生物化学 含氮化合物代谢
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谷氨酸合成酶
α-酮戊二酸
NH4＋＋NADPH+H+
谷氨酸脱氢酶
谷氨酸＋NADP+
L-谷氨酸
NADP++H2O
第四节 核酸的分解代谢
核 酸 酶
核酸酶的分类：
根据对底物的 专一性分为 核糖核酸酶(RNase) 脱氧核糖核酸酶(DNase) 非特异性核酸酶（S1）
（水解单链DNA或RNA）
核酸内切酶 根据切割位点分为 核酸外切酶
（磷酸核糖焦磷酸）
AMP ATP
R-5-P
（5-磷酸核糖）
酰胺转移酶
谷氨酰胺 谷氨酸
磷酸核糖 焦磷酸激酶
H2N-1-R-5´-P
（5´-磷酸核糖胺）
在谷氨酰胺、甘氨酸、一 碳单位、二氧化碳及天冬 氨酸的逐步参与下
AMP
IMP GMP
1.
OH
OH
N
腺嘌呤
A脱氨酶
N N
黄嘌呤氧化酶
N HO N
N N H
G脱氨酶
鸟嘌呤
N H
次黄嘌呤
黄嘌呤氧化酶
OH N HO N N OH N H
黄嘌呤
嘌呤分解途径
O OH C N NH2 N C O
尿酸
尿酸氧化酶
O H2N
尿囊酸
尿囊素酶
H2N
C N C N
N
尿囊素
HO
C
C
HO
C
C OH
尿囊酸酶
乙醛酸＋尿素
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。 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分为两类： 肽链内切酶：水解蛋白质内部肽键
1 . 直接脱氨基作用
COOH
α CH2 β CH2 γ CH2
-氨基丁酸（GABA）
NH2
2.羟化脱羧基作用
多胺
• 是由鸟氨酸和Met参与生成的。
NH2 (CH2)3 CH NH2 COOH CO2 NH2 (CH2)4 NH2 CH3-S-腺苷 CO2 SAM NH2 (CH2)3 NH (CH2)4 NH2 NH2 (CH2)3 NH (CH2)4 NH (CH2)3 NH2
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： 丙酮酸 -酮戊二酸 草酰乙酸
章首 节首
重要的转氨酶
谷丙转氨酶（GPT） 谷氨酸 + 丙酮酸 GPT -酮戊二酸
（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。
章首
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。
核苷
从头合成
核糖、氨基酸、CO2、NH3
辅酶
碱基
核糖核苷酸 RNA
脱氧核苷
脱氧核苷酸
DNA
一﹑嘌呤核苷酸的生物合成
嘌呤核苷酸从头合成途经
先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP),IMP再转化变成腺嘌呤核苷 酸(AMP)与鸟嘌呤核苷酸(GMP)。
从5`-磷酸核糖开始
生 成 IMP
AMP
GMP
PP-1-R-5-P
三 、 嘧 啶 的 分 解
是 一 个 还 原 降 解 过 程
胞嘧啶
NH3 尿嘧啶 二氢尿嘧啶 H2O H2O
胸腺嘧啶
β -脲基异丁酸
β-丙氨酸
丙二酸单酰CoA
乙酰CoA
CO2 + NH3
肝 尿素
β-氨基异丁酸
甲基丙二酸单酰CoA
琥珀酰CoA
TCA
TCA
糖异生
第六节
核苷酸的合成代谢
从头合成途径： 用氨基酸、一碳单位、二氧化碳和磷酸核糖等简单物质原料， 经一系列酶促反应，合成嘌呤或嘧啶核苷酸的途径。 补救途径 : 主要以核苷酸降解的中间物为原料。 补救途径
（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
脱羧基作用 胺
CO2 氨基酸 脱氨基作用 NH4 ＋
生理活性物质
释放或重新利用
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- 氨基酸氧化酶（FAD、FMN） R-C-COO-+NH3 | || + NH 3 O H2O+O2 H2O2 α-酮酸 α -氨基酸
痛风症的治疗机制
OH N
