蛋白质代谢和氨基酸代谢
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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
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（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
NH+3
O
α-氨基酸
H2O+O2
H2O2
α-酮酸
2、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。
R1-C| H-COONH+3
α-氨基酸1
R2-C|| -COOO
（CPS-I）
氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(肝Mt）
N-乙酰谷氨酸(+)，Mg2+ （调节酶）
O OH NH2 -C-O-P=O + 2ADP + Pi
OH 氨基甲酰磷酸
2）瓜氨酸的合成
NH2 C=O
NH2
NH
NH2
（CH2）3 OCT（CH2）3
CO～ P + CHNH2
CH-NH2 + H3PO4
O
COOH
b、NAD(P)H-硝酸还原酶
NO3- +NAD(P)H + H+
NO-2+ NAD(P)+ + H2O
亚硝酸还原酶
a、铁氧还蛋白——亚硝酸还原酶
NO-2 + 6Fd还原态 + 8H+
NH+4 + 6Fd氧化态 + 2H2O
b、NAD(P)H——亚硝酸还原酶
NO-2+ 3NAD(P)H + 5H+
谷氨酸+丙酮酸
转氨酶
-酮戊二酸+ 丙氨酸
2、尿 素 的 生 成
（1）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。
（2）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
二、细胞内蛋白质降解 溶酶体途径: —无选择地降解蛋白质 泛肽（ubiguitin）途径: —给选择降解的蛋白质加以标记
肽酶的种类和专一性
编号
3、4、11
名称
-氨酰肽水解酶 (-aminoacyl
peptide hydrolase)
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
一、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）+
在大脑中发生上述反应，大量消耗了-酮戊二 酸和NADPH， 引起中毒症状。
在肌肉中，可利用这一反应生成的谷氨酸的转氨基作用，生 成丙氨酸，将氨转运到肝脏中去。
• ATP酶活性：能催化ATP分解，从中获 取能量推动电子向还原底物上转移。
硝酸还原作用
（1）硝酸还原作用的化学本质
2e-
6e-
NO-3 硝酸还原酶 NO-2亚硝酸还原酶 NH+4
（2）硝酸还原酶 (3) 亚硝酸还原酶
硝酸还原酶
a、铁氧还蛋白——硝酸还原酶
NO-3 + 2Fd还原态 + 2H+
NO-2 + 2Fd氧化态 + H2O
-CH=NH
H-CO-CH2OH -CH= -CH2-CH3
亚氨甲基 甲酰基 甲醇基 次甲基 亚甲基
甲基
• 一碳基团的转移由相应的一碳基团转移酶催化，
其辅酶为FH4
• 一碳基团和氨基酸代谢
叶酸和 四氢叶酸（FH4或THFA）
叶 酸
四
氢
H
叶
10
酸
5
H
CHOCH2
N5N，5-NC1H0-OC-HF2H-F4 H4
1、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：
COOH
CH2
CH2
+ H2O
L-谷氨酸脱氢酶
CH NH2 COOH
NAD(P)+ NAD(P)H+H+
COOH
CH2 CH2 C=O
+ NH3
COOH
R-CH-COO|
氨基酸氧化酶（FAD、FMN）R-C|| -COO-+NH3
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）
-氨基酸 磷酸吡哆醛
醛亚胺
互ຫໍສະໝຸດ Baidu异构
-酮酸
磷酸吡哆胺
酮亚胺
磷酸吡哆醛的作用机理
谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
谷氨酰胺的生成和利用
+NH2
ATP
ADP+Pi
COOH
氨基甲酰磷酸 鸟氨酸
瓜氨酸
OCT：鸟氨酸氨基甲酰转移酶（线粒体）
3）精氨酸的合成
NH2 C=O
COOH
NH + CH-NH2 （CH2）3 CH2
CH-NH2 COOH COOH 天冬氨酸
瓜氨酸
尿素合成限速酶 (活性最低)
精氨琥珀酸 合成酶（胞液）
ATP AMP+PPi H2O
