掺入生物分子 大肠杆菌：当NH4+浓度高时发生反应 哺乳动物和植物：更倾向于发生脱氨基的逆向反映（二）通过谷氨酰胺合成酶（三）谷氨酸合酶催化的反应（植物和细菌）（四）谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的联合作用 为什么在氨浓度很低的情况下，仍能合成谷氨酸？三、氨基酸的生物合成 1.各种氨基酸碳骨架的来源：柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关键中间体

2、2.氨的来源：Glu和Gln的转氨基 3.起始物：-酮戊二酸，草酰乙酸，3-磷酸甘油酸，丙酮酸，PEP和赤藓糖-4-磷酸，核糖-5-磷酸 氨基酸合成的前体物质并不一定是氨基酸骨架分解代谢形成的物质。（一）由-酮戊二酸形成的氨基酸 1.谷氨酸（1）酮戊二酸的氨基化（2）谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的联合作用 2.谷氨酰胺（1）谷氨酸的氨基化产生 3.脯氨酸的合成 谷氨酸的活化：谷氨酰磷酸还原为半醛 半醛环化、还原变为L-脯氨酸 4.Arg的生物合成 谷氨酸通过5步反应形成鸟氨酸 鸟氨酸经过尿素循环的过程生成精氨酸 5.Lys的生物合成（蕈类和眼虫）（二）由草酰乙酸形成的氨基酸 1.天冬氨酸的生成7

3、,8C：5-磷酸核糖-焦磷酸 PRPP中介氨基酸：谷氨酸，谷氨酰胺两者碳骨架均来源于丝氨酸，但S原子，植物微生物来源于硫酸盐，哺乳动物来源于Met（二）通过谷氨酰胺合成酶预苯酸脱氢、脱羧形成对羟基苯丙酮酸甘氨酸和丝氨酸的形成预苯酸脱水脱羧形成苯丙酮酸形成其他含氮分子（二）通过谷氨酰胺合成酶五、由氨基酸合成的其他生物分子氨掺入生物分子的结果 形成氨基酸氨的来源：固氮作用形成赖氨酸的生物合成（植物、细菌）（五）以PEP和赤藓糖-4-磷酸形成芳香族氨基酸卟啉症：卟啉化合物或其前体堆积，尿液呈红色，皮肤对阳光过敏预苯酸脱氢、脱羧形成对羟基苯丙酮酸（五）以PEP和赤藓糖-4-磷酸形成芳香族氨基酸（1）谷

4、氨酸的氨基化产生（一）由-酮戊二酸形成的氨基酸(3)生成尿卟啉原III 2.天冬酰胺的合成 谷氨酸、谷氨酰胺的形成来源于氨基化反应，天冬氨酸，天冬酰胺的合成来源于转氨基 3.赖氨酸的生物合成（植物、细菌）4.苏氨酸的生物合成 5.甲硫氨酸（三）由丙酮酸形成的氨基酸 1.缬氨酸的生物合成 形成羟乙酰-TPP 形成-乙酰乳酸 形成-酮异戊酸-酮异戊酸转氨基形成缬氨酸 2.异亮氨酸的生物合成 形成羟乙酰-TPP 形成-乙酰-羟丁酸为什么在氨浓度很低的情况下，仍能合成谷氨酸？传递信号，刺激平滑肌扩张，舒张血管柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关键中间体柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关键中间体生成丝

5、氨酸（磷酸丝氨酸水解）卟啉症：卟啉化合物或其前体堆积，尿液呈红色，皮肤对阳光过敏传递信号，刺激平滑肌扩张，舒张血管起始物：-酮戊二酸，草酰乙酸，3-磷酸甘油酸，丙酮酸，PEP和赤藓糖-4-磷酸，核糖-5-磷酸Lys的生物合成（蕈类和眼虫）丙酮酸与谷氨酸转氨基反应（1）谷氨酸的氨基化产生转甲基酶：甲基载体：FH4甘油酸-3-磷酸脱氢为3-磷酸羟基丙酮酸（1）谷氨酸的氨基化产生-酮异戊酸转氨基形成缬氨酸五、由氨基酸合成的其他生物分子在固氮酶复合体的作用下，将氮气固定为NH3的过程。预苯酸脱氢、脱羧形成对羟基苯丙酮酸植物微生物与哺乳动物合成路径不同（二）通过谷氨酰胺合成酶 形成-酮-甲基戊酸 转氨基

