新编生物化学合工大第十一章蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢资料PPT课件
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07-蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 共67页PPT资料
• 蛋白质在酶的作用下肽键发生水解生成氨基酸
• 蛋白水解酶
• 肽链内切酶：又称蛋白酶，水解肽链内部的肽键，
对参与形成肽键的氨基酸残基有一定的专一性
• 肽链外切酶
氨肽酶 羧肽酶
体内蛋白质的更新
1. 某些调节蛋白质的转换速度可以直接影响代谢
过程与生理功能
2. 某些异常或损伤的蛋白质也必须通过更新而被
C NH
精氨酸代琥 NH
珀酸裂解酶
(CH2)3
+
COOH CH CH
CH NH2 COOH
HOOC
精氨酸代琥珀酸
精氨酸
延胡索酸
精氨酸水解生成尿素
• 反应在胞液中进行
精氨酸
尿素
鸟氨酸
CO2 + NH3 + H2O
2ATP
N-乙酰谷氨酸
2ADP+Pi
氨基甲酰磷酸 Pi
线粒体
鸟氨酸
瓜氨酸
鸟氨酸
尿素
胞液
临床意义：急性肝炎患者血清ALT升高
天冬氨酸氨基转移酶（AST）又称谷草转氨酶(GOT)
AST
谷氨酸 + 草酰乙酸
-酮戊二酸 +天冬氨酸
临床意义：心肌梗塞患者血清AST升高
联合脱氨基作用
• 由两种（以上）酶的联合催化作用使氨基酸的α-氨
基脱下并产生游离氨的过程称为联合脱氨基作用
• 类型
转氨基偶联氧化脱氨基作用 嘌呤核苷酸循环
一、氨基酸的脱氨基作用
• 氨基酸的脱氨基作用指氨基酸脱去氨基生成相
应α-酮酸的过程，主要方式有：转氨基作用、 氧化脱氨基、联合脱氨基和非氧化脱氨基
• 联合脱氨基作用最为重要；非氧化脱氨基作用
• 蛋白水解酶
• 肽链内切酶：又称蛋白酶，水解肽链内部的肽键，
对参与形成肽键的氨基酸残基有一定的专一性
• 肽链外切酶
氨肽酶 羧肽酶
体内蛋白质的更新
1. 某些调节蛋白质的转换速度可以直接影响代谢
过程与生理功能
2. 某些异常或损伤的蛋白质也必须通过更新而被
C NH
精氨酸代琥 NH
珀酸裂解酶
(CH2)3
+
COOH CH CH
CH NH2 COOH
HOOC
精氨酸代琥珀酸
精氨酸
延胡索酸
精氨酸水解生成尿素
• 反应在胞液中进行
精氨酸
尿素
鸟氨酸
CO2 + NH3 + H2O
2ATP
N-乙酰谷氨酸
2ADP+Pi
氨基甲酰磷酸 Pi
线粒体
鸟氨酸
瓜氨酸
鸟氨酸
尿素
胞液
临床意义：急性肝炎患者血清ALT升高
天冬氨酸氨基转移酶（AST）又称谷草转氨酶(GOT)
AST
谷氨酸 + 草酰乙酸
-酮戊二酸 +天冬氨酸
临床意义：心肌梗塞患者血清AST升高
联合脱氨基作用
• 由两种（以上）酶的联合催化作用使氨基酸的α-氨
基脱下并产生游离氨的过程称为联合脱氨基作用
• 类型
转氨基偶联氧化脱氨基作用 嘌呤核苷酸循环
一、氨基酸的脱氨基作用
• 氨基酸的脱氨基作用指氨基酸脱去氨基生成相
应α-酮酸的过程，主要方式有：转氨基作用、 氧化脱氨基、联合脱氨基和非氧化脱氨基
• 联合脱氨基作用最为重要；非氧化脱氨基作用
蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢教学.ppt
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
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
氨基酸的分解与转化
一、氨基酸代谢概况 二、氨基酸的脱氨基作用 三、氨基酸的脱羧基作用 四、氨基酸分解产物的转化
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
体蛋白
氨基酸
特殊途径 （次生物质代谢）
生物固氮 硝酸还原
NH4+
-酮酸 CO2 胺
NH3 糖及其代谢
鸟氨酸 中间产物 循环
脂肪及其代 谢中间产物
NH4+ 尿素
TCA
作用特征
作用于多肽链的N-末端
3、4、13 3、4、14
-羧肽水解酶
