蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)課件

1、蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)1 第第6章章 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)2 第一節(jié)第一節(jié) 蛋白質的酶促降解蛋白質的酶促降解 第二節(jié)第二節(jié) 氨基酸的分解氨基酸的分解 第三節(jié)第三節(jié) 氨基酸分解產物的轉化氨基酸分解產物的轉化 第四節(jié)第四節(jié) 氨的同化及氨基酸的生物合成氨的同化及氨基酸的生物合成 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)3 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)4 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)5 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)6 第一節(jié) 蛋白質的酶促降解 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)7 蛋白質的酶促降解及氨基酸代

2、謝(2)8 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)9 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)10 消化道內幾種蛋白酶的專一性消化道內幾種蛋白酶的專一性 （Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys） （脂肪族）（脂肪族） 胰凝乳胰凝乳 蛋白酶蛋白酶 胃蛋白酶胃蛋白酶彈性蛋白酶彈性蛋白酶 羧肽酶羧肽酶 胰蛋白酶胰蛋白酶 氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶 （Phe. Trp） 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)11 蛋白質降解的泛肽途徑蛋白質降解的泛肽途徑 （ubiquitin） 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)12 第二節(jié) 氨基酸的分解 一、氨基酸代謝概況一、氨基酸代謝概況 三、氨基酸的脫羧基作用三、氨基酸的脫

3、羧基作用 二、氨基酸的脫氨基作用二、氨基酸的脫氨基作用 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)13 氨基酸代謝概況氨基酸代謝概況 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)14 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)15 -氨基酸氨基酸 氨基酸氧化酶（氨基酸氧化酶（FAD、FMN） -酮酸酮酸 R-CH-COO- NH+3 | R-C-COO-+NH3 O | H2O+O2 H2O2 L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶 H2O NH3 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)16 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)17 -氨基酸氨基酸1 R1-CH-COO- NH+3 | -酮酸酮酸1 R1-C-COO- O | R2-

4、C-COO- O | -酮酸酮酸2 R2-CH-COO- NH+3 | -氨基酸氨基酸2 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)18 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)19 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)20 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)21 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)22 谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶 谷丙轉氨酶谷丙轉氨酶 （GPT） 谷草轉氨酶谷草轉氨酶 (GOT) 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)23 谷氨酰胺的生成和利用谷氨酰胺的生成和利用 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)24 a a、轉氨酶與、轉氨酶與L-L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián) b b、轉氨基作

5、用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)、轉氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián) 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)25 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)26 轉氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián) 轉氨酶 L-谷氨酸脫氫酶 -酮酸酮酸 -氨基酸氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸 L-L-谷氨酸谷氨酸 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)27 轉氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián) -氨基酸氨基酸 -酮酸酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 腺苷酰琥珀酸腺苷酰琥珀酸 蘋果酸蘋果酸延胡索酸延胡索酸 腺苷酸腺苷酸 次黃苷酸次黃苷酸 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)28 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(

6、2)29 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)30 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)31 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)32 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)33 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)34 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)35 1 1、概念概念 3 3、脫羧產物的進一步轉化（次生物質代謝脫羧產物的進一步轉化（次生物質代謝） 氨基酸在脫羧酶的氨基酸在脫羧酶的 作用下脫掉羧基生成相作用下脫掉羧基生成相 應的一級胺類化合物應的一級胺類化合物 的作用。脫羧酶的輔的作用。脫羧酶的輔 酶為磷酸吡哆醛。酶為磷酸吡哆醛。 直接脫羧直接脫羧 胺胺 羥化脫羧羥化脫羧 羥胺羥胺 2 2、類型、

7、類型: : 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)36 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)37 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)38 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)39 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)40 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)41 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)42 一、一、氨的代謝轉變氨的代謝轉變 1 1、重新生成氨基酸重新生成氨基酸 2 2、谷氨酰胺和天冬酰氨的生成谷氨酰胺和天冬酰氨的生成 3 3、尿素的生成尿素的生成尿素循環(huán)尿素循環(huán) 4 4、合成其他含合成其他含N N物質物質 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)43 H2ONH3 丙氨酸丙氨酸 蛋白質的酶促降解及氨

8、基酸代謝(2)44 2 2、尿、尿 素素 的的 生生 成成 （1 1）概念）概念 （2 2）總反應和過程總反應和過程 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)45 尿素循環(huán)尿素循環(huán) 氨基酸氨基酸 谷氨酸谷氨酸 谷氨酸谷氨酸 氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸 鳥氨酸鳥氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 精氨琥珀酸精氨琥珀酸 鳥氨酸鳥氨酸 精氨酸精氨酸 延胡索酸延胡索酸 草酰乙酸草酰乙酸 氨基酸氨基酸 谷氨酸谷氨酸 -酮戊酮戊 二酸二酸 2ADP+Pi2ATP+CO2+NH3+H2O 1 細胞溶液細胞溶液 線粒體線粒體 尿素尿素 -酮戊酮戊 二酸二酸 -酮戊酮戊 二酸二酸 H2N-C- O 2 3 4 5 天冬氨酸天

9、冬氨酸 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)46 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)47 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)48 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)49 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)50 二、二、氨基酸碳骨架的轉化途徑氨基酸碳骨架的轉化途徑 1 1、再氨基化生成氨基酸再氨基化生成氨基酸 2 2、轉變成糖或脂肪轉變成糖或脂肪 生糖氨基酸生糖氨基酸 生酮氨基酸生酮氨基酸 生酮兼生糖氨基酸生酮兼生糖氨基酸 3 3、氧化供能生成氧化供能生成COCO2 2和和H H2 2O O 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)51 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)52 氨基酸碳骨架進入三羧酸循環(huán)