NH2 COOH C= N C -H
活性中心含 Cys
胰凝乳蛋白酶 胰蛋白酶 凝血酶
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
胃蛋白酶 凝乳酶
3、4、2、4 金属蛋白酶类 (metallopritelnase)
活性中心含有 Zn2+ 、 Mg2+等 金属
线粒体 O
1
2ATP+CO2+NH3+H2O
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 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
精氨酸
精氨琥珀酸
4
草酰乙酸
延胡索酸
细胞溶液
1）氨基甲酰磷酸的合成
CO2+NH3+H2O+2ATP
NH+4 + 3NAD(P)+ + 2H2O
氨的同化
1、谷氨酸的形成途径 2、氨甲酰磷酸的生成
三、氨基酸的生物合成
1、必需氨基酸 2、20种氨基酸的生物合成概况 3、氨基酸生物合成的调节
必需氨基酸的概念
凡是机体不能自己合成，必需来自外界的氨 基酸，称为必需氨基酸。
人的必需氨基酸：
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
3、脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢）
第三节 氨基酸分解产物的转化
一、氨的代谢转变 二、氨基酸碳骨架的转化途径 三、氨基酸与一碳基团 四、氨基酸与生物活性物质
生物合成(自学)
自然界的氮素循环
大气固氮
大气氮素
岩浆源的 固定氮
工业固氮
固氮生物
火成岩
生物固氮
蛋白质
动植物
动植物废物 死的有机体
硝酸盐还原 反硝化作用 氧化亚氮
NH3
亚硝酸
硝酸盐
入地下水
生物固N的化学本质
6e-
N2 + 3H2 固氮酶 2NH3
12ATP+12H2O 12ADP+12Pi
生物固氮的作用机理
一碳基团的 来源与转变
S-腺苷蛋氨酸
参与 甲基化反应
N5-CH3-FH4
NAD+
NDAH+H+ N5 ， N10 -CH2-FH4还原酶
丝氨酸 FH4 甘氨酸
N5 ，N10 - CH2-FH4
为胸腺嘧啶合 成提供甲基
NAD+ NDAH+H+
N5 ， N10 -CH2-FH4脱氢酶
组氨酸 FH4 N5， N10 = CH-FH4
二、氨基酸碳骨架的转化途径
1、再氨基化生成氨基酸
2、转变成糖或脂肪
•生糖氨基酸 •生酮氨基酸
3、氧化供能生成CO2和H2O
作业：分别写出谷氨酸在体内氧化分解成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
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
一碳基团
在代谢过程中，某些化合 物（如氨基酸）可以分解产生具 有一个碳原子的基团（不包括 CO2），称为一碳基团，一碳基 团的转移除了和许多氨基酸的代 谢直接有关外，还参与嘌呤和胸 腺嘧啶及磷脂的生物合成。
枯草杆菌蛋白酶 嗜热菌蛋白酶
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
（Phe.Tyr.Trp）
（Arg.Lys）
羧 羧肽肽酶酶
（Phe. Trp）
（脂肪族）
胃蛋白酶
胰凝乳 弹性蛋白酶 胰蛋白酶 蛋白酶
蛋白质降解的泛肽途径
ATP AMP+PPi
（ubiquitin） E1-SH
E1-S-
E2-SH E1-SH
(-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)
Ser
3、4、2、2 硫醇蛋白酶类 (Thiol pritelnase)
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
嘌呤
尼克酰氨 衍生物
尿酸
肌酸胺
二、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
E2-S-
E1：泛肽激活酶 E2：泛肽载体蛋白 E3：泛肽-蛋白质连接酶
E3 E2-SH
19S调节亚基
ATP 20S蛋白酶体
多泛肽化蛋白 ATP
去折叠 水解
26S蛋白酶体
第二节 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
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
体蛋白
氨基酸
参与嘌呤合成
色氨酸 FH4 甘氨酸
H2O 环水化酶
H+
N10 -CHO-FH4
参与嘌呤合成
四、氨基酸与生物活性物质
•酪氨酸代谢与黑色素的形成 •色氨酸代谢与5-羟色胺与吲哚乙酸 •谷氨酸与-氨基丁酸 •组氨酸与组胺 •半胱氨酸和牛磺酸
