生物化学第九章
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生物化学第九章 蛋白质酶促降解和氨基酸代谢
细胞溶胶的氨甲酰磷酸合成酶II：用谷氨酸作 为氮的给体，分担着嘧啶生物合成的任务。
线粒体 O
2ATP+CO2+NH3+H2O 1 H2N-C- P
氨甲酰磷酸
2ADP+Pi
谷氨酸
-酮戊
谷氨酸 二酸
-酮戊
鸟氨酸
2
二酸
氨基酸
鸟氨酸
O
NH2尿-C素-NH2
尿素循环
5
瓜氨酸 瓜氨酸
3
氨基酸
-酮戊 二酸
氨基化 非必需氨基酸
合成
糖或脂类
生糖氨基酸：脱氨基后的酮酸在特定 条件下通过糖的异生作用转变为糖。
生酮氨基酸：脱氨基后的酮酸经代 谢产生乙酰ＣoＡ则不能再异生为糖，
只能转变为酮体或脂肪酸。
氧化
生糖兼生酮氨基酸：脱氨基后的酮 酸既可异生为糖又可以转变为酮体
CO2 + H2O + ATP
２０种氨基酸通过各自途径形成α-酮酸，但最后集中 形成５个中间产物（乙酰ＣoＡ、α-酮戊二酸、草酰
乙酸、琥珀酰ＣoＡ、延胡索酸）进入ＴＣＡ
(1) α-酮酸再合成氨基酸
α-氨基酸
α-酮戊二酸
转氨酶
NH3+NADH
L-谷氨酸脱氢酶
H20+NAD+
α-酮酸
L-谷氨酸
α-酮戊二酸利用氨生成谷氨酸是α-酮酸合成氨基酸主要途径，谷氨酸的 氨基能转到任何一种α-酮酸上面，从而形成各种氨基酸．
（２）生糖和生酮氨基酸种类
迄今发现的转氨酶都以磷酸吡哆醛（PLP） 为辅基，它与酶蛋白以牢固的共价键形式结 合。
氧化脱氨基作用
定义：-AA在酶的作用下，生成-酮酸 和氨，同时伴有脱氢氧化的过程。
线粒体 O
2ATP+CO2+NH3+H2O 1 H2N-C- P
氨甲酰磷酸
2ADP+Pi
谷氨酸
-酮戊
谷氨酸 二酸
-酮戊
鸟氨酸
2
二酸
氨基酸
鸟氨酸
O
NH2尿-C素-NH2
尿素循环
5
瓜氨酸 瓜氨酸
3
氨基酸
-酮戊 二酸
氨基化 非必需氨基酸
合成
糖或脂类
生糖氨基酸：脱氨基后的酮酸在特定 条件下通过糖的异生作用转变为糖。
生酮氨基酸：脱氨基后的酮酸经代 谢产生乙酰ＣoＡ则不能再异生为糖，
只能转变为酮体或脂肪酸。
氧化
生糖兼生酮氨基酸：脱氨基后的酮 酸既可异生为糖又可以转变为酮体
CO2 + H2O + ATP
２０种氨基酸通过各自途径形成α-酮酸，但最后集中 形成５个中间产物（乙酰ＣoＡ、α-酮戊二酸、草酰
乙酸、琥珀酰ＣoＡ、延胡索酸）进入ＴＣＡ
(1) α-酮酸再合成氨基酸
α-氨基酸
α-酮戊二酸
转氨酶
NH3+NADH
L-谷氨酸脱氢酶
H20+NAD+
α-酮酸
L-谷氨酸
α-酮戊二酸利用氨生成谷氨酸是α-酮酸合成氨基酸主要途径，谷氨酸的 氨基能转到任何一种α-酮酸上面，从而形成各种氨基酸．
（２）生糖和生酮氨基酸种类
迄今发现的转氨酶都以磷酸吡哆醛（PLP） 为辅基，它与酶蛋白以牢固的共价键形式结 合。
氧化脱氨基作用
定义：-AA在酶的作用下，生成-酮酸 和氨，同时伴有脱氢氧化的过程。
《生物化学》第九章
- 19 -
第二节 糖的分解代谢
三、三羧酸循环
（一）三羧酸循环的化学历程
三羧酸循环的过程包括 8 步反应。丙酮酸氧化 脱羧生成的乙酰 CoA 首先与草酰乙酸缩合成含三 个羧基的柠檬酸，紧接着，柠檬酸在一系列酶的作 用下，经过 4 次脱氢和 2 次脱羧反应，又重新生成 草酰乙酸。
- 20 -
第二节 糖的分解代谢
烯醇式丙酮酸 自发丙酮酸
- 10 -
第二节 糖的分解代谢
一、糖酵解
（二）糖酵解途径的调控点
糖酵解代谢途径中存在三个调控点，即三个 不可逆的单向反应，对应的三个关键酶为己糖激 酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。关键酶的活性 受到代谢物（包括ATP、ADP）和激素（如胰岛 素、胰高血糖素）等的周密调控，对机体代谢的 正常运行有重要作用。
-酮戊二酸＋CO
2＋NADH＋H＋
（4）α- 酮戊二酸氧化脱羧 -酮戊二酸＋NAD＋＋CoASH -酮戊二酸脱氢酶系琥珀酰CoA＋NADH＋H＋＋CO2
- 22 -
第二节 糖的分解代谢
三、三羧酸循环
（5）琥珀酰 CoA 生成琥珀酸 琥珀酰CoA＋GDP＋Pi 琥 珀 酰CoA合成酶琥珀酸＋GTP＋CoASH
3-磷酸甘油 醛脱氢
1,3-二磷酸甘 油酸生成3磷酸甘油酸
3-磷酸甘油 酸生成2-磷 酸甘油酸
2-磷酸甘油 酸生成烯醇 式丙酮酸
丙酮酸 的生成
磷酸甘油酸变位酶
3-磷酸甘油酸 Mg 2＋ 2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸＋ADP