6、形成异亮氨酸 形成缬氨酸和异亮氨酸的分支点：羟乙酰TPP是和丙酮酸结合还是和-酮丁酸结合 3.生成亮氨酸-异丙基苹果酸的生成，酮异己酸生成-酮异己酸转氨基生成Leu 4.丙氨酸的合成 丙酮酸与谷氨酸转氨基反应 以丙酮酸形成氨基酸的总结 1.丙酮酸起到了提供羟乙基的作用 2.都是先形成相应的酮酸在转氨基变为氨基酸 3.氨基的供体是谷氨酸（四）由甘油酸-3-磷酸形成的氨基酸 1.甘氨酸和丝氨酸的形成 甘油酸-3-磷酸脱氢为3-磷酸羟基丙酮酸 转氨基形成磷酸羟基丙氨酸（磷酸丝氨酸）柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关键中间体卟啉症：卟啉化合物或其前体堆积，尿液呈红色，皮肤对阳光过敏赖氨酸的生物合成（

7、植物、细菌）形成-酮-甲基戊酸起始物：-酮戊二酸，草酰乙酸，3-磷酸甘油酸，丙酮酸，PEP和赤藓糖-4-磷酸，核糖-5-磷酸预苯酸脱氢、脱羧形成对羟基苯丙酮酸卟啉症：卟啉化合物或其前体堆积，尿液呈红色，皮肤对阳光过敏预苯酸脱氢、脱羧形成对羟基苯丙酮酸预苯酸脱水脱羧形成苯丙酮酸（1）酮戊二酸的氨基化（二）通过谷氨酰胺合成酶（1）酮戊二酸的氨基化氨的来源：固氮作用形成丙酮酸与谷氨酸转氨基反应（二）通过谷氨酰胺合成酶预苯酸脱氢、脱羧形成对羟基苯丙酮酸传递信号，刺激平滑肌扩张，舒张血管色氨酸各个骨架原子的来源（五）以PEP和赤藓糖-4-磷酸形成芳香族氨基酸鸟氨酸经过尿素循环的过程生成精氨酸 生成丝氨酸

8、（磷酸丝氨酸水解）丝氨酸转移走羟甲基形成甘氨酸 转甲基酶：甲基载体：FH4 2.半胱氨酸的合成 植物微生物与哺乳动物合成路径不同 两者碳骨架均来源于丝氨酸，但S原子，植物微生物来源于硫酸盐，哺乳动物来源于Met（五）以PEP和赤藓糖-4-磷酸形成芳香族氨基酸 分支酸的形成（三种芳香族氨基酸合成的分界点）1.色氨酸的形成 色氨酸各个骨架原子的来源 1,6C：PEP 2,3,4,5C：赤藓糖-4-磷酸 7,8C：5-磷酸核糖-焦磷酸 PRPP 其余部分来源于丝氨酸 2.苯丙氨酸的合成 分支酸形成预苯酸 预苯酸脱水脱羧形成苯丙酮酸 苯丙酮酸转氨基为苯丙氨酸（1）酮戊二酸的氨基化预苯酸脱水脱羧形成苯丙

9、酮酸（2）谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的联合作用预苯酸脱氢、脱羧形成对羟基苯丙酮酸甘油酸-3-磷酸脱氢为3-磷酸羟基丙酮酸-酮异戊酸转氨基形成缬氨酸预苯酸脱水脱羧形成苯丙酮酸（1）谷氨酸的氨基化产生Lys的生物合成（蕈类和眼虫）生成过程：谷氨酸，半胱氨酸，甘氨酸依次连接形成三肽（一）由-酮戊二酸形成的氨基酸柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关键中间体赖氨酸的生物合成（植物、细菌）柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关键中间体为什么在氨浓度很低的情况下，仍能合成谷氨酸？甘油酸-3-磷酸脱氢为3-磷酸羟基丙酮酸（1）谷氨酸的氨基化产生丙酮酸与谷氨酸转氨基反应起始物：-酮戊二酸，草酰乙酸，3-磷酸甘油酸

