生物化学含氮化合物代谢

氨基酸
脱羧基作用 脱氨基作用
胺
生理活性物质
CO2
释放或重新利用
NH4 ＋
尿素和嘧啶等
酮酸
进一步氧化或转 变为糖、脂肪
2.NH2的去路
a. 再合成AA
b. 成酰胺
c. 生成氨甲酰磷酸（合成碱基的原料） d. 生成尿素排泄（鸟氨酸（尿素）循环）
.
5 合 成 尿 素
（NH3 ）
章首
节首
CO2的代谢
蛋白酶可以根据其分泌特性、来源、性质进行分类 命名。 1.按细胞分泌特性分类：胞内蛋白酶、胞外蛋白酶 ； 2.按酶的来源分类：胃蛋白酶、蛇毒磷酸酶，木瓜蛋白 酶； 3.按其作用的pH分类：酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中 性蛋白酶；等等
三、肽酶
据水解肽键部位的不同Hale Waihona Puke Baidu为两类：
肽链内切酶：水解蛋白质内部肽键
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节首
没有游离的氨产生，但改变了氨基酸代谢库中各种氨基
酸的比例。除苏氨酸、赖氨酸外，大多数氨基酸可参与转氨 基作用，。
转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也 是机体合成非必需氨基酸的重要途径。
磷酸吡哆醛的作用机理
转氨基作用特点及意义
特点：
* 只有氨基的转移，没有氨的生成 * 催化的反应可逆 * 其辅酶都是磷酸吡哆醛 生理意义： 是体内合成非必氨基酸的重要途径，也是联系 糖代谢与氨基酸代谢的桥梁。 接受氨基的主要酮酸有：
（三）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
转氨偶联氧化脱氨
α-氨基酸
α-酮戊二酸
NH3+NADH
转氨酶
L-谷氨酸脱氢酶
α-酮酸
L-谷氨酸
H20+NAD+
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氨基酸氧化酶（FAD、FMN） R-C|| -COO-+NH3
NH+3
α-氨基酸
H2O+O2
H2O2
O
α-酮酸
（二）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，使原来的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。
各种蛋白质降解速率有很大的不同， 它随生理需要而发生改变。
细胞中蛋白质的降解速率也随营养状 况和激素水平而异。在营养缺乏的情况下， 细胞提高蛋白质的降解速率，以维持必需 代谢的进行。
细胞不断的从氨基酸合成蛋白质，同 时又将一些蛋白质分解成氨基酸。
二、蛋白酶
催化蛋白质多肽链中肽键水解的酶统称为蛋白酶。
1 . 直接脱氨基作用
-氨基丁酸（GABA）
COOH
α CH 2 β CH 2 γ CH 2
NH 2
2.羟化脱羧基作用
多胺
• 是由鸟氨酸和Met参与生成的。
NH 2
NH 2
CH3-S-腺苷
(C2H )3
CO 2 NH 2 SAM CO 2
C CH ONOH 2H鸟氨酸脱羧酶(N CH 22H )4 丙胺转移酶
丙酮酸 -酮戊二酸 草酰乙酸
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重要的转氨酶
谷丙转氨酶（GPT）
谷氨酸 + 丙酮酸 GPT -酮戊二酸 + 丙氨酸
临床意义：急性肝炎患者血清GPT升高
谷草转氨酶(GOT)
GOT
谷氨酸 + 草酰乙酸
-酮戊二酸 +天冬氨酸
临床意义：心肌梗死患者血清GOT升高
转氨基作用
谷丙转氨 酶（GPT ）
谷草转氨酶 (GOT)
② 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环 • 此种方式主要在肌肉组织进行。
腺苷酸代琥
氨 基
α-酮戊 二酸
天冬氨酸
珀酸合成酶
酸
转
氨 酶
转
氨 酶
1
2
腺苷酸 代琥珀酸
α-酮酸
谷氨酸
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸
次黄嘌呤 核苷酸
(IMP)
NH3 腺苷酸 脱氢酶
H2O
腺嘌呤 核苷酸
(AMP)
三、氨基酸的脱羧基作用
氨基酸的脱羧反应普遍存在于动物、植物 及微生物体内，催化氨基酸脱羧反应的酶称为 脱羧酶，这类酶有以下特点：
胺
醛
酸
•有机酸再经β－氧化生成乙酰CoA。乙酰CoA进入三羧
酸循环，最后被氧化成CO2和H2O。
（二）氨基酸脱羧基的生理意义 P288表（胺类的功能）
1、谷氨酸脱羧生成-氨基丁酸（GABA） 2. 组氨酸的脱羧基生成组胺
3、色氨酸脱羧基生成5-羟色胺（5-HT） 4. 酪氨酸脱羧生成儿茶酚胺
四、氨基酸分解产物的去向
（1）脱羧酶具有高度专一性。
（2）脱羧酶需磷酸吡哆醛作辅酶（组氨酸脱羧酶除外）。
（3） AA在脱羧酶作用下生成CO2和相应的胺。
(一) 氨基酸的脱羧基作用
CO 2
R CHCOOH
R CH 2 NH 2
NH 2
氨基酸脱羧酶
胺
氨基酸
• 氨基酸脱羧酶的辅酶是磷酸吡哆醛。 • 氨基酸脱羧酶一般是具有绝对专一性的酶。
第十一章 含氮化合物代谢
生物体内含氮化合物较多，本章重 点学习蛋白质和核酸的分解代谢，重点 是氨基酸和核苷酸代谢。
主要内容
• 蛋白质的分解代谢 • 氨基酸的分解代谢 • 氨基酸的生物合成 • 核酸的分解代谢 • 嘌呤和嘧啶的分解代谢 • 核苷酸的生物合成
第 一节 蛋白质的分解代谢
一、蛋白质的消化
（胃蛋白酶、 胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶）
肽链外切酶：从肽链两端开始水解肽键
（氨基肽酶、羧基肽酶）
p282表 蛋白酶作用特点
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内肽酶
外肽酶
蛋白质
肽
氨基酸
内肽酶
内肽酶
氨肽酶
羧肽酶
第二节 氨基酸的分解与转化
氨基酸的去向
1.脱 氨 基 作 用 2.脱 羧 基 作 用 3.氨基酸分解产物去向
1、氨基酸脱羧后形成的CO2大部分直 接排出细胞外 2、小部分可通过丙酮酸羧化支路被固定 ，生成草酰乙酸或苹果酸。
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（二）a-酮酸的代谢
半胱氨酸 苏氨酸
二、氨基酸的脱氨基作用：
氧化脱氨基作用 转氨基作用 联合脱氨基作用 脱酰胺作用
（一）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：
谷氨酸+ H2O L-谷氨酸脱氢酶 -酮戊二 酸+ NH3
NAD（P）+ NAD（P）H
R-CH-COO|
鸟氨酸
腐胺
NH 2 (C2H )3 NH (C2H )4 NH 2
精胺
同前
(C2H )3 NH (C2H )4 NH (C2H )3 NH 2
精脒
胺的代谢
• 氨基酸脱羧形成的胺可在胺氧化酶的催化下
生成醛。醛在醛脱氢酶的催化下，加水脱氢 生成有机酸。
胺 氧 化 酶 醛 氧 化 酶
RC2H N2H
RCHO RCOO