(-carboxyl peptide hydrolase)
作用于多肽链的C-末端
二羧肽水解酶 (depeptide
hydrolase)
水解二肽
蛋白酶的种类和专一性
编号
名称
作用特征 实例
3、4、2、1 丝氨酸蛋白酶类
活性中心含
(serine pritelnase)
（2）各族氨基酸的前体及相互关系
非 必 需 氨 基 酸 的 生 物 合 成
各
种
丝氨
氨
酸族
His 和 芳香族
基
酸
的
前
丙氨 酸族
体
及
相
互
关
天冬氨
酸族
系
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
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
氨基酸的分解与转化
一、氨基酸代谢概况 二、氨基酸的脱氨基作用 三、氨基酸的脱羧基作用 四、氨基酸分解产物的转化
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
体蛋白
氨基酸
特殊途径 （次生物质代谢）
生物固氮 硝酸还原
NH4+
-酮酸 CO2 胺
NH3 糖及其代谢
鸟氨酸 中间产物 循环
脂肪及其代 谢中间产物
NH4+ 尿素
TCA
作用特征
作用于多肽链的N-末端
3、4、13 3、4、14
-羧肽水解酶
(-carboxyl peptide hydrolase)
作用于多肽链的C-末端
二羧肽水解酶 (depeptide
hydrolase)
水解二肽
蛋白酶的种类和专一性
编号
名称
作用特征 实例
3、4、2、1 丝氨酸蛋白酶类
活性中心含
(serine pritelnase)
（2）各族氨基酸的前体及相互关系
非 必 需 氨 基 酸 的 生 物 合 成
各
种
丝氨
氨
酸族
His 和 芳香族
基
酸
的
前
丙氨 酸族
体
及
相
互
关
天冬氨
酸族
系
生物化学蛋白质的酶促降解和氨基酸的代谢PPT课件(模板)
瓜氨酸
AMP+PPi ATP
瓜氨酸
基质
天冬氨酸
-酮戊二酸
草酰乙酸
谷氨酸
氨基酸
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
鸟氨酸
2
-酮戊
二酸
氨基酸 O
鸟氨酸
NH2尿-C素-NH2 5
尿素循环
瓜氨酸 瓜氨酸
3
氨基酸
-酮戊 二酸
谷氨酸
天冬氨酸
5. 脱酰胺基作用
三、氨基酸的脱羧基作用
1、概念
氨基酸在脱羧酶的 作用下脱掉羧基生成相 应的一级胺类化合物 的作用。脱羧酶的辅 酶为磷酸吡哆醛。
2、类型: 直接脱羧 羟化脱羧
胺 羟胺
直接脱羧基作用
羟化脱羧基作用
酪氨酸酶是一种含铜酶。 多巴进一步氧化后形成聚合物黑素。在植物体内，由 多巴和多巴胺可形成生物碱。
2
+
2 氨基酸脱氨后和α-酮酸各有哪些主要的去路？
α-酮酸
L-谷氨酸
转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
α-氨基酸
α-酮戊二酸
天冬氨酸
次黄苷酸
α-酮酸
谷氨酸
草酰乙酸
腺苷酰琥珀酸
苹果酸
延胡索酸
腺苷酸
4、非氧化脱氨基作用
（1）还原脱氨基作用
（2）脱水脱氨基作用(脱水酶以磷酸吡哆醛为辅酶) （3）由解氨酶催化的脱氨基作用（光照可激活酶）
第一节 蛋白质的酶促降解 第二节 氨基酸的分解与转化 第三节 氮素循环 第四节 生物固氮的生物化学 第五节 硝酸还原作用 第六节 氨的同化 第七节 氨基酸的生物合成
蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢课件
在某些情况下，某些氨基酸可以促进 蛋白质的酶促降解，而蛋白质的酶促 降解也可以产生特定的氨基酸，从而 形成协同作用。
CATALOGUE
蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的疾病关 联
疾病状态下蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的变化