10、，丙酮酸，PEP和赤藓糖-4-磷酸，核糖-5-磷酸分支酸的形成（三种芳香族氨基酸合成的分界点）3.酪氨酸的生物合成 形成预苯酸 预苯酸脱氢、脱羧形成对羟基苯丙酮酸 转氨基形成酪氨酸（六）组氨酸的生物合成五、由氨基酸合成的其他生物分子（一）卟啉的生成 1.血红素和叶绿素 2.合成过程（1）生成ALA(2)生成胆色素原（铅中毒）(3)生成尿卟啉原III(4)生成原卟啉IV 原卟啉的去路 卟啉症：卟啉化合物或其前体堆积，尿液呈红色，皮肤对阳光过敏 铁卟啉（血红素）降解产物：Fe2+，胆红素（二）谷胱甘肽的生物合成 1.GSH的生理意义 A 抗氧化 B 酶的活性中心 C 维持红细胞等细胞的形态 2.生

11、成过程：谷氨酸，半胱氨酸，甘氨酸依次连接形成三肽铁卟啉（血红素）降解产物：Fe2+，胆红素（四）氧化氮的生物合成（四）谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的联合作用丙酮酸与谷氨酸转氨基反应柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关键中间体柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关键中间体丙酮酸与谷氨酸转氨基反应在固氮酶复合体的作用下，将氮气固定为NH3的过程。氨的来源：固氮作用形成生成过程：谷氨酸，半胱氨酸，甘氨酸依次连接形成三肽(2)生成胆色素原（铅中毒）谷氨酸通过5步反应形成鸟氨酸植物微生物与哺乳动物合成路径不同(3)生成尿卟啉原III以丙酮酸形成氨基酸的总结（1）谷氨酸的氨基化产生（六）组氨酸的生物合成两者碳

12、骨架均来源于丝氨酸，但S原子，植物微生物来源于硫酸盐，哺乳动物来源于Met丙酮酸与谷氨酸转氨基反应大肠杆菌：当NH4+浓度高时发生反应（三）肌酸的生物合成 1.肌酸的生理意义（磷酸肌酸）（四）氧化氮的生物合成 氧化氮的生理功能 1.传递信号，刺激平滑肌扩张，舒张血管 2.提高性功能 3.抗击微生物，防止癌细胞增殖 4.改善心血管功能（二）通过谷氨酰胺合成酶（一）由-酮戊二酸形成的氨基酸 1.谷氨酸（1）酮戊二酸的氨基化（2）谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的联合作用 2.谷氨酰胺（1）谷氨酸的氨基化产生 生成丝氨酸（磷酸丝氨酸水解）丝氨酸转移走羟甲基形成甘氨酸 转甲基酶：甲基载体：FH4（五）以PE

13、P和赤藓糖-4-磷酸形成芳香族氨基酸 分支酸的形成（三种芳香族氨基酸合成的分界点）(4)生成原卟啉IV（六）组氨酸的生物合成（二）通过谷氨酰胺合成酶甘氨酸和丝氨酸的形成赖氨酸的生物合成（植物、细菌）7,8C：5-磷酸核糖-焦磷酸 PRPP在固氮酶复合体的作用下，将氮气固定为NH3的过程。柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关键中间体（二）通过谷氨酰胺合成酶（六）组氨酸的生物合成甘油酸-3-磷酸脱氢为3-磷酸羟基丙酮酸预苯酸脱水脱羧形成苯丙酮酸-异丙基苹果酸的生成，酮异己酸生成起始物：-酮戊二酸，草酰乙酸，3-磷酸甘油酸，丙酮酸，PEP和赤藓糖-4-磷酸，核糖-5-磷酸（1）谷氨酸的氨基化产生（1）谷氨酸的氨基化产生（1）谷氨酸的氨基化产生（四）氧化氮的生物合成丙酮酸与谷氨酸转氨基反应鸟氨酸经过尿素循环的过程生成精氨酸（二）通过谷氨酰胺合成酶（三）肌酸的生物合成 1.肌酸的生理意义（磷酸肌酸）