N N N OH C N N N
别嘌呤醇
C
N
次黄嘌呤
腺嘌呤
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤 鸟嘌呤
－
黄嘌呤氧化酶
尿酸
机制：别嘌呤醇与次黄嘌呤结构相似，是黄嘌
呤氧化酶的竞争性抑制剂，其氧化产物别黄嘌呤 可以牢固地结合在黄嘌呤氧化酶的活性中心上， 抑制酶的活性，从而减少尿酸的产生，达到治疗 痛风的目的。二者又叫“自杀作用物”。
5’内切
RNaseT1
RNaseT2
枯草杆菌 RNase
三、限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶：是一类能识别双链DNA分子 特异性核酸序列的DNA水解酶。它是基因工程中用于 体外剪切基因片段的重要工具酶。
第五节 核苷酸的分解代谢
核苷酸酶 （磷酸单脂酶）
非特异性磷酸单酯酶：能水解磷酸基在戊糖 2’、3’、5’的核苷酸。 特异性磷酸单酯酶： 只能水解3’核苷酸或 5’核苷酸（3’核苷酸酶、5’核苷酸酶）
+ 丙氨酸
临床意义：急性肝炎患者血清GPT升高 谷草转氨酶(GOT) 谷氨酸 + 草酰乙酸 GOT -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)
（三）联合脱氨基作用
（1）概念
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。
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
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。
丙酮酸 异亮氨酸 亮氨酸 色氨酸 草酰乙酸 乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 亮氨酸 赖氨酸 酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸 酮体
柠檬酸
天冬氨酸 天冬酰胺
延胡索酸 苯丙氨酸 酪氨酸
TAC
琥珀酰CoA
CO2
α-酮戊二酸 CO2 谷氨酸 精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 缬氨酸
异亮氨酸 蛋氨酸 丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸
第三节
（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
C O2
R CH COOH NH2 R CH2 NH2
氨基酸脱羧酶
氨基酸
胺
• 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。
嘌呤核苷酸代谢紊乱
痛风症：血中尿酸正常值为2～6mg% ，含量超过 8mg%时，尿酸盐结晶沉积于软组织、软骨及关节 等处,而导致关节炎、尿路结石及肾脏疾病。 原因：
•先天性代谢疾病，嘌呤合成过量。为原发性痛风
•肾脏疾病引起的肾功能衰退，尿酸排泄减少。 •血液及肿瘤病人体内核酸大量分解。 •长期大量摄入富含核酸的食物。
氮源与氨基酸的生物合成
四、氨的同化
五、氨基酸的生物合成
四、氨的同化
四、氨的同化途径
（一）
谷 氨 酸
（二）
五、氨基酸的生物合成
除苏氨酸和赖氨酸外，其它18种氨基酸均 可用这种方式合成。
各种氨基酸的合成参看p294-298
直 接 合 成
谷氨酰胺＋H+＋NADPH
一、核酸外切酶
B
5´ p
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
OH 3´
牛脾磷酸二酯酶
（ 5´端外切5得3）
蛇毒磷酸二酯酶
（ 3´端外切3得5）
非特异性：对RNA DNA都起作用
二、核酸内切酶
Pu ：嘌呤
Py
5´
Py：嘧啶
G C A U
p
Pu
Py
Py
p
Pu
A
p
p
p
p
p
p
p
p
OH
3´
RNaseI
3 ’内切
RNaseA
章首
节首
（二）a-酮酸的代谢
半胱 氨酸 苏氨酸 甘氨酸 色氨酸 丙氨酸 丝 氨酸 异亮 氨酸 亮氨酸 赖 氨酸 苏氨酸