疾病状态下蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的变化 疾病状态下蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的变化 疾病状态下蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的变化
蛋白质的酶促降解 和氨基酸代谢课件
• 蛋白质的酶促降解 • 氨基酸代谢 • 蛋白质的酶促降解与氨基酸代谢的关系 • 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的疾病关
联 • 研究展望
CATALOGUE
蛋白质的酶促降解
蛋白质的酶促降解概述
蛋白质的酶促降解是生物体内蛋白质 代谢的重要环节，通过酶的作用将蛋 白质分解成氨基酸，以满足机体对氨 基酸的需求。
蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的研究挑战
蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢是一个非常复杂的生物学过程，涉及多 种酶和分子的相互作用，研究难度较大。
目前对于某些酶和分子的作用机制仍不完全清楚，需要进一步深入研究。
在实际应用方面，如何将研究成果转化为临床治疗方法和药物仍面临许 多挑战，需要加强基础研究和临床应用的结合。
蛋白质的酶促降解的生物学意义
维细胞内氨基酸平衡
促进营养物质的吸收
参与免疫反应
维持细胞功能
CATALOGUE
氨基酸代谢
氨基酸代谢概述
氨基酸是构成蛋白质的基本单 位，是生物体进行生命活动不 可或缺的物质。
氨基酸代谢是指氨基酸在生物 体内经过一系列化学反应被利 用、转化的过程。
氨基酸代谢与能量代谢、核苷 酸合成等密切相关，是生物体 内物质循环和能量转换的重要 环节。
CATALOGUE
蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的疾病关 联
疾病状态下蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的变化
疾病状态下蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的变化 疾病状态下蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的变化 疾病状态下蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的变化
蛋白质的酶促降解 和氨基酸代谢课件
• 蛋白质的酶促降解 • 氨基酸代谢 • 蛋白质的酶促降解与氨基酸代谢的关系 • 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的疾病关
联 • 研究展望
CATALOGUE
蛋白质的酶促降解
蛋白质的酶促降解概述
蛋白质的酶促降解是生物体内蛋白质 代谢的重要环节，通过酶的作用将蛋 白质分解成氨基酸，以满足机体对氨 基酸的需求。
蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢的研究挑战
蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢是一个非常复杂的生物学过程，涉及多 种酶和分子的相互作用，研究难度较大。
目前对于某些酶和分子的作用机制仍不完全清楚，需要进一步深入研究。
在实际应用方面，如何将研究成果转化为临床治疗方法和药物仍面临许 多挑战，需要加强基础研究和临床应用的结合。
蛋白质的酶促降解的生物学意义
维细胞内氨基酸平衡
促进营养物质的吸收
参与免疫反应
维持细胞功能
CATALOGUE
氨基酸代谢
氨基酸代谢概述
氨基酸是构成蛋白质的基本单 位，是生物体进行生命活动不 可或缺的物质。
氨基酸代谢是指氨基酸在生物 体内经过一系列化学反应被利 用、转化的过程。
氨基酸代谢与能量代谢、核苷 酸合成等密切相关，是生物体 内物质循环和能量转换的重要 环节。
第十一章-蛋白质降解和氨基酸代谢PPT课件
-
11
▪ 2、芳香氨基酸分解代谢：转变成Tyr ，Trp ▪ 3、支链氨基酸分解代谢