丙酮酸激酶 Mg2＋或K＋
烯醇式丙酮酸＋ATP
3-磷酸甘油醛＋NAD＋＋Pi 3-磷酸甘油醛脱氢酶1,3-二磷酸甘油酸＋NADH＋H＋
为某些物质的合成提供原料
生物化学第九章-核苷酸代谢
第九章核苷酸代谢一、核苷酸类物质的生理功用：核苷酸类物质在人体内的生理功用主要有：①作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dA TP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。
②作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP，UTP，CTP等。
③参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和cGMP作为激素的第二信使。
④参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。
⑤作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM）等。
二、嘌呤核苷酸的合成代谢：1．从头合成途径：利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径。
这一途径主要见于肝脏，其次为小肠和胸腺。
嘌呤环中各原子分别来自下列前体物质：Asp → N1；N10-CHO FH4 → C2 ；Gln → N3和N9 ；CO2 → C6 ；N5,N10=CH-FH4 → C8 ；Gly → C4 、C5 和N7。
合成过程可分为三个阶段：⑴次黄嘌呤核苷酸的合成：在磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下，消耗ATP，由5'-磷酸核糖合成PRPP(1'-焦磷酸-5'-磷酸核糖)。
然后再经过大约10步反应，合成第一个嘌呤核苷酸——次黄苷酸（IMP）。
⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成：IMP在腺苷酸代琥珀酸合成酶的催化下，由天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMP-S），然后裂解产生AMP；IMP也可在IMP脱氢酶的催化下，以NAD+为受氢体，脱氢氧化为黄苷酸（XMP），后者再在鸟苷酸合成酶催化下，由谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸（GMP）。
⑶三磷酸嘌呤核苷的合成：AMP/GMP被进一步磷酸化，最后生成A TP/GTP，作为合成RNA的原料。
ADP/GDP则可在核糖核苷酸还原酶的催化下，脱氧生成dADP/dGDP，然后再磷酸化为dATP/dGTP，作为合成DNA的原料。
生物化学--第九章 脂类物质的合成与分解
2. 合成原料乙酰CoA的准备 ⑴ 乙酰CoA的来源及转运 乙酰CoA的来源：线粒体内的丙酮酸氧化脱羧、 脂肪酸β氧化、氨基酸氧化。 乙酰CoA的转运：通过“柠檬酸穿梭”从线粒 体转运到胞液。
乙酰CoA的转运：“柠檬酸循环”
每次循环产生1 分子NADPH
⑵ 丙二酸单酰CoA的合成 脂肪酸合成中，除起始一分子乙酰CoA以外，所
β -酮脂酰 ACP合成酶
③缩和反应
β -酮脂酰 ACP还原酶
④还原反应
β -羟脂酰 ACP脱水酶
⑤脱水反应
烯脂酰ACP 还原酶
⑥再次还原
丙二酸单酰CoA
酰基转移
丁酰ACP
缩和反应 再次还原
乙酰乙酰ACP
巴豆酰ACP
首次还原
β-羟丁酰ACP
脱水反应
⑦ 水解或硫解反应
硫酯酶
棕榈酰ACP+H2O
是指脂肪酸的末端甲基（ω端）经氧化转变为 ω羟脂酸，继而再氧化为α,ω-二羧酸的过程。
㈣、不饱和脂肪酸的氧化
羟脂酰CoA 变位酶 烯脂酰CoA 异构酶
软脂酸从头合成与β氧化的区别
从头合成 细胞中部位 酶系 酰基载体 二碳片段 细胞质 6种酶组成的多酶复合体 ACP 丙二酸单酰CoA β氧化 线粒体 4种酶分散存在 CoA 乙酰CoA
硫解酶
棕榈酸+ACP-SH
棕榈酰ACP+HSCoA
棕榈酰CoA+ACP-SH
由于β-酮脂酰ACP合酶只对2C～14C的酯酰具有 催化活性，故从头合成途径只能合成16C及以下的 饱和脂酰ACP。
β -酮脂酰 ACP合成酶
由乙酰CoA从头合成棕榈酸的总反应式为：