CO2 葡 萄糖
丙酮 酸
乙 酰 CoA
乙 酰乙 酸
天 冬酰胺 天 冬 氨酸 酪 氨酸 天 冬氨酸 苯 丙 氨酸
草酰乙 酸 延 胡 索酸 柠檬 酸 循环
柠檬 酸 异柠 檬 酸 酮 戊 二酸
（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
章首
蛋白质
内肽酶
肽
外肽酶
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
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 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。
NH3
腺苷酸 脱氢酶 H2O
天冬氨酸
次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)
转 氨 酶 1
转 氨 酶 2
腺苷酸 代琥珀酸 腺嘌呤 核苷酸 (AMP)
α-酮酸
谷氨酸
草酰乙酸 延胡索酸 苹果酸
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：
脲酶
4NH3＋CO2
不同生物分解嘌呤碱的终产物
排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类 排尿囊素动物：哺乳动物（灵长类除外）、腹足类 排尿囊酸动物：硬骨鱼类 排尿素动物：大多数鱼类、两栖类 排NH3和CO2 ：某些低等动物 植物分解嘌呤的途径与动物相似，产生各种中间 产物（尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。 微生物分解嘌呤类物质，生成NH3、CO2及有机酸 （甲酸、乙酸、乳酸等）。
一、核苷的分解
核苷磷酸化酶：广泛存在，反应可逆。
核苷磷酸化酶
核苷+磷酸
水解核苷，不可逆。
碱基+戊糖-1-磷酸
核苷水解酶：主要存在于植物、微生物中，只
核苷水解酶
核苷 + H2O
碱基 + 核糖
二、嘌呤的分解
NH2 N
G
N
N H
N
R NH2
次黄嘌呤
黄嘌呤 NH3 + CO2
（微生物）
尿酸（醇式） 尿素
鸟氨酸脱羧酶
丙胺转移酶
同前
鸟氨酸
腐胺
精胺
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
R CH2 NH2 R CHO
醛氧化酶
R COOH
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。
酪氨酸 色氨酸 亮 氨酸 赖氨酸 苯 丙 氨酸
氨 基 酸 碳 骨 架 的 代 谢
CO2 谷氨 酰胺 谷氨酸 精氨酸 组氨酸 脯氨酸
琥珀 酰辅 酶A
亮氨酸 蛋氨酸 缬 氨酸
CO2
糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
脂肪酸
氨 基 酸 、 糖 及 脂 肪 代 谢 的 联 系
磷酸丙糖 α-磷酸甘油 PEP
丙氨酸 半胱氨酸 丝氨酸 苏氨酸 色氨酸
（2）类型
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
H20+NAD+ α-酮酸 L-谷氨酸
章首
节首
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。
氨 基 酸
α-酮戊 二酸 腺苷酸代琥 珀酸合成酶
α-酮戊二酸
NH4＋＋NADPH+H+
谷氨酸脱氢酶
谷氨酸＋NADP+
L-谷氨酸
NADP++H2O
第四节 核酸的分解代谢
核 酸 酶
核酸酶的分类：
根据对底物的 专一性分为 核糖核酸酶(RNase) 脱氧核糖核酸酶(DNase) 非特异性核酸酶（S1）
（水解单链DNA或RNA）
核酸内切酶 根据切割位点分为 核酸外切酶
（磷酸核糖焦磷酸）
AMP ATP
R-5-P
（5-磷酸核糖）
酰胺转移酶
谷氨酰胺 谷氨酸
磷酸核糖 焦磷酸激酶
H2N-1-R-5´-P
（5´-磷酸核糖胺）
在谷氨酰胺、甘氨酸、一 碳单位、二氧化碳及天冬 氨酸的逐步参与下
AMP
IMP GMP
1.