第 四节 氨的同化及氨基酸的生物合 成
一、氨基酸的生物合成 二、生物固氮 三、氨基酸重要衍生物的
+H2O
NH2
NH2 （CH2）3 + CHNH2
COOH
精氨酸
尿素
鸟氨酸
线粒体
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 AMP+PPi
ATP
瓜氨酸
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
基质
天冬氨酸 草酰乙酸
Mg2+
谷氨酰胺合成酶
+H2O
+2H
谷氨酸合成酶
3、联合脱氨基作用
（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
第十章 蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢
本章着重讨论蛋白质在机体内的降解， 以及氨基酸的分解和合成的共同代谢途径。
第一节 蛋白质的酶促降解 第二节 氨基酸的分解 第三节 氨基酸分解产物的转化 第四节 氨的同化及氨基酸的生物合成
思考
第一节 蛋白质的酶促降解
一、蛋白质酶的种类和专一性 肽酶（Peptidase） 蛋白酶(Proteinase)
还原剂 e- NADPH e- 铁蛋白 e- 钼铁蛋白 e- N2
（厌氧环境）
固N酶
二聚体、含Fe和S
（1）结构组成 形成[Fe4S4]簇
四聚体（α2β2）
（2）作用机理： 含Mo、Fe和S
还原剂 铁蛋白 钼铁蛋白 N2
（3）特点：是一种多功能酶
• 氧化还原酶：不仅能催化N2还原，还可 催化N2O化合物等还原。
NH CH2 （CH2）3 COOH
CH-NH2 COOH
精氨琥珀酸
NH2 C=NH
NH 精氨琥珀酸裂解酶 （CH2）3
CH-NH2 + COOH
COOH CH CH COOH
精氨酸
延胡索酸
4）精氨酸水解生成尿素
NH2 C=NH
NH
（CH2）3 CH-NH2 COOH
精氨酸酶(胞液) NH2
C=O
-酮戊二酸
谷氨酸
氨基酸
尿素合成小结
1.原料:2NH3（Asp 、NH3）、CO2 2.产物:1尿素
3.过程:鸟氨酸循环
4.部位:肝
5.排泄:肾
6.意义:解毒
7.消耗4个高能键
8.总反应式:
2NH3 + CO2 + 3ATP + 3H2O CO（NH2）2 + 2ADP + AMP + 2Pi + PPi
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
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（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
NH+3
O
α-氨基酸
H2O+O2
H2O2
α-酮酸
2、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。
R1-C| H-COONH+3
α-氨基酸1
R2-C|| -COOO
（CPS-I）
氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(肝Mt）
N-乙酰谷氨酸(+)，Mg2+ （调节酶）
O OH NH2 -C-O-P=O + 2ADP + Pi
OH 氨基甲酰磷酸
2）瓜氨酸的合成
NH2 C=O
NH2
NH
NH2
（CH2）3 OCT（CH2）3
CO～ P + CHNH2
CH-NH2 + H3PO4
O
COOH
b、NAD(P)H-硝酸还原酶
NO3- +NAD(P)H + H+
NO-2+ NAD(P)+ + H2O
亚硝酸还原酶
a、铁氧还蛋白——亚硝酸还原酶
NO-2 + 6Fd还原态 + 8H+
NH+4 + 6Fd氧化态 + 2H2O
b、NAD(P)H——亚硝酸还原酶
NO-2+ 3NAD(P)H + 5H+
谷氨酸+丙酮酸
转氨酶
-酮戊二酸+ 丙氨酸
2、尿 素 的 生 成
（1）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。
（2）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
二、细胞内蛋白质降解 溶酶体途径: —无选择地降解蛋白质 泛肽（ubiguitin）途径: —给选择降解的蛋白质加以标记
肽酶的种类和专一性
编号
3、4、11
名称
-氨酰肽水解酶 (-aminoacyl
peptide hydrolase)
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