8 CH3CO-SCoA + 7 ATP + 14 ( NAPH + H+ ) + H2O CH3(CH2)14COOH + 8 CoA-SH + 7 ADP + 14 NADP+ + 7 Pi
生物化学9第九章 氨基酸代谢
残基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。
蛋白水解酶作用示意图
氨基肽酶
内肽酶
羧基肽酶
氨基酸 +
二肽酶 氨基酸
⑵小肠黏膜细胞的消化酶水解寡肽为氨基酸 ——在小肠黏膜细胞中进行
主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用， 例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽 酶(dipeptidase)等， 最终产生氨基酸。
（四）氨基酸的吸收
主要在小肠进行，是一种主动转运过程， 需由特殊载体蛋白携带。
转运氨基酸或小肽进入细胞时，同时转 运入Na+，三者形成三联体。
Na+借Na+泵排出细胞外，消耗ATP。 此吸收过程存在于小肠黏膜细胞，肾小
管细胞和肌细胞等细胞膜上。
七种类型的载体蛋白：
中性氨基酸载体
β
酸性氨基酸载体
碱性氨基酸载体
（五）未被吸收的蛋白质被肠道细菌代谢
蛋白质的腐败作用(putrefaction)
在消化过程中，有一小部分蛋白质未被消化或虽 经消化、但未被吸收，进入肠道。
肠道细菌对这部分蛋白质及其消化产物的代谢叫 蛋白质的腐败作用。
腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等； 也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的 物质。
H2O
(CH2)2 COOH NAD(P)+ (CH2)2 COOH
L-谷氨酸
O
C COOH + NH3
(CH2)2 COOH
α-酮戊二酸
L-谷氨酸脱氢酶 L-谷氨酸脱氢酶催化Ｌ-谷氨酸氧化脱氨基
酶存在于肝、脑、肾中，催化反应可逆。 一般情况下，反应偏向于谷氨酸合成。
（二）丙酮酸和草酰乙酸通过转氨基作用生成 丙氨酸和天冬氨酸
蛋白水解酶作用示意图
氨基肽酶
内肽酶
羧基肽酶
氨基酸 +
二肽酶 氨基酸
⑵小肠黏膜细胞的消化酶水解寡肽为氨基酸 ——在小肠黏膜细胞中进行
主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用， 例如氨基肽酶(aminopeptidase)及二肽 酶(dipeptidase)等， 最终产生氨基酸。
（四）氨基酸的吸收
主要在小肠进行，是一种主动转运过程， 需由特殊载体蛋白携带。
转运氨基酸或小肽进入细胞时，同时转 运入Na+，三者形成三联体。
Na+借Na+泵排出细胞外，消耗ATP。 此吸收过程存在于小肠黏膜细胞，肾小
管细胞和肌细胞等细胞膜上。
七种类型的载体蛋白：
中性氨基酸载体
β
酸性氨基酸载体
碱性氨基酸载体
（五）未被吸收的蛋白质被肠道细菌代谢
蛋白质的腐败作用(putrefaction)
在消化过程中，有一小部分蛋白质未被消化或虽 经消化、但未被吸收，进入肠道。
肠道细菌对这部分蛋白质及其消化产物的代谢叫 蛋白质的腐败作用。
腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚等； 也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的 物质。
H2O
(CH2)2 COOH NAD(P)+ (CH2)2 COOH
L-谷氨酸
O
C COOH + NH3
(CH2)2 COOH
α-酮戊二酸
L-谷氨酸脱氢酶 L-谷氨酸脱氢酶催化Ｌ-谷氨酸氧化脱氨基
酶存在于肝、脑、肾中，催化反应可逆。 一般情况下，反应偏向于谷氨酸合成。
（二）丙酮酸和草酰乙酸通过转氨基作用生成 丙氨酸和天冬氨酸
生物化学第九章氨基酸代谢
氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CPS-Ⅰ)
+
N-乙酰谷氨酸，Mg2
COOH
CH3C-NH-CH O (CH2)2 COOH
氨基甲酰磷酸
2. 瓜氨酸的合成 （在线粒体中进行）
NH2
NH2 (CH2)3 CH NH2
C
NH2
O
+
C
O
鸟氨酸氨基甲酰转移酶
NH (CH2)3
COOH
O ~PO32-
H3PO4
CH
NH2
二、蛋白质的营养价值和需要量
(一)氮平衡：
指每天N的摄入量和排出量的关系，它能反映体 内蛋白质代谢的概况。