OH
OH
N
腺嘌呤
A脱氨酶
N N
黄嘌呤氧化酶
N HO N
N N H
G脱氨酶
鸟嘌呤
N H
次黄嘌呤
黄嘌呤氧化酶
OH N HO N N OH N H
黄嘌呤
嘌呤分解途径
O OH C N NH2 N C O
尿酸
尿酸氧化酶
O H2N
尿囊酸
尿囊素酶
H2N
C N C N
N
尿囊素
HO
C
C
HO
C
C OH
尿囊酸酶
乙醛酸＋尿素
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。 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分为两类： 肽链内切酶：水解蛋白质内部肽键
1 . 直接脱氨基作用
COOH
α CH2 β CH2 γ CH2
-氨基丁酸（GABA）
NH2
2.羟化脱羧基作用
多胺
• 是由鸟氨酸和Met参与生成的。
NH2 (CH2)3 CH NH2 COOH CO2 NH2 (CH2)4 NH2 CH3-S-腺苷 CO2 SAM NH2 (CH2)3 NH (CH2)4 NH2 NH2 (CH2)3 NH (CH2)4 NH (CH2)3 NH2
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： 丙酮酸 -酮戊二酸 草酰乙酸
章首 节首
重要的转氨酶
谷丙转氨酶（GPT） 谷氨酸 + 丙酮酸 GPT -酮戊二酸
（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。
章首
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。
核苷
从头合成
核糖、氨基酸、CO2、NH3
辅酶
碱基
核糖核苷酸 RNA
脱氧核苷
脱氧核苷酸
DNA
一﹑嘌呤核苷酸的生物合成
嘌呤核苷酸从头合成途经
先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP),IMP再转化变成腺嘌呤核苷 酸(AMP)与鸟嘌呤核苷酸(GMP)。
从5`-磷酸核糖开始
生 成 IMP
AMP
GMP
PP-1-R-5-P
三 、 嘧 啶 的 分 解
是 一 个 还 原 降 解 过 程
胞嘧啶
NH3 尿嘧啶 二氢尿嘧啶 H2O H2O
胸腺嘧啶
β -脲基异丁酸
β-丙氨酸
丙二酸单酰CoA
乙酰CoA
CO2 + NH3
肝 尿素
β-氨基异丁酸
甲基丙二酸单酰CoA
琥珀酰CoA
TCA
TCA
糖异生
第六节
核苷酸的合成代谢
从头合成途径： 用氨基酸、一碳单位、二氧化碳和磷酸核糖等简单物质原料， 经一系列酶促反应，合成嘌呤或嘧啶核苷酸的途径。 补救途径 : 主要以核苷酸降解的中间物为原料。 补救途径
（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
脱羧基作用 胺
CO2 氨基酸 脱氨基作用 NH4 ＋
生理活性物质
释放或重新利用
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- 氨基酸氧化酶（FAD、FMN） R-C-COO-+NH3 | || + NH 3 O H2O+O2 H2O2 α-酮酸 α -氨基酸
痛风症的治疗机制
OH N
N N N OH C N N N
别嘌呤醇
C
N
次黄嘌呤
腺嘌呤
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤 鸟嘌呤
－
黄嘌呤氧化酶
尿酸
机制：别嘌呤醇与次黄嘌呤结构相似，是黄嘌
呤氧化酶的竞争性抑制剂，其氧化产物别黄嘌呤 可以牢固地结合在黄嘌呤氧化酶的活性中心上， 抑制酶的活性，从而减少尿酸的产生，达到治疗 痛风的目的。二者又叫“自杀作用物”。
5’内切
RNaseT1
RNaseT2
枯草杆菌 RNase
三、限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶：是一类能识别双链DNA分子 特异性核酸序列的DNA水解酶。它是基因工程中用于 体外剪切基因片段的重要工具酶。
第五节 核苷酸的分解代谢
核苷酸酶 （磷酸单脂酶）
非特异性磷酸单酯酶：能水解磷酸基在戊糖 2’、3’、5’的核苷酸。 特异性磷酸单酯酶： 只能水解3’核苷酸或 5’核苷酸（3’核苷酸酶、5’核苷酸酶）
+ 丙氨酸
临床意义：急性肝炎患者血清GPT升高 谷草转氨酶(GOT) 谷氨酸 + 草酰乙酸 GOT -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)
（三）联合脱氨基作用
（1）概念
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。
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
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。
丙酮酸 异亮氨酸 亮氨酸 色氨酸 草酰乙酸 乙酰CoA 乙酰乙酰CoA 亮氨酸 赖氨酸 酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸 酮体
柠檬酸
天冬氨酸 天冬酰胺
延胡索酸 苯丙氨酸 酪氨酸
TAC
琥珀酰CoA
CO2
