氨基酸的合成代谢

• 形成α-乙酰乳酸
• 形成α-酮异戊酸
• α-酮异戊酸转氨基形成缬氨酸
• 2. 异亮氨酸的生物合成 • 形成羟乙酰-TPP
• 形成α-乙酰-α-羟丁酸
• 形成α-酮-β-甲基戊酸
• 转氨基形成异亮氨酸
• 形成缬氨酸和异亮氨酸的分支点：
• 羟乙酰TPP是和丙酮酸结合还是和α-酮丁酸 结合
• （二）由草酰乙酸形成的氨基酸 • 1. 天冬氨酸的生成
• 2. 天冬酰胺的合成
• 谷氨酸、谷氨酰胺的形成来源于氨基化反 应，天冬氨酸，天冬酰胺的合成来源于转 氨基
• 3. 赖氨酸的生物合成（植物、细菌）
• 4. 苏氨酸的生物合成
• 5. 甲硫氨酸
• （三）由丙酮酸形成的氨基酸 • 1. 缬氨酸的生物合成 • 形成羟乙酰-TPP
依次连接形成三肽
• （三）肌酸的生物合成 • 1. 肌酸的生理意义（磷酸肌酸）
• （四）氧化氮的生物合成
• 氧化氮的生理功能 • 1. 传递信号，刺激平滑肌扩张，舒张血管 • 2. 提高性功能 • 3. 抗击微生物，防止癌细胞增殖 • 4. 改善心血管功能
键中间体 • 2. 氨的来源：Glu和Gln的转氨基 • 3. 起始物：α-酮戊二酸，草酰乙酸，3-磷酸
甘油酸，丙酮酸，PEP和赤藓糖-4-磷酸， 核糖-5-磷酸
• 氨基酸合成的前体物质并不一定是氨基酸 骨架分解代谢形成的物质。
• （一）由α-酮戊二酸形成的氨基酸 • 1. 谷氨酸 • （1）α酮戊二酸的氨基化 • （2）谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的联合
• 大肠杆菌：当NH4+浓度高时发生反应 • 哺乳动物和植物：更倾向于发生脱氨基的
逆向反映
• （二）通过谷氨酰胺合成酶
• （三）谷氨酸合酶催化的反应（植物和细 菌）
• （四）谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶的联 合作用
• 为什么在氨浓度很低的情况下，仍能合成 谷氨酸？
三、氨基酸的生物合成
• 1. 各种氨基酸碳骨架的来源： • 柠檬酸循环、糖酵解、戊糖磷酸途径的关
第27章 氨基酸的生物合成
一、生物固氮
• 在固氮酶复合体的作用下，将氮气固定为 NH3的过程。
• 意义：将大气中的氮气转变成NH3，掺入 生物分子
二、氨掺入生物分子的方式
• 氨的来源：固氮作用形成
• 氨掺入wk.baidu.com物分子的结果 形成氨基酸
•
形成其他含氮分子
• 中介氨基酸：谷氨酸，谷氨酰胺
• （一）通过谷氨酸掺入生物分子
作用
• 2. 谷氨酰胺 • （1）谷氨酸的氨基化产生
• 3. 脯氨酸的合成 • 谷氨酸的活化：
• 谷氨酰磷酸还原为半醛 • 半醛环化、还原变为L-脯氨酸
• 4. Arg的生物合成 • 谷氨酸通过5步反应形成鸟氨酸
• 鸟氨酸经过尿素循环的过程生成精氨酸
• 5. Lys的生物合成（蕈类和眼虫）
• 2. 苯丙氨酸的合成 • 分支酸形成预苯酸
• 预苯酸脱水脱羧形成苯丙酮酸
• 苯丙酮酸转氨基为苯丙氨酸
• 3. 酪氨酸的生物合成 • 形成预苯酸
• 预苯酸脱氢、脱羧形成对羟基苯丙酮酸
• 转氨基形成酪氨酸
• （六）组氨酸的生物合成
五、由氨基酸合成的其他生物分子
• （一）卟啉的生成 • 1. 血红素和叶绿素 • 2. 合成过程 • （1）生成ALA
• (2) 生成胆色素原（铅中毒）
• (3)生成尿卟啉原III
• (4)生成原卟啉IV
• 原卟啉的去路
• 卟啉症：卟啉化合物或其前体堆积，尿液 呈红色，皮肤对阳光过敏
• 铁卟啉（血红素）降解产物：Fe2+，胆红 素
• （二）谷胱甘肽的生物合成 • 1. GSH的生理意义 • A 抗氧化 • B 酶的活性中心 • C 维持红细胞等细胞的形态 • 2. 生成过程：谷氨酸，半胱氨酸，甘氨酸
物微生物来源于硫酸盐，哺乳动物来源于 Met
• （五）以PEP和赤藓糖-4-磷酸形成芳香族 氨基酸
• 分支酸的形成（三种芳香族氨基酸合成的 分界点）
• 1. 色氨酸的形成
• 色氨酸各个骨架原子的来源 • 1,6C：PEP • 2,3,4,5C：赤藓糖-4-磷酸 • 7,8C：5-磷酸核糖-α-焦磷酸 PRPP • 其余部分来源于丝氨酸
• 3. 生成亮氨酸 • α-异丙基苹果酸的生成，α酮异己酸生成
• α-酮异己酸转氨基生成Leu
• 4. 丙氨酸的合成 • 丙酮酸与谷氨酸转氨基反应
• 以丙酮酸形成氨基酸的总结 • 1. 丙酮酸起到了提供羟乙基的作用 • 2. 都是先形成相应的酮酸在转氨基变为氨
基酸
• 3. 氨基的供体是谷氨酸
• （四）由甘油酸-3-磷酸形成的氨基酸 • 1. 甘氨酸和丝氨酸的形成
• 甘油酸-3-磷酸脱氢为3-磷酸羟基丙酮酸
• 转氨基形成磷酸羟基丙氨酸（磷酸丝氨酸）
• 生成丝氨酸（磷酸丝氨酸水解）
• 丝氨酸转移走羟甲基形成甘氨酸 • 转甲基酶：甲基载体：FH4
• 2. 半胱氨酸的合成 • 植物微生物与哺乳动物合成路径不同 • 两者碳骨架均来源于丝氨酸，但S原子，植