氮平衡有三种情况:
1、氮的总平衡：摄入N量＝排出N量，正常成人属此情况
2、氮的正平衡：摄入N量>排出N量，儿童、孕妇、恢复期病人
3、氮的负平衡：摄入N量<排出N量，如饥饿、消耗性疾病患者
（二）生理需要量：
γ-谷氨酰 氨基酸 氨基酸
COOH
γ-谷氨 酸环化 转移酶
COOH NH CH R
H2NCH R
COOH H2NCH R
氨基酸
C O
γ -谷 氨酰 基转 移酶
半胱氨酰甘氨酸 (Cys-Gly)
(关键酶)
谷胱甘肽 GSH
甘氨酸
二肽 5-氧脯氨酸 5-氧脯 酶 氨酸酶 半胱氨酸
ATP ADP+Pi
ADP+Pi ATP
转氨基和嘌呤核苷酸循环偶联
（一）转氨基作用(transamination) 1. 定义
在转氨酶 (transaminase) 的作用下，某一氨 基酸脱去α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一种α酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。
专科(生物化学)第9章 核苷酸代谢
酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMP-S），然后
裂解产生AMP；
• IMP也可在IMP脱氢酶的催化下，以NAD+为受氢体，
脱氢氧化为黄嘌呤核苷酸（XMP），后者再在鸟苷 酸合成酶催化下，由谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸 （GMP）。
2、AMP和GMP的生成
HOOCCH2CHCOOH
NH2 NH C N C N C 延胡索酸 N HN C CH CH HC C N N HC C 腺苷酸代琥珀 N N R-5'-P
1.嘌呤类似物:
6-巯基嘌呤(6MP)、6-巯基鸟嘌呤、 8-氮杂鸟嘌呤
其中, 6MP临床应用较多.其化学结构与次黄嘌
呤相似,并可在体内转变成6MP核苷酸.因而可抑 制IMP转变为AMP及GMP;可通过竞争性抑制影 响次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)而 阻止了补救合成途径;还可反馈抑制PRPP酰基转
MTX
AICAR FAICAR
6MP
IMP
AMP
PPi
A
PRPP
6MP
GMP
PPi
I G
PRPP
氮杂丝氨酸
嘌呤核苷酸抗代谢物的作用
6MP
二、
嘧啶核苷酸的合成
合成途径：
从头合成
补救合成
嘧啶核苷酸的结构
（一）嘧啶核苷酸的从头合成
•定义
嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷
酸核糖、氨基酸、二氧化碳等简单物
2.体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补
救合成。
（基因缺陷导致HGPRT完全缺乏的患儿,表现为自
毁容貌征或称: Lesch-Nyhan综合征 ）
1、病因：
自毁容貌症（Lesch-Nyhan综合症）
生物化学第九章蛋白质的酶促降解和氨基酸的代谢
1 H N-C- P 2
氨甲酰磷酸
2ADP+Pi
谷氨酸
-酮戊 二酸
谷氨酸
鸟氨酸
2
瓜氨酸 氨基酸
-酮戊 二酸
氨基酸 鸟氨酸 O NH2-C-NH2 尿素
瓜氨酸
谷氨酸 天冬氨酸
5
精氨酸
尿素循环
精氨琥珀酸
3
4
草酰乙酸
延胡索酸
细胞溶液
植物体含有脲酶，尤其是在豆科植物种子中 脲酶活性较大，能专一地催化尿素水解并放出氨， 反应式如下：
2、转氨基作用
R1-CH-COO|
NH+3
α -氨基酸1
R2-C-COO|| O
α-酮酸2
R1-C-COO|| O
α-酮酸1
R2-CH-COO| NH+3
转氨酶
（辅酶：磷酸吡哆醛）
α-氨基酸2
要点：
①反应可逆。
②体内除Lys、Gly、Thr、Pro和羟脯氨 酸外，大多数氨基酸都可进行转氨基作 用。 ③转氨酶均以磷酸吡哆醛为辅酶。磷酸吡 哆醛是VB6的衍生物。反应中起传递氨 基的作用。
活性中心含有 Zn2+ 、 Mg2+等 金属
3、4、2、4
金属蛋白酶类 (metallopritelnase)
枯草杆菌蛋白酶 嗜热菌蛋白酶
3.消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
（Phe.Tyr.Trp） （Arg.Lys）
羧肽酶 羧肽酶
（Phe. Trp）
（脂肪族）
胃蛋白酶
胰凝乳 蛋白酶
弹性蛋白酶