分层：Leu 生酮；Val 生糖；Ile 兼生 （1）共同阶段 ：反应性质类似，产物类似
（均为CoA衍生物） （2）相异阶段：形成产物不同
-
12
第三节 氨基酸合成代谢
▪ 一、氮素循环
-
13
▪ （1）游离N经微生物固定成氮素
第十一章 蛋白质降解和氨基酸 代谢
-
1
第一节 蛋白质降解与周转
一、蛋白质的降解与产物 1.降解系统：胞外 胞内 2.降解酶类与分布 3.消化与吸收途径
-
2
二、产物与转运
1.细胞内蛋白质寿命 2.降解吸收途径
-
3
▪ 三、蛋白质的周转
▪ 1、蛋白质周转，即指已有蛋白质的降解和 新蛋白的合成。
▪ 在生物体的代谢过程中，蛋白质周转十 分重要，蛋白质周转使各种蛋白质得到自我 更新，也使细胞中的蛋白质组分得到周转， 这对机体新组织、细胞形成以及机体生长发 育有十分重要的意义。
▪ 图15－4 嘌呤腺苷酸循环 ▪ ① 转氨酶； ②谷草转氨酶； ③腺苷琥珀酸合成酶； ④腺苷酸琥珀酸裂解酶； ▪ ⑤腺苷酸琥珀酸； ⑥延胡索酸； ⑦苹果酸脱氢酶
-
8
▪ （4）非氧化脱氨基：不需脱氨 ▪ （5） 脱酰胺基：在酰胺酶作用下进行反应 ▪ 2、脱羧基作用：在相关脱羧酶作用下，脱去
羧基生成伯胺的过程 二、氨基酸分解后产物的去路 ▪ 1、氨的去路 ▪ （1）生成尿素：尿素循环
▪ （2）氨态氮生成硝态氮，被植物或微生物同化， 转化进入食物链
▪ （3）有机氮化合物在食物链中传递转变成动植 物蛋白质
▪ （4）生物尸解反排泄物经微生物分解，以氨的 形式释放
生化蛋白质降解和氨基酸的分解代谢讲课PPT
经胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶作用后 磷酸吡哆醛与酶蛋白是以牢固的共价键形式结合的。
生物化学中将具有一个碳原子的基团称为“一碳单位”或“一碳基团”。
的蛋白质，已变成短链的肽和部分游离氨基酸。 转氨基作用可以在氨基酸与酮酸之间普遍进行。
在这一反应中天冬氨酸的氨基已经转移而成为精氨酸的组分。 1、丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸、赖氨酸及色氨酸共10种氨基酸分解后形成乙酰CoA。 一、形成乙酰辅酶A的途径
天冬氨酸 α-酮戊二酸 草酰乙酸 谷氨酸 催化转氨基反应的酶称为转氨酶、或称氨基移换酶。
G这T种P、代A谢T缺P是陷例变属构于如抑分制子L剂疾—；病。谷氨酸的氨基在酶的催化下转移到丙酮酸上，谷氨酸变 成了α—酮戊二酸，而丙酮酸则变成丙氨酸。 4．亚甲基又称(甲叉基) —CH2—
有些氨基酸在神经系统活动中起着重要作用，它们本身都属于生物活性物质，此外，生物体在生命活动中还需要由氨基酸合成许多其 他生物分子来调节代谢及生命活动。 动物和高等植物的转氨酶一般只催化L—氨基酸和α—酮酸的转氨作用。 亚精胺和精胺的分子中，含有许多氨基，因此又统称多胺。 催化转氨基反应的酶称为转氨酶、或称氨基移换酶。 3．尿素循环有关酶的遗传缺欠症： 创伤性休克或炎症病变部位都有组胺释放。 迄今所发现的转氨酶都是以磷酸吡哆醛作为辅基。 (一)酪氨酸代谢与黑色素的形成：
有些细菌又以氨基酸作为唯一碳源，这类细菌则以氨基 酸的分解为主。
高等植物随着机体的不断增长而不断需要氨基酸，因 此合成过程胜于分解过程。
第二节 氨基酸的脱氨基作用
氨基酸失去氨基的作用称为脱氨基作用，是机体氨基酸分解代 谢的第一个步骤。
脱氨基作用有氧化脱氨基和非氧化脱氨基作用两类。氧化脱氨 基作用普遍存在于动植物中。动物的脱氨基作用主要在肝脏中进行。 非氧化脱氨基作用见于微生物中，但并不普遍。
生物化学中将具有一个碳原子的基团称为“一碳单位”或“一碳基团”。
的蛋白质，已变成短链的肽和部分游离氨基酸。 转氨基作用可以在氨基酸与酮酸之间普遍进行。
在这一反应中天冬氨酸的氨基已经转移而成为精氨酸的组分。 1、丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸、赖氨酸及色氨酸共10种氨基酸分解后形成乙酰CoA。 一、形成乙酰辅酶A的途径
天冬氨酸 α-酮戊二酸 草酰乙酸 谷氨酸 催化转氨基反应的酶称为转氨酶、或称氨基移换酶。
