第十二章含氮化合物代谢

如：赖氨酸HC→戊组二氨胺酸(尸胺脱)，羧组酶氨酸→C组H 胺，酪组氨胺酸→酪胺；
这些胺都具有强烈的生理作用，如组胺可降低血压，酪胺可
升高血压C等OO。H 富含蛋白类食物腐败后产生CO胺OH类物质，误食会
引起食物中CH毒2 -恶心、头晕、萎CO靡2 不振，严CH重2 者死亡。
CH2
CH2
CH-COOH NH2
COOH H2N-C-H
R
-氨基酸2
COOH O=C-H
R
-酮酸2
氨基酸转氨酶德辅酶为磷酸吡哆醛 ，酶活性中心反应历程为:
COOH
H
H-C-NH2 + O=C
R
PE
COOH H
H-C -N C
R
PE
COOH H
C N C-H
R
PE
COOH
H-C=O + H2N-CH2
R
PE
COOH
H
H-C-NH2 + O=C
NAD++H2O (NADP+ +H2O)
②腺嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基作用
α-氨基酸 α-酮戊二酸 天门冬氨酸
IMP
NH3
转氨酶
GOT
α-酮酸
谷氨酸 草酰乙酸
腺苷酸代 腺苷酸 琥珀酸 脱氨酶
AMP
H2O
苹果酸 延胡索酸
腺嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基作用仅限于骨骼肌、心肌 组织细胞的脱氨基方式，而不是通过联合脱氨基①的方式进 行。原因是这两种组织中的谷氨酸脱氢酶含量较少活性低
脂肪酸
水解脱氨基
-
R-CH-COOH + H2O NH2
氨基酸
H R C COOH + NH3
OH
羟基脂酸
3. 转氨基作用
(aminotransferation)
常见的有谷 草转氨酶和 谷丙转氨酶
COOH H2N-C-H
R
-氨基酸1
COOH O=C-H
R
-酮酸1
O CH P
转氨酶
H2N-CH2 P
谷氨酸
L-谷氨酸 中枢神脱经羧系酶 统传导递质
CH2
NH2
γ-氨基丁酸
(三)氨基酸分解产物的去路
1.氨的去路
(1)形成尿素(鸟氨酸循环)； (2)生成NH4+， (3)生成酰胺 ； (4)合成其他含氮化合物 (5)重新合成氨基酸。
鸟氨酸循环
H2N
COOH
+H2O
C=NH HO
CO2+NH3
HC CH
R
PE
COOH H
C N CH
R
PE
COOH H H-C -N C
R PE
COOH
C=O +H2N-CH2
R
PE
转氨基作用的特点：
已经发现50多种;广泛存在动植物和微生物细胞质及线粒 体中;既能使-酮酸与-氨基酸相互转变，平衡库中各种氨 基酸，又是必需氨基酸合成重要途径。
4. 联合脱氨基作用—分两种情况
①转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶组成的脱氨基作用，广泛存在于
动植物和微生物中。 COOH
----
COOH
C=O
--
--
H-C-NH2 CH3
丙氨酸
COOH C=O CH3
丙酮酸
CH2 CH2
COOH
α-酮戊二酸 转氨酶 COOH
H-C-NH2 CH2
CH2 COOH
谷氨酸
----
谷氨酸 脱氢酶
NADH + H++NH3 (NADPH + H++NH3)
dehydrogenase 酮酸、NH4+，NADH或NADPH。
___ _ _ _ __
HCOOH
HC-NH2 CH2 CH2
HCOOH
L-谷氨酸
谷氨酸脱氢酶
NAD+ NADP+
NADH+H+ NADPH+H+
HCOOH
C=O
CH2 CH2
+ NH4+
HCOOH
-酮戊二酸
脊椎动物的谷氨酸脱氢酶(GDH)由6个相同亚基组成，而野生 植物(拟南芥和玉米)谷氨酸脱氢酶凝胶电泳(PAGE)指纹显示 两种不同的亚基(GDH1,GDH2)，但每个GDH仍然含6个亚基。
NH3+ 氨基酸氧化酶 NH
(自发进行)
O
__ _ _
R-CHCOO-
R-C-COO-
R-C-COO-+H+
氨基酸 NAD(P)+ NADPH+H+
H2O
NH3 -酮酸
氧化脱氨基酶
酶主要特征作用特点
L-氨基酸氧化酶 (FAD或FMN[人])
最适pH为10，生理pH条件下活性不高，仅作用L-氨 基酸，需氧，产物-酮酸、氨和H2O2不是脱氨基主 要方式。
拟南芥和玉米中GDH同工酶：
(GDH1)6 (GDH1)5 :(GDH2)1
(GDH1)4:(GDH2)2
(GDH1)3:(GDH2)3 (GDH1)2:(GDH2)4 (GDH1)1:(GDH2)5
GDH属于典型的多亚基、变构酶：均受GTP，ATP和NADH的 别构抑制，而受GDP和ADP别构激活。
H2N C=NH
NH2 (CH2)3
酶？ 2ATP
COOH
NH
延胡索酸
(CH2)3 CHNH2
H2N
COOH CH2
COOH
精氨酸
C N-CH
CHNH2 COOH
鸟氨酸
2ADP+Pi O O-
鸟氨酸 H2N-C-O-P=O 氨甲酰O磷- 酸
酶？
源自文库
精氨代 NH COOH
细胞质
Pi
琥珀酸 (CH2)3 CHNH2 COOH
(一)脱氨基作用 ( deamination)
1. 氧化脱氨基 2. 非氧化脱氨基 3. 转氨基作用 4、联合脱氨基作用
(二)脱羧基作用 (decarboxylation)
(三)分解产物的去路
1、氨的去路
2. 酮酸的去路 3. 胺的去路 4.氨基酸与一碳单位
1. 氧化脱氨基 (oxidative deamination)
(二)脱羧基作用使血管舒张，降低血压，医
R-CH-NH2学因认为脱为体羧，内酶过组敏氨R性产-CH鼻生2-N炎过H2患多+者，C是引O2 COOH 起鼻道毛细血管胺扩张，增加 氨基酸 分泌，鼻涕较多之故。
HC C -CH2-CH-NH2
CO2 HC C -CH2-CH2-NH2
氨基酸脱N 羧基N后H ，C产OO物H 为L有-组机氨胺酸，多N 数具N有H 很强的生理活性
D-氨基酸氧化酶
分布广活性高，仅作用D-氨基酸，需氧，产物-酮 酸、氨和H2O2但生物体的氨基酸主要由L-氨基酸组
D-amino acid
成，该E对生物无重要意义。
oxidses
L-谷氨酸脱氢酶 广泛存在，活性高，最适pH值为7，辅助因子NAD+
glutamate
或NADP+，只催化L-谷氨酸脱氢，不需氧，产物为-
2. 非氧化脱氨基 非氧化脱氨基作用多数存在微生物中
包括：还原脱氨基、水解脱氨基、脱水脱氨基、硫解脱氨基
裂解脱氨基
裂解脱氨基
NH3
-CH2-CH-COOH
-
NH2
苯丙氨酸
苯丙氨酸 解氨酶
-CH=CH-COOH
反肉桂酸
还原脱氨基 R-CH-COOH
NH2
氨基酸
-
2H+ , 2e-
R-CH2-COOH + NH3