胰蛋白酶
异亮氨酸 甲硫氨酸 缬氨酸
琥珀酰CoA
-酮戊二酸
氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径
生物化学第九章蛋白质降解和氨基酸代谢
精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 脯氨酸
丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸
氨基酸碳架的分解
2.再合成为氨基酸
O
||
+
N H 4+
C — C O O - +N A D （ P） H+ |
+
H
C |H 2
C |H 2C O O
谷氨酸＋丙酮酸 谷氨酸＋草酰乙酸
+
N H 3
|
H — C — C O O - + |
N A D （ P） + + H 2O
海洋水生动物 (鱼) 氨
爬行类、鸟类
尿酸
哺乳类
尿素
两栖动物：如青蛙，蝌蚪时排氨，变态成熟后排尿素。
(与其体内的酶变化有关)
(二) 氨的代谢去路
2、 生成酰胺
指Gln、Asn。 (是体内氨的储存、运转方式，脑组织中氨的主要去 路。)
3、生成尿素
1.生成部位
主要在肝细胞的线粒体及胞液中。
2.生成过程
C |H 2
C |H 2C O O
α-酮戊二酸＋丙氨酸 α-酮戊二酸＋天冬氨酸
氨基酸碳架的分解
3.转变为糖和脂肪
当体内不需要将α-酮酸再合成氨基酸，并且体内 的能量供给充足时，α-酮酸可以转变为糖或脂肪。例 如，用氨基酸饲养患人工糖尿病的狗，大多数氨基酸 可使尿中的葡萄糖的含量增加，少数几种可使葡萄糖 及酮体的含量同时增加。在体内可以转变为糖的氨基 酸称为生糖氨基酸，按糖代谢途径进行代谢；能转变 为酮体的氨基酸称为生酮氨基酸。
谷氨酰胺酶
----
COO-
CH2 CH2 +NH3 CHNH3+ COO-
---
生物化学第九章糖的消化与吸收
目录
糖无氧氧化反应过程分为酵解途径 和乳酸生成两个阶段
糖酵解分为两个阶段： 第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)， 称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。 第二阶段：由丙酮酸转变成乳酸。
目录
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
丙酮酸
烯醇化酶 (enolase)
+ H2O
磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate,
PEP)
目录
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
10.磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸， 并通过底物水平磷酸化生成ATP
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
1,3-二磷酸 甘油酸
磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate
kinase)
3-磷酸甘油酸
在以上反应中，底物分子内部能量重新分布， 生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程， 称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。
目录
二 糖的有氧氧化 概念
糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在 机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O 和CO2，并释放出能量的过程。是机体主 要供能方式。
部位：胞液及线粒体
目录
（一）糖有氧氧化的反应过程包括糖酵 解途径、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环
糖无氧氧化反应过程分为酵解途径 和乳酸生成两个阶段
糖酵解分为两个阶段： 第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)， 称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。 第二阶段：由丙酮酸转变成乳酸。
目录