α-酮戊二酸 CO2 谷氨酸 精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 缬氨酸
异亮氨酸 蛋氨酸 丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸
第三节
（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
C O2
R CH COOH NH2 R CH2 NH2
氨基酸脱羧酶
氨基酸
胺
• 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。
嘌呤核苷酸代谢紊乱
痛风症：血中尿酸正常值为2～6mg% ，含量超过 8mg%时，尿酸盐结晶沉积于软组织、软骨及关节 等处,而导致关节炎、尿路结石及肾脏疾病。 原因：
•先天性代谢疾病，嘌呤合成过量。为原发性痛风
•肾脏疾病引起的肾功能衰退，尿酸排泄减少。 •血液及肿瘤病人体内核酸大量分解。 •长期大量摄入富含核酸的食物。
氮源与氨基酸的生物合成
四、氨的同化
五、氨基酸的生物合成
四、氨的同化
四、氨的同化途径
（一）
谷 氨 酸
（二）
五、氨基酸的生物合成
除苏氨酸和赖氨酸外，其它18种氨基酸均 可用这种方式合成。
各种氨基酸的合成参看p294-298
直 接 合 成
谷氨酰胺＋H+＋NADPH
一、核酸外切酶
B
5´ p
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
OH 3´
牛脾磷酸二酯酶
（ 5´端外切5得3）
蛇毒磷酸二酯酶
（ 3´端外切3得5）
非特异性：对RNA DNA都起作用
二、核酸内切酶
Pu ：嘌呤
Py
5´
Py：嘧啶
G C A U
p
Pu
Py
Py
p
Pu
A
p
p
p
p
p
p
p
p
OH
3´
RNaseI
3 ’内切
RNaseA
章首
节首
（二）a-酮酸的代谢
半胱 氨酸 苏氨酸 甘氨酸 色氨酸 丙氨酸 丝 氨酸 异亮 氨酸 亮氨酸 赖 氨酸 苏氨酸
CO2 葡 萄糖
丙酮 酸
乙 酰 CoA
乙 酰乙 酸
天 冬酰胺 天 冬 氨酸 酪 氨酸 天 冬氨酸 苯 丙 氨酸
草酰乙 酸 延 胡 索酸 柠檬 酸 循环
柠檬 酸 异柠 檬 酸 酮 戊 二酸
（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
章首
蛋白质
内肽酶
肽
外肽酶
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
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 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。
NH3
腺苷酸 脱氢酶 H2O
天冬氨酸
次黄嘌呤 核苷酸 (IMP)
转 氨 酶 1
转 氨 酶 2
腺苷酸 代琥珀酸 腺嘌呤 核苷酸 (AMP)
α-酮酸
谷氨酸
草酰乙酸 延胡索酸 苹果酸
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：
脲酶
4NH3＋CO2
不同生物分解嘌呤碱的终产物
排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类 排尿囊素动物：哺乳动物（灵长类除外）、腹足类 排尿囊酸动物：硬骨鱼类 排尿素动物：大多数鱼类、两栖类 排NH3和CO2 ：某些低等动物 植物分解嘌呤的途径与动物相似，产生各种中间 产物（尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。 微生物分解嘌呤类物质，生成NH3、CO2及有机酸 （甲酸、乙酸、乳酸等）。
一、核苷的分解
核苷磷酸化酶：广泛存在，反应可逆。
核苷磷酸化酶
核苷+磷酸
水解核苷，不可逆。
碱基+戊糖-1-磷酸
核苷水解酶：主要存在于植物、微生物中，只
核苷水解酶
核苷 + H2O
碱基 + 核糖
二、嘌呤的分解
NH2 N
G
N
N H
N
R NH2
次黄嘌呤
黄嘌呤 NH3 + CO2
（微生物）
尿酸（醇式） 尿素
鸟氨酸脱羧酶
丙胺转移酶
同前
鸟氨酸
腐胺
精胺
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
R CH2 NH2 R CHO
醛氧化酶
R COOH
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。
酪氨酸 色氨酸 亮 氨酸 赖氨酸 苯 丙 氨酸
氨 基 酸 碳 骨 架 的 代 谢
CO2 谷氨 酰胺 谷氨酸 精氨酸 组氨酸 脯氨酸
琥珀 酰辅 酶A
亮氨酸 蛋氨酸 缬 氨酸
CO2
糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
脂肪酸
氨 基 酸 、 糖 及 脂 肪 代 谢 的 联 系
磷酸丙糖 α-磷酸甘油 PEP
丙氨酸 半胱氨酸 丝氨酸 苏氨酸 色氨酸
（2）类型
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
H20+NAD+ α-酮酸 L-谷氨酸
章首
节首
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。
氨 基 酸
α-酮戊 二酸 腺苷酸代琥 珀酸合成酶