1、,第10章 氨基酸生物合成,氨的同化及氨基酸的生物合成,一、氮素循環(huán),二、生物固氮（自學(xué)）,四、氨基酸的生物合成,五、氨基酸與一碳基團代謝,三、氨的同化（自學(xué)）,自然界的氮素循環(huán),硝酸鹽,亞硝酸,氮,生物固氮,工業(yè)固氮,固氮生物,動植物,硝酸鹽還原,大氣固氮,大氣氮素,巖漿源的固定氮,火成巖,反硝化作用,氧化亞氮,蛋白質(zhì),入地下水,動植物廢物死的有機體,生物固氮,1、生物固N的化學(xué)本質(zhì),2、固N酶,3、固N條件,生物固N的化學(xué)本質(zhì),3H2,6e-,2NH3,N2,+,固N條件 （1）電子供體：氧化底物（MH2）、丙酮酸、H2 （2）ATP供能 （3）厭氧環(huán)境,固 N 酶,b、ATP酶活性：能催

2、化ATP分解，從中獲取能量推動電子向還原底物上轉(zhuǎn)移。,（1）結(jié)構(gòu)組成,（2）作用機理：,（3）特點：是一種多功能酶,N2,還原劑,鐵蛋白,鉬鐵蛋白,a、氧化還原酶：不僅能催化N2還原，還可 催化N2O化合物等還原。,鐵蛋白：二聚體、含F(xiàn)e和S， 形成Fe4S4簇,鉬鐵蛋白：四聚體（22）， 含Mo、Fe和S,硝酸還原作用,（2）硝酸還原酶,(3)亞硝酸還原酶,（1）硝酸還原作用的化學(xué)本質(zhì),硝酸還原酶,a、鐵氧還蛋白硝酸還原酶,b、NAD(P)H-硝酸還原酶,H2O,NO-3,+,2Fd還原態(tài),+,2H+,NO-2,+,2Fd氧化態(tài),+,+,NAD(P)H,+,H+,NO-2,+,NAD(P)+

3、,+,H2O,亞硝酸還原酶,2H2O,a、鐵氧還蛋白亞硝酸還原酶,NO-2,+,6Fd還原態(tài),+,8H+,NH+4,+,6Fd氧化態(tài),+,2H2O,b、NAD(P)H亞硝酸還原酶,NO-2,+,3NAD(P)H,+,NH+4,+,3NAD(P)+,+,5H+,氨的同化,1、谷氨酸的形成途徑,2、氨甲酰磷酸的生成,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,必需氨基酸的概念,Thr、Val、Leu、Ile、Met、Lys、Phr、Trp 、(His Arg),凡是機體不能自己合成，必需來自外界的氨基酸，稱為必需氨基酸。,人的必需氨基酸：,非必需氨基酸的生物合成,氨基酸的

4、生物合成的碳架來源,（1）非必需氨基酸的生物合成,（2）各族氨基酸的前體及相互關(guān)系,a、由-酮酸氨基化生成,b、由某些非必需氨基酸轉(zhuǎn)化而來,c、由某些必需氨基酸轉(zhuǎn)變而來,各種氨基酸的前體及相互關(guān)系,谷氨酸族,天冬氨酸族,丙氨酸族,絲氨酸族,His 和芳香族,氨基酸與一碳基團代謝,1、一碳基團（一碳單位）的概念,2、一碳基團和氨基酸代謝,Gly、Ser、Thr、His都可以作為一碳基團的供體。,3、一碳基團的利用：參與合成反應(yīng)， 如磷脂、核苷酸等的合成。,一碳基團,在代謝過程中，某些化合物（如氨基酸）可以分解產(chǎn)生具有一個碳原子的基團（不包括CO2），稱為一碳基團。一碳基團的轉(zhuǎn)移除了和許多氨基酸的

5、代謝直接有關(guān)外，還參與嘌呤和胸腺嘧啶的生物合成。,一碳基團轉(zhuǎn)移酶的輔酶：FH4 一碳基團四氫葉酸化合物的結(jié)構(gòu)和命名,-CH=NH 亞氨甲基 H-CO- 甲酰基 -CH2OH 甲醇基 -CH= 次甲基 -CH2- 亞甲基 -CH3 甲基,葉酸和 四氫葉酸（FH4）,葉酸,N5，N10-CH2-FH4,一碳基團的來源與轉(zhuǎn)變,S-腺苷蛋氨酸,N5-CH2-FH4,N5 N10 - CH2-FH4,N5， N10 = CH-FH4,N10 -CHO-FH4,N5 ， N10 -CH2-FH4還原酶,N5 ， N10 -CH2-FH4脫氫酶,環(huán)水化酶,絲氨酸,組氨酸苷氨酸,參與 甲基化反應(yīng),為胸腺嘧啶合成提供甲基,參與嘌呤合成,FH4,FH4,FH4,HCOOH,H2O,NAD+,NDAH+H+,NAD+,NDAH+H+,H+,參與嘌呤合成,六、蛋白質(zhì)的酶促降解和氨基酸代謝,1 蛋白質(zhì)的酶促降解 （1）肽酶和蛋白酶的類別 （2）蛋白酶的專一性,2 氨基酸代謝概況,3 氨基酸降解與轉(zhuǎn)化 （1）脫氨基作用 氧化脫氨基作用：轉(zhuǎn)氨基作用；聯(lián)合脫氨基 （2）脫羧基作用，脫羧產(chǎn)物胺類物質(zhì)的生理功能 （3）氨基酸分解產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化,4 氨和氨基酸的生物合成,(1) 自然界的氮循環(huán) （2）生物固氮的生物化學(xué) （3）硝酸還原作用,人的必需氨基