G这T种P、代A谢T缺P是陷例变属构于如抑分制子L剂疾—；病。谷氨酸的氨基在酶的催化下转移到丙酮酸上，谷氨酸变 成了α—酮戊二酸，而丙酮酸则变成丙氨酸。 4．亚甲基又称(甲叉基) —CH2—
有些氨基酸在神经系统活动中起着重要作用，它们本身都属于生物活性物质，此外，生物体在生命活动中还需要由氨基酸合成许多其 他生物分子来调节代谢及生命活动。 动物和高等植物的转氨酶一般只催化L—氨基酸和α—酮酸的转氨作用。 亚精胺和精胺的分子中，含有许多氨基，因此又统称多胺。 催化转氨基反应的酶称为转氨酶、或称氨基移换酶。 3．尿素循环有关酶的遗传缺欠症： 创伤性休克或炎症病变部位都有组胺释放。 迄今所发现的转氨酶都是以磷酸吡哆醛作为辅基。 (一)酪氨酸代谢与黑色素的形成：
有些细菌又以氨基酸作为唯一碳源，这类细菌则以氨基 酸的分解为主。
高等植物随着机体的不断增长而不断需要氨基酸，因 此合成过程胜于分解过程。
第二节 氨基酸的脱氨基作用
氨基酸失去氨基的作用称为脱氨基作用，是机体氨基酸分解代 谢的第一个步骤。
脱氨基作用有氧化脱氨基和非氧化脱氨基作用两类。氧化脱氨 基作用普遍存在于动植物中。动物的脱氨基作用主要在肝脏中进行。 非氧化脱氨基作用见于微生物中，但并不普遍。
生物化学第11章 蛋白质的降解和氨基酸代谢一等奖公开课ppt课件
❖ 以人体为例：外源蛋白质进入体内，先经水解作用变为 小分子氨基酸，然后被吸收；
❖ 食物蛋白质经口腔、胃、小肠等消化器官，在这些器官 分泌的各种蛋白水解酶作用下被水解为氨基酸；
人体内分泌的主要蛋白酶原
① 胃蛋白酶原：由胃壁细胞分泌，无活性，经激活转变 成胃蛋白酶；
② 胰酶酶原：由胰腺分泌，包括胰蛋白酶原、胰凝乳蛋 白酶原和羧肽酶原等。在十二指肠内，胰蛋白酶原经肠 激酶作用转变成有活性的胰蛋白酶，催化其他胰酶酶原 激活。
❖ 精氨琥珀酸形成后，尿素分子的全部组成成分备齐。但 Asp所提供的氨基仍连接在其碳骨架上；
❖ 在精氨琥珀酸酶（argininosuccinase，精氨琥珀酸酶裂 解酶）催化下，Arg与Asp的碳骨架脱离，脱下的是延 胡索酸， Arg最终成为尿素的直接前体；
精氨琥珀酸裂解形成Arg和延胡索酸
精氨琥珀酸酶
（阅读 P294）
❖ AA脱羧反应普遍存在于微生物、高等动、植物组织中。 动物的肝、肾、脑中都发现有氨基酸脱羧酶，脑组织中 富有L-谷氨酸脱羧酶，能使L-Glu脱羧形成γ-氨基丁酸。 AA脱羧后形成的胺绝大多数对动物有毒，但许多具有 重要生理作用：
1. γ-氨基丁酸是重要的神经递质； 2. His脱羧形成的组胺有降低血压的作用,又是胃液分泌的
11.3.1 氨基酸合成途径的类型 11.3.2 氨基酸代谢与一碳单位 11.3.3 氨基酸与某些生物活性物质的合成
蛋白质代谢的概念（阅读）2-1
❖ 蛋白质有自己的存活时间，短到几分钟，长到几周，根 据需要，细胞总是不断地从氨基酸合成蛋白质，又把蛋 白质降解为氨基酸；
❖ 不同生物其合成蛋白质的能力不同，所摄取的氮源也不 同，但要合成蛋白质，必须先合成氨基酸；
转氨基作用沟通了糖与蛋白质的代谢 P290
❖ 食物蛋白质经口腔、胃、小肠等消化器官，在这些器官 分泌的各种蛋白水解酶作用下被水解为氨基酸；
人体内分泌的主要蛋白酶原
① 胃蛋白酶原：由胃壁细胞分泌，无活性，经激活转变 成胃蛋白酶；
② 胰酶酶原：由胰腺分泌，包括胰蛋白酶原、胰凝乳蛋 白酶原和羧肽酶原等。在十二指肠内，胰蛋白酶原经肠 激酶作用转变成有活性的胰蛋白酶，催化其他胰酶酶原 激活。
❖ 精氨琥珀酸形成后，尿素分子的全部组成成分备齐。但 Asp所提供的氨基仍连接在其碳骨架上；
❖ 在精氨琥珀酸酶（argininosuccinase，精氨琥珀酸酶裂 解酶）催化下，Arg与Asp的碳骨架脱离，脱下的是延 胡索酸， Arg最终成为尿素的直接前体；
精氨琥珀酸裂解形成Arg和延胡索酸
精氨琥珀酸酶
（阅读 P294）
❖ AA脱羧反应普遍存在于微生物、高等动、植物组织中。 动物的肝、肾、脑中都发现有氨基酸脱羧酶，脑组织中 富有L-谷氨酸脱羧酶，能使L-Glu脱羧形成γ-氨基丁酸。 AA脱羧后形成的胺绝大多数对动物有毒，但许多具有 重要生理作用：
1. γ-氨基丁酸是重要的神经递质； 2. His脱羧形成的组胺有降低血压的作用,又是胃液分泌的