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
丙酮酸
烯醇化酶 (enolase)
+ H2O
磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate,
PEP)
目录
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
10.磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸， 并通过底物水平磷酸化生成ATP
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
1,3-二磷酸 甘油酸
磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate
kinase)
3-磷酸甘油酸
在以上反应中，底物分子内部能量重新分布， 生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程， 称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。
目录
二 糖的有氧氧化 概念
糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在 机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O 和CO2，并释放出能量的过程。是机体主 要供能方式。
部位：胞液及线粒体
目录
（一）糖有氧氧化的反应过程包括糖酵 解途径、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环
生物化学：第九章 糖及糖的分解代谢
第一节 重要糖类结构和双糖、多糖的降解
单糖（monosaccharide）是指最简单的糖，即在温 和条件下不能再分解成更小的单体糖，如葡萄糖、果 糖等。按碳原子的数目单糖又可分为三碳（丙）糖、 四碳（丁）糖、五碳（戊）糖、六碳（已）糖、七碳 （庚）糖等。
一、 一些重要单糖的结构
甘油醛
三 糖
二羟丙酮
淀粉
直链： a-1,4-糖苷键 分支点： a-1,6-糖苷键
淀粉分子末端保留有的自由羰基（C1），叫做还原端
淀粉
b-1,4-糖苷键
纤维素
四、麦芽糖和蔗糖的降解
麦芽糖酶切开麦芽糖中的α-1,4糖苷键，产物为葡萄
糖。
蔗糖的降解 1. 蔗糖的水解
由蔗糖酶催化：
由于底物和产物的旋光方向发生了改变，所以蔗 糖酶又称为转化酶。产物也因此就做转化糖。
(1)淀粉酶：
❖ a-淀粉酶：（a-1,4-葡聚糖水解酶） 可水解任何部位的a-1,4-糖苷键，所以又称为内切淀粉酶。 该酶对非还原末端的5个葡萄糖基不发生作用。Ca2+需要。
其产物为： 若直链淀粉 → 葡萄糖 + 麦芽糖 + 麦芽三糖 + 低聚糖 若支链淀粉 → 葡萄糖 + 麦芽糖 + 麦芽三糖 + 极限糊精
(3)麦芽糖酶： 植物体内的麦芽糖酶通常与淀粉酶同时存在，并
配合使用，从而使淀粉彻底水解成葡萄糖。
Hydrolysis of glycogen and starch by a-amylase and bamylase
2. 淀粉的磷酸解
其中，淀粉磷酸化酶又叫P-酶。 此反应为可逆反应，但在植物体内，由于 （1）[Pi]很高（如施肥） （2）[G-1-P]低（因不断被利用） 所以，反应向正方向进行。
生物化学第九章柠檬酸循环分析解析
作 业
• 1、P112 T2 • 2、 P112 T4 • 3、写出TCA cycle的代谢流程（文字 和箭头），注明参与反应的酶、辅助因子以及
能量和还原力的变化
• 4、列出葡萄糖完全氧化分解为CO2和 水的总反应式，统计ATP生成的总数 并计算能量的得率。
动所需的能量,在有氧情况下与无氧下相比,只
消耗少量的糖即足。生物体根据氧的有无,来调
节糖的分解量,而使能量得到节制
TCA填补反应（anaplerotic reaction）
1、丙酮酸羧化
乙酰CoA激活
2、PEP羧化（大脑和心脏）
PEP羧激酶
3、Asp和Glu脱氨
Asp Glu 草酰乙酸 α酮戊二酸
六种辅助因子
丙酮酸脱氢酶复合体
E3 E1 E2
三种酶 60条肽链形成
的复合体
乙酰CoA
N CH3 O O N
NH2 N N
CO CH2 CH2 NH CO CH C CH2O P O P O CH2 O NH OH CH3 O OCH2 O CH2 O- P O OH S OO C CH3 β -巯基乙胺 泛酸 乙酰CoA AMP