一、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）+
在大脑中发生上述反应，大量消耗了-酮戊二 酸和NADPH， 引起中毒症状。
在肌肉中，可利用这一反应生成的谷氨酸的转氨基作用，生 成丙氨酸，将氨转运到肝脏中去。
• ATP酶活性：能催化ATP分解，从中获 取能量推动电子向还原底物上转移。
硝酸还原作用
（1）硝酸还原作用的化学本质
2e-
6e-
NO-3 硝酸还原酶 NO-2亚硝酸还原酶 NH+4
（2）硝酸还原酶 (3) 亚硝酸还原酶
硝酸还原酶
a、铁氧还蛋白——硝酸还原酶
NO-3 + 2Fd还原态 + 2H+
NO-2 + 2Fd氧化态 + H2O
-CH=NH
H-CO-CH2OH -CH= -CH2-CH3
亚氨甲基 甲酰基 甲醇基 次甲基 亚甲基
甲基
• 一碳基团的转移由相应的一碳基团转移酶催化，
其辅酶为FH4
• 一碳基团和氨基酸代谢
叶酸和 四氢叶酸（FH4或THFA）
叶 酸
四
氢
H
叶
10
酸
5
H
CHOCH2
N5N，5-NC1H0-OC-HF2H-F4 H4
1、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：
COOH
CH2
CH2
+ H2O
L-谷氨酸脱氢酶
CH NH2 COOH
NAD(P)+ NAD(P)H+H+
COOH
CH2 CH2 C=O
+ NH3
COOH
R-CH-COO|
氨基酸氧化酶（FAD、FMN）R-C|| -COO-+NH3
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）
-氨基酸 磷酸吡哆醛
醛亚胺
互ຫໍສະໝຸດ Baidu异构
-酮酸
磷酸吡哆胺
酮亚胺
磷酸吡哆醛的作用机理
谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
谷氨酰胺的生成和利用
+NH2
ATP
ADP+Pi
COOH
氨基甲酰磷酸 鸟氨酸
瓜氨酸
OCT：鸟氨酸氨基甲酰转移酶（线粒体）
3）精氨酸的合成
NH2 C=O
COOH
NH + CH-NH2 （CH2）3 CH2
CH-NH2 COOH COOH 天冬氨酸
瓜氨酸
尿素合成限速酶 (活性最低)
精氨琥珀酸 合成酶（胞液）
ATP AMP+PPi H2O
NH2 COOH C= N C -H
活性中心含 Cys
胰凝乳蛋白酶 胰蛋白酶 凝血酶
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
胃蛋白酶 凝乳酶
3、4、2、4 金属蛋白酶类 (metallopritelnase)
活性中心含有 Zn2+ 、 Mg2+等 金属
线粒体 O
1
2ATP+CO2+NH3+H2O
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 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
精氨酸
精氨琥珀酸
4
草酰乙酸
延胡索酸
细胞溶液
1）氨基甲酰磷酸的合成
CO2+NH3+H2O+2ATP
NH+4 + 3NAD(P)+ + 2H2O
氨的同化
1、谷氨酸的形成途径 2、氨甲酰磷酸的生成
三、氨基酸的生物合成
1、必需氨基酸 2、20种氨基酸的生物合成概况 3、氨基酸生物合成的调节
必需氨基酸的概念
凡是机体不能自己合成，必需来自外界的氨 基酸，称为必需氨基酸。
人的必需氨基酸：
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
3、脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢）
第三节 氨基酸分解产物的转化
一、氨的代谢转变 二、氨基酸碳骨架的转化途径 三、氨基酸与一碳基团 四、氨基酸与生物活性物质
生物合成(自学)
自然界的氮素循环
大气固氮
大气氮素
岩浆源的 固定氮
工业固氮
固氮生物
火成岩
生物固氮
蛋白质
动植物
动植物废物 死的有机体
硝酸盐还原 反硝化作用 氧化亚氮
NH3
亚硝酸
硝酸盐
入地下水
生物固N的化学本质
6e-
N2 + 3H2 固氮酶 2NH3
12ATP+12H2O 12ADP+12Pi
生物固氮的作用机理
一碳基团的 来源与转变
S-腺苷蛋氨酸
参与 甲基化反应
N5-CH3-FH4
NAD+
NDAH+H+ N5 ， N10 -CH2-FH4还原酶
丝氨酸 FH4 甘氨酸
N5 ，N10 - CH2-FH4
为胸腺嘧啶合 成提供甲基
NAD+ NDAH+H+
N5 ， N10 -CH2-FH4脱氢酶
组氨酸 FH4 N5， N10 = CH-FH4
二、氨基酸碳骨架的转化途径
1、再氨基化生成氨基酸