11.3.1 氨基酸合成途径的类型 11.3.2 氨基酸代谢与一碳单位 11.3.3 氨基酸与某些生物活性物质的合成
蛋白质代谢的概念（阅读）2-1
❖ 蛋白质有自己的存活时间，短到几分钟，长到几周，根 据需要，细胞总是不断地从氨基酸合成蛋白质，又把蛋 白质降解为氨基酸；
❖ 不同生物其合成蛋白质的能力不同，所摄取的氮源也不 同，但要合成蛋白质，必须先合成氨基酸；
转氨基作用沟通了糖与蛋白质的代谢 P290
生化课件 蛋白质的降解和氨基酸的降解转化
蛋白质 核酸
碳水化合物
氨基酸 核苷酸
脂类
生物大分子
葡萄糖 脂肪酸/甘油 构件分子
6-磷酸-葡萄糖
丙酮酸
尿
素
循
环
共同降解物
乙酰COA
TCA循环
+
-
H+e
含氮终产物
电子传递链
氧化磷酸化
ADP
ATP
o2
CO2
代谢终产物
H2O
第十一章 蛋白质的酶促降解
和氨基酸代谢
第一节 蛋白质的酶促降解
第二节 氨基酸的降解与转化
■
氧化脱氨基
■
联合脱氨基 ★
联合脱氨基作用：
联合脱氨基（谷草转氨酶为中心）
氨基酸的降解：
脱去的氨基
谷氨酸
尿素循环
3、氨的去向-尿素循环：
定位：跨两个膜区：
胞质和线粒体。
直接前体：精氨酸。
尿
素
循
环
＝
★ ★
直 定
接 位
前 ：
体 跨
胞
： 两
质
精 个
和
氨 膜
线
酸 区
粒
。 ：
体
。
5、氨的去向------尿素循环
羟基化作用：
★ 氨基酸脱羧
基和羟基化作
用与生物活性
物质的产生。
由氨基酸降解而衍生的
其它重要化合物：
生物体内物质的降解并
非一个被动的消耗过程，
而是一个主动的利用过
程。
第十一章 蛋白质的酶促降解
和氨基酸代谢
第一节 蛋白质的酶促降解
第二节 氨基酸的降解与转化
第三节 氮素循环
第四节 氨基酸的生物合成
碳水化合物
氨基酸 核苷酸
脂类
生物大分子
葡萄糖 脂肪酸/甘油 构件分子
6-磷酸-葡萄糖
丙酮酸
尿
素
循
环
共同降解物
乙酰COA
TCA循环
+
-
H+e
含氮终产物
电子传递链
氧化磷酸化
ADP
ATP
o2
CO2
代谢终产物
H2O
第十一章 蛋白质的酶促降解
和氨基酸代谢
第一节 蛋白质的酶促降解
第二节 氨基酸的降解与转化
■
氧化脱氨基
■
联合脱氨基 ★
联合脱氨基作用：
联合脱氨基（谷草转氨酶为中心）
氨基酸的降解：
脱去的氨基
谷氨酸
尿素循环
3、氨的去向-尿素循环：
定位：跨两个膜区：
胞质和线粒体。
直接前体：精氨酸。
尿
素
循
环
＝
★ ★
直 定
接 位
前 ：
体 跨
胞
： 两
质
精 个
和
氨 膜
线
酸 区
粒
。 ：
体
。
5、氨的去向------尿素循环
羟基化作用：
★ 氨基酸脱羧
基和羟基化作
用与生物活性
物质的产生。
由氨基酸降解而衍生的
其它重要化合物：
生物体内物质的降解并
非一个被动的消耗过程，
而是一个主动的利用过
程。
第十一章 蛋白质的酶促降解
和氨基酸代谢
第一节 蛋白质的酶促降解
第二节 氨基酸的降解与转化
第三节 氮素循环
第四节 氨基酸的生物合成
十一蛋白质降解及氨基酸代谢ppt课件
2.3.1 γ-氨基丁酸（3）
图 脑中TCA循环和GAB代谢旁路
2.4 氨基酸分解产物的代谢
肝脏是生成尿素的主要器官
不同动物转化NH3的终产物：
水生动物 两栖类 鸟类、爬虫类 哺乳动物
排NH3 尿素 尿酸 尿素
2.4.1 氨的来源和去路
氨是有毒的物质，人体必须及时将氨转变成无毒或毒性小的物质，然后排出 体外。主要去路是在肝脏合成尿素、随尿排出；一部分氨可以合成谷氨酰胺和 门冬酰胺，也可合成其它非必需氨基酸；少量的氨可直接经尿排出体外。尿中 排氨有利于排酸。
2.2.2 转氨基作用机理(1)
转氨基作用过程可分为两个阶段： (1)一个氨基酸的氨基转到酶分子上，产生相应的酮酸和 氨基化酶：
2.2.2 转氨基作用机理(2)
2)NH2转给另一种酮酸，(如α-酮戊二酸)生成氨基酸，并释放 出酶分子：
为传送NH2基因，转氨酶需其含醛基的辅酶－磷酸吡哆醛（PLP)的参与。在转氨基过 程中，辅酶PLP转变为磷酸吡哆胺(PMP)。PLP通过其醛基与酶分子中赖氨酸ω氨基缩 合形成Schiff碱而共价结合子酶分子中。