•由于第一步为不可逆反应，直接决定整个
循环反应的速度，而且是许多其它反应体 系的分支点，因而该酶复合物受到严密的 调节控制
二、柠檬酸循环概貌
Citric Acid Cycle
TCA概貌
TCA概貌
TCA概貌
三、柠檬酸循环历程
Reactions of the Citric Acid Cycle
• 葡萄糖进行酵解或有氧氧化时净得的 ATP 数之比为 A、 1 ： 9 B、1：15 C、1：18 D、1：19
乙醛酸循环——三羧酸循环支路
生物化学_第九章 脂类物质的合成与分解
第九章脂类物质的合成与分解名词解释1．必需脂肪酸2．脂肪酸的α-氧化(α- oxidation)3．脂肪酸的β-氧化(β- oxidation)4．脂肪酸的ω-氧化(ω- oxidation)填空题1．一个碳原子数为n（n为偶数）的脂肪酸在β-氧化中需经次β-氧化循环，生成个乙酰CoA，个FADH2和个NADH+H+。
2．脂肪酸从头合成的C2供体是，活化的C2供体是，还原剂是。
3．乙酰CoA羧化酶是脂肪酸从头合成的限速酶，该酶以为辅基，消耗，催化与生成，柠檬酸为其___，长链脂酰CoA为其。
4．脂肪由_________和___________经酶促反应而合成的，但二者不能直接合成脂肪，必须转变为活化形式的___________和_______________后才能合成脂肪。
选择题1. 下列哪项叙述符合脂肪酸的β氧化：A．仅在线粒体中进行B．产生的NADPH用于合成脂肪酸C．被胞浆酶催化D．产生的NADPH用于葡萄糖转变成丙酮酸E．需要酰基载体蛋白参与2．下列哪些辅因子参与脂肪酸的β氧化：A ACPB FMNC 生物素D NAD+3．脂肪酸从头合成的酰基载体是：A．ACP B．CoA C．生物素D．TPP4．下列哪种不是人类膳食的必需脂肪酸？A．油酸B．亚油酸C．亚麻酸D．花生四烯酸5．脂肪酸从头合成的限速酶是：A．乙酰CoA羧化酶B．缩合酶C．β-酮脂酰-ACP还原酶D．α，β-烯脂酰-ACP 还原酶6．软脂酰CoA在β-氧化第一次循环中以及生成的二碳代谢物彻底氧化时，ATP的总量是：A．3ATP B．13ATP C．14 ATP D．17ATP E．18ATP7．下述酶中哪个是多酶复合体？A．ACP-转酰基酶B．丙二酰单酰CoA- ACP-转酰基酶C．β-酮脂酰-ACP还原酶D．β-羟脂酰-ACP脱水酶E．脂肪酸合成酶判断题（）1. 脂肪酸的β-氧化和α-氧化都是从羧基端开始的。
（）2．脂肪酸从头合成中，将糖代谢生成的乙酰CoA从线粒体内转移到胞液中的化合物是苹果酸。
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随机性切割
特异性切割
24-26bp处
限制性核酸内切酶的命名
限制性核酸内切酶的命名
属名
种名 株名
Haemophilus influenzae d 嗜血流感杆菌d株
H i n d III H i n d III
同一菌株中所含的多个不同的限制性核酸内切酶
限制酶前面要带上R（Restriction)， 修饰酶前面要带上M（Modification）。
一、核 酸 酶
1、核酸酶的分类
（1）根据对底物的 专一性分为
核糖核酸酶(RNase) 脱氧核糖核酸酶(DNase)
非特异性核酸酶
核酸内切酶 （2）根据切割位点分为 核酸外切酶
2、核酸酶的作用特点
外切核酸酶对核酸的水解位点
BBBBBBBB
5´ p
p
p
p
p
p
p
p
OH 3´
牛脾磷酸二酯酶
（ 5´端外切
第九章 核酸的降解与核苷酸代谢
本章重点与难点 重点：了解核酸的酶促降解及核苷酸合成 与分解途径特点，掌握嘌呤环、嘧啶环的 原子来源；了解核苷酸水解酶类，特别是 限制性内切酶作用的特点。 难点：嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成途径 异同点，不同种类的生物分解嘌呤碱的终 产物。
第一节 核酸的酶促降解
食物核蛋白
甲酰THFA
IMP的 生物 合成
甲酰甘氨咪核苷酸
甲酰甘氨酰胺核苷酸
甘氨酰胺核苷酸
5-氨基咪唑核苷酸 5-氨基咪唑-4-羧核苷酸
5-氨基咪唑-4-琥珀 基-甲酰胺核苷酸
次黄嘌呤核苷酸
（IMP）
5-甲酰氨基咪唑4-氨甲酰核苷酸
5-氨基咪唑-4氨甲酰核苷酸
IMP转变为GMP和AMP
嘌呤核苷酸合成补救途径
-3’
3’-
CTTAA G
-5’
② 3’端凸出（如Pst I切点）
5’-
CTGCAG
-3’
3’-