2、转变成糖或脂肪
•生糖氨基酸 •生酮氨基酸
3、氧化供能生成CO2和H2O
作业：分别写出谷氨酸在体内氧化分解成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
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
一碳基团
在代谢过程中，某些化合 物（如氨基酸）可以分解产生具 有一个碳原子的基团（不包括 CO2），称为一碳基团，一碳基 团的转移除了和许多氨基酸的代 谢直接有关外，还参与嘌呤和胸 腺嘧啶及磷脂的生物合成。
枯草杆菌蛋白酶 嗜热菌蛋白酶
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
（Phe.Tyr.Trp）
（Arg.Lys）
羧 羧肽肽酶酶
（Phe. Trp）
（脂肪族）
胃蛋白酶
胰凝乳 弹性蛋白酶 胰蛋白酶 蛋白酶
蛋白质降解的泛肽途径
ATP AMP+PPi
（ubiquitin） E1-SH
E1-S-
E2-SH E1-SH
(-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)
Ser
3、4、2、2 硫醇蛋白酶类 (Thiol pritelnase)
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
嘌呤
尼克酰氨 衍生物
尿酸
肌酸胺
二、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
E2-S-
E1：泛肽激活酶 E2：泛肽载体蛋白 E3：泛肽-蛋白质连接酶
E3 E2-SH
19S调节亚基
ATP 20S蛋白酶体
多泛肽化蛋白 ATP
去折叠 水解
26S蛋白酶体
第二节 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
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
体蛋白
氨基酸
参与嘌呤合成
色氨酸 FH4 甘氨酸
H2O 环水化酶
H+
N10 -CHO-FH4
参与嘌呤合成
四、氨基酸与生物活性物质
•酪氨酸代谢与黑色素的形成 •色氨酸代谢与5-羟色胺与吲哚乙酸 •谷氨酸与-氨基丁酸 •组氨酸与组胺 •半胱氨酸和牛磺酸
第 四节 氨的同化及氨基酸的生物合 成
一、氨基酸的生物合成 二、生物固氮 三、氨基酸重要衍生物的
+H2O
NH2
NH2 （CH2）3 + CHNH2
COOH
精氨酸
尿素
鸟氨酸
线粒体
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 AMP+PPi
ATP
瓜氨酸
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
基质
天冬氨酸 草酰乙酸
Mg2+
谷氨酰胺合成酶
+H2O
+2H
谷氨酸合成酶
3、联合脱氨基作用
（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
第十章 蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢
本章着重讨论蛋白质在机体内的降解， 以及氨基酸的分解和合成的共同代谢途径。
第一节 蛋白质的酶促降解 第二节 氨基酸的分解 第三节 氨基酸分解产物的转化 第四节 氨的同化及氨基酸的生物合成
思考
第一节 蛋白质的酶促降解
一、蛋白质酶的种类和专一性 肽酶（Peptidase） 蛋白酶(Proteinase)
还原剂 e- NADPH e- 铁蛋白 e- 钼铁蛋白 e- N2
（厌氧环境）
固N酶
二聚体、含Fe和S
（1）结构组成 形成[Fe4S4]簇
四聚体（α2β2）
（2）作用机理： 含Mo、Fe和S
还原剂 铁蛋白 钼铁蛋白 N2
（3）特点：是一种多功能酶
• 氧化还原酶：不仅能催化N2还原，还可 催化N2O化合物等还原。
NH CH2 （CH2）3 COOH
CH-NH2 COOH
精氨琥珀酸
NH2 C=NH
NH 精氨琥珀酸裂解酶 （CH2）3
CH-NH2 + COOH
COOH CH CH COOH
精氨酸
延胡索酸
4）精氨酸水解生成尿素
NH2 C=NH
NH
（CH2）3 CH-NH2 COOH
精氨酸酶(胞液) NH2
C=O
-酮戊二酸
谷氨酸
氨基酸
尿素合成小结
1.原料:2NH3（Asp 、NH3）、CO2 2.产物:1尿素
3.过程:鸟氨酸循环
4.部位:肝
5.排泄:肾
6.意义:解毒
7.消耗4个高能键
8.总反应式:
2NH3 + CO2 + 3ATP + 3H2O CO（NH2）2 + 2ADP + AMP + 2Pi + PPi