GABA是一种仅见于中枢神经系统的抑制性神经递质，对中枢神经元有普 遍性抑制作用。在脊髓，作用于突触前神经末梢，减少兴奋性递质的释放， 从而引起突触前抑制，在脑则引起突触
2.3.1 γ-氨基丁酸（2）
GABA可在GABA转氨酶(GABA－T)作有下与α－酮戊二酸反应 生成琥珀酸γ－半醛(succinic acid semialdehyde)，进而氧化 生成琥珀酸。
2.4.3 尿素合成
根据动物实验，人们很早就确定了肝脏是尿素合成的主要器官，肾脏是尿素排泄的主要 器官。1932年Krebs等人利用大鼠肝切片作体外实验，发现在供能的条件下，可由CO2 和氨合成尿素。若在反应体系中加入少量的精氨酸、鸟氨酸或瓜氨酸可加速尿素的合成， 而这种氨基酸的含量并不减少。为此，Krebs等人提出了鸟氨酸循环(ornithine cyclc)学 说。其后由Ratner和Cohen详细论述了其各步反应。鸟氨酸循环可概括为
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（1）概念 （2）类型
转氨基作用和 氧化脱氨基作 用联合进行的 脱氨基作用方 式。
a、转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联 b、转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联
α-氨基酸
α-酮戊二酸
转氨酶
NH3+NADH
L-谷氨酸脱氢酶
α-酮酸
L-谷氨酸
H20+NAD+
转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
嘌呤
尼克酰氨 SO4 2 衍生物
尿酸
肌酸胺
氨基酸的脱氨基作用
1、氧化脱氨基作用 2、转氨基作用 3、联合脱氨基作用 4、非氧化脱氨基作用
氧化脱氨基作用
氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相 应的α-酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。 主要有以下两种类型：
L-谷氨酸脱氢酶
谷氨酸+ H2O
-酮戊二 酸+ NH3
R1-C| H-COONH+3
α-氨基酸1
R2-C|| -COOO
α-酮酸2
R1-C|| -COOO
α-酮酸1
转氨酶
R2-C| H-COONH+3
α-氨基酸2
（辅酶：磷酸吡哆醛）
磷酸吡哆醛的作用机理
谷氨酰胺的生成和利用
+NH2
ATP
ADP+Pi
Mg2+
谷氨酰胺合成酶
+H2O
+2H
谷氨酸合成酶
联合脱氨基作用
(serine pritelnase)
Ser
胰凝乳蛋白酶 胰蛋白酶 凝血酶
3、4、2、2 硫醇蛋白酶类 (Thiol pritelnase)
活性中心含 Cys
木瓜蛋白酶 无花果蛋白酶 菠萝酶
3、4、2、3 羧基（酸性）蛋白酶类
[carboxyl(asid) pritelnase]
活性中心含 Asp,最适pH 在5以下
鸟 氨 酸 循 环
胞液
O
NH2-C-NH2
尿素
鸟氨酸
H2O 精氨酸
延胡索酸
精氨琥珀酸
氨基酸 谷氨酸
谷氨酸
2ATP+CO2+NH3+H2O
鸟氨酸
2ADP+Pi
氨甲酰磷酸 线 粒 体
瓜氨酸
AMP+PPi ATP
瓜氨酸
基质
天冬氨酸
-酮戊二酸
草酰乙酸
谷氨酸
氨基酸
氨基酸碳骨架的代谢途径
（1）再氨基化生成氨基酸 （2）转变成糖或脂肪
第十一章 蛋白质的酶促降解及 氨基酸代谢
第一节 蛋白质的酶促降解
第二节 氨基酸的分解与转化 第三节 氨基酸的生物合成
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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氨基酸的分解与转化
NAD（P）+ NAD（P）H
R-CH-COO|
氨基酸氧化酶（FAD、FMN）R-C|| -COO-+NH3
NH+3
O
α-氨基酸
H2O+O2
H2O2
α-酮酸
转氨基作用