GACGTC
-5’
5’-
CTGCA
G
-3’
3’-
G
ACGTC
-5’
3. III类限制性内切酶
在完全肯定的位点切割DNA，但反应 需要ATP、 Mg2+和SAM（S-腺苷蛋氨 酸）。
EcoP1: AGACC EcoP15: CAGCAG
蛇毒磷酸二酯酶
（ 3´端外切
双链核酸外切酶：核酸外切酶 III（ExoIII）,特异
性地从3‘ 端外切
双链核酸外切酶：l 核酸外切酶（ lExo）,特异
性地从5‘ 端外切
单链核酸外切酶：核酸外切酶VII（ExoVII）
Bal31核酸酶单链内切双链外切的核酸酶
二、限制性内切酶
细菌细胞内存在的一类能识别一定特异序 列并水解外源DNA的一类酶称为限制性内切酶 （ristriction endonuclease）。
1970年，Smith和Wilcox从流感嗜血杆菌中分离纯化 了第一个II型限制性核酸内切酶Hind II。
限制性核酸内切酶的类型
1. I型限制性内切酶
首先由M. Meselson和R. Yuan在1968年从 大肠杆菌 B株和 K株分离的。
如 EcoB和 EcoK。 （1）识别位点序列
未甲基化修饰的特异序列。
EcoB： TGA(N)8TGCT EcoK：AAC(N)6GTGC
（2）切割位点
在距离特异性识别位点约1000—1500 bp 处随机切开一条单链。
Recognize site
cut
（3）作用机理
1-1.5kb
需ATP、Mg2+和SAM（S-腺苷蛋氨酸）。
2. II类限制性内切酶 首先由H.O. Smith和K.W. Wilcox在1970 年从流感嗜血菌中分离出来。 分离的第一个酶是Hind Ⅱ
一、核糖核苷酸的生物合成
1、嘌呤核苷酸的生物合成
(1) 从头合成途径 (2) 补救途径
2、嘧啶核苷酸的生物合成
(1) 从头合成途径 (2) 补救合成途径(自学)
1、嘌呤环上各原子的来源
来自CO2
来自天冬氨酸
来自甘氨酸
来自“甲酸盐”
来自“甲酸盐”
来自谷氨酰胺的酰胺氮
5-磷酸核糖焦磷酸
甘氨酸
5-磷酸 核糖胺
蛋白质
核酸(RNA与DNA)
(磷酸二酯酶) 胰核酸酶
单核苷酸
RNA酶 DNA酶
(磷酸单酯酶) 胰、肠核苷酸酶
排出，很 少利用
磷酸
核苷
(水解或磷酸解) 核苷酶
核酸的消化
碱基
戊糖或磷酸戊糖
第一节 核酸的酶促降解
核酸酶
核苷酸酶 核苷磷酸化酶
核酸 核苷酸
核苷
碱基+戊糖-1-P
磷酸
一、核酸酶
二、限制性内切酶
（1）识别位点序列
未甲基化修饰的双链DNA上的特殊靶序 列（多数是回文序列）。 与DNA的来源无关。
（2）切割位点
识别位点处。
切开双链DNA。形成粘性末端（sticky end）或平齐末端（blunt end）。如：
EcoR I 5’-GAATTC-3’ 3’-CTTAAG-5’
Pst I 5’-CTGCAG-3’ 3’-GACGTC-5’
用途不大。
限制性核酸内切酶的类型
主要特性
I型
II 型
III 型
限制修饰 蛋白结构
多功能 异源三聚体
单功能 同源二聚体
双功能 异源二聚体
辅助因子 ATP Mg2+ SAM
Mg2+ ATP Mg2+ SAM
识别序列
TGAN8TGCT AACN6GTGC
旋转对称序列 GAGCC CAGCAG
切割位点 距识别序列1kb处识别序列内或附近 距识别序列下游
第二节 核苷酸的降解
核苷酸酶 核苷磷酸化酶
核苷酸
核苷
碱基+（脱氧）戊糖-1-P
磷酸
一、嘌呤的降解
二、嘧啶的降解
嘌 呤 的 分 解
嘧 啶 的 分 解
第三节 核苷酸的合成代谢
一、核糖核苷酸的生物合成 二、脱氧核糖核苷酸的生物合成
三、单核苷酸转变成核苷二磷酸和核苷 三磷酸（自学）
四、各种核苷酸的相互转变
EcoR V 5’-GATATC-3’ 3’-CTATAG-5’
产生平齐末端
产生粘性末端
（3）粘性末端（sticky ends，cohensive ends） 含有几个核苷酸单链的末端。
分两种类型： ① 5’端凸出（如EcoR I切点）
5’-
GAATTC-Leabharlann ’3’-CTTAAG
-5’
5’-
G AATTC
磷酸核糖转移酶
嘌呤+PRPP
宿主的限制和修饰现象
大肠杆菌B
4×10 — 4
1 1
大肠杆菌K
10 — 4
E.O.P 成斑率 efficiency of plating
50年代初发现了由寄主控制的限制和修饰现象
酶切位点 不被修饰
噬菌体DNA 被切割
酶切位点 被修饰
基因组DNA 不被切割
限制—修饰的酶学假说
1968年，Meselson 和Yuan发现了I型限制性核酸内切 酶；