在转氨酶的催化下， α-氨基酸的氨基转移到α-酮酸的酮基碳原子上 ，结果原来的α-氨基酸生成相应的α-酮酸，而原来的α-酮酸则形成了相 应的α-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。
peptide hydrolase)
作用特征
作用于多肽链的N-末端
-羧肽水解酶
(-carboxyl peptide hydrolase)
作用于多肽链的C-末端
二羧肽水解酶 (depeptide hydrolase)
水解二肽
蛋白酶的种类和专一性
编号
名称
作用特征 实例
3、4、2、1 丝氨酸蛋白酶类
活性中心含
生糖氨基酸和生酮氨基酸
（3）氧化成CO2和H2O
作业：分别写出谷氨酸在体内生成糖和氧化分解成CO2、 H2O的代谢途径，并计算氧化分解时可产生的ATP数。
葡萄糖
磷酸烯 醇式酸
丙氨酸 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 半胱氨酸
丙酮酸
异亮氨酸 亮氨酸 缬氨酸
苯丙氨酸 酪氨酸 亮氨酸 赖氨酸 色氨酸
乙酰CoA
乙酰乙酰CoA
谷草转氨酶 (GOT)
谷氨酸的重新生成
L-谷氨酸脱氢酶
-酮戊二 酸+ NH3
谷氨酸+ H2O
NAD（P）H
NAD（P）+
尿素的生成
a、概念
在排尿动物体内由 NH3合成 尿素是在肝脏 中通过一个循环机制完 成的，这一个循环称为 尿素循环。
b、总反应和过程
NH3+CO2+3ATP+天冬氨酸+2H2O NH2-CO-NH2 + 2ADP +2+ AMP +PPi+延胡索酸
2、类型: 直接脱羧 羟化脱羧
胺 羟胺
3、脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢）
氨基酸分解产物的转化
1.氨的代谢转变 2.氨基酸碳骨架的代谢途径
氨的代谢转变
（1）重新生成氨基酸 （2）谷氨酰胺和天冬酰氨的生成 （3）尿素的生成——尿素循环 （4）合成其他含N物质
谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶 （GPT）
α-氨基酸
α-酮戊二酸
天冬氨酸
次黄苷酸
α-酮酸
谷氨酸
草酰乙酸
腺苷酰琥珀酸
苹果酸
延胡索酸
腺苷酸
非氧化脱氨基作用（自学）
（1）直接脱氨基作用 （2）还原脱氨基作用 （3）水解脱氨基作用 （4）脱水脱氨基作用 （5）氧化还原脱氨基作用
氨基酸的脱羧Байду номын сангаас作用
1、概念
氨基酸在脱羧酶的 作用下脱掉羧基生成相 应的一级胺类化合物 的作用。脱羧酶的辅 酶为磷酸吡哆醛。
胃蛋白酶 凝乳酶
3、4、2、4 金属蛋白酶类 (metallopritelnase)
蛋白质的酶促降解
一、水解蛋白质的酶的种类和专一性
肽酶（Peptidase） 蛋白酶(Proteinase)
二、细胞内蛋白质降解
胞内蛋白质降解的意义 胞内蛋白质降解系统：溶酶系统和泛肽系统 蛋白质降解的泛肽途径
肽酶的种类和专一性
编号
3、4、11
3、4、13 3、4、14
名称
-氨酰肽水解酶 (-aminoacyl
天冬氨酸 天冬酰氨
草酰乙酸
苯丙氨酸 酪氨酸 天冬氨酸
异亮氨酸 甲硫氨酸 缬氨酸
延胡索酸 琥珀酰CoA
柠檬酸 -酮戊二酸
谷氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 组氨酸 脯氨酸
氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径
转氨基作用是α—氨基酸与α-酮 酸之间的氨基的转移作用。即：一种 α-氨基酸的α-氨基在转氨酶作用下 转移到α-酮酸的酮基上，结果原来的 氨基酸生成相应的酮酸，而原来的酮 酸则形成相应的氨基酸，反应如图
一、氨基酸代谢概况 二、氨基酸的脱氨基作用 三、氨基酸的脱羧基作用 四、氨基酸分解产物的转化
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
体蛋白
氨基酸
特殊途径 （次生物质代谢）
生物固氮 硝酸还原
NH4+
-酮酸 CO2 胺
NH3 糖及其代谢
鸟氨酸 中间产物 循环
脂肪及其代 谢中间产物
NH4+ 尿素
TCA
CO2
H2O
激素 卟啉 嘧啶