10、的途徑氨基酸碳骨架進入三羧酸循環(huán)的途徑 草酰乙酸草酰乙酸 磷酸烯磷酸烯 醇式酸醇式酸 -酮戊二酸酮戊二酸 天冬氨酸天冬氨酸 天冬酰氨天冬酰氨 丙酮酸丙酮酸 延胡索酸延胡索酸 琥珀酰琥珀酰CoA 乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA 苯丙氨酸苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸 亮氨酸亮氨酸 賴氨酸賴氨酸 色氨酸色氨酸 丙氨酸丙氨酸 蘇氨酸蘇氨酸 甘氨酸甘氨酸 絲氨酸絲氨酸 半胱氨酸半胱氨酸 谷氨酸谷氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺 精氨酸精氨酸 組氨酸組氨酸 脯氨酸脯氨酸 異亮氨酸異亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 纈氨酸纈氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸 天冬氨酸天冬氨酸 異亮氨酸異亮氨酸 甲硫氨酸甲硫氨酸 纈氨酸纈氨酸

11、葡萄糖葡萄糖 檸檬酸檸檬酸 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)53 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)54 -CH=NH 亞氨甲基亞氨甲基 H-CO- 甲?；柞；?-CH2OH 甲醇基甲醇基 -CH= 次甲基次甲基 -CH2- 亞甲基亞甲基 -CH3 甲基甲基 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)55 葉酸葉酸和和 四氫葉酸（四氫葉酸（FH4或或THF） 葉葉 酸酸 四四 氫氫 葉葉 酸酸 H H 10 5 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)56 一碳基團的一碳基團的 來源與轉變來源與轉變 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)57 酪氨酸代謝與黑色素的形成酪氨酸代謝與黑色素的形成 色氨酸代謝與色

12、氨酸代謝與5-5-羥色胺與吲哚乙酸羥色胺與吲哚乙酸 磷酸肌酸的形成磷酸肌酸的形成 谷氨酸與谷氨酸與 - -氨基丁酸氨基丁酸 組氨酸與組胺組氨酸與組胺 半胱氨酸和?；撬岚腚装彼岷团；撬?四、氨基酸與四、氨基酸與生物活性物質生物活性物質 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)58 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)59 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)60 酪氨酸代謝與黑色素的形成酪氨酸代謝與黑色素的形成 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)61 第第 四節(jié)四節(jié) 氨的同化及氨基酸的生物合成氨的同化及氨基酸的生物合成 一、一、氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成 二、二、生物固氮生物固氮 三、硝酸還原和氨同

13、化三、硝酸還原和氨同化 四、氨基酸重要衍生物的四、氨基酸重要衍生物的 生物合成生物合成(自學自學) 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)62 自然界的氮素循環(huán)自然界的氮素循環(huán) 硝酸鹽硝酸鹽 亞硝酸亞硝酸 NH3 生物固氮生物固氮 工業(yè)固氮工業(yè)固氮 固氮生物固氮生物 動植物動植物 硝酸鹽還原硝酸鹽還原 大氣固氮大氣固氮 大氣氮素大氣氮素 巖漿源的巖漿源的 固定氮固定氮 火成巖火成巖 反硝化作用反硝化作用 氧化亞氮氧化亞氮 蛋白質蛋白質 入地下水入地下水 動植物廢物動植物廢物 死的有機體死的有機體 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)63 生物生物 - N2還原劑還原劑鐵蛋白鐵蛋白鉬鐵蛋白鉬鐵蛋白 -

14、 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)64 ATP酶活性：能催化酶活性：能催化ATP分解，從中獲分解，從中獲 取能量推動電子向還原底物上轉移。取能量推動電子向還原底物上轉移。 （2）作用機理：作用機理： （3）特點：特點：是一種多功能酶是一種多功能酶 N2 還原劑還原劑 鐵蛋白鐵蛋白鉬鐵蛋白鉬鐵蛋白 氧化還原酶：不僅能催化氧化還原酶：不僅能催化N2還原，還可還原，還可 催化催化N2O化合物等還原?；衔锏冗€原。 （1）結構組成結構組成 二聚體（鐵蛋白二聚體（鐵蛋白,2 2）、含）、含Fe和和S 形成形成Fe4S4簇簇 四聚體（四聚體（鉬鐵蛋白鉬鐵蛋白, ,2 22 2） 含含Mo、Fe和和S 蛋

15、白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)65 NH+4NO-3 2e-6e- 硝酸還原酶硝酸還原酶 亞硝酸還原酶亞硝酸還原酶 NO-2 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)66 a、鐵氧還蛋白、鐵氧還蛋白硝酸還原酶硝酸還原酶 b、NAD(P)H-硝酸還原酶硝酸還原酶 H2ONO-3+2Fd還原態(tài) 還原態(tài) + 2H+NO-2+2Fd氧化態(tài) 氧化態(tài) + +NAD(P)H +H+NO-2+NAD(P)+H2ONO3 - 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)67 2H2O a a、鐵氧還蛋白、鐵氧還蛋白亞硝酸還原酶亞硝酸還原酶 NO-2 + 6F d還原態(tài)還原態(tài) + 8H+NH+4 + 6F d氧化態(tài)氧化態(tài) +

16、2H 2O b b、NAD(P)HNAD(P)H亞硝酸還原酶亞硝酸還原酶 NO-2+3NAD(P)H +NH+4+ 3NAD(P)+5H+ 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)68 氨的同化氨的同化 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)69 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)70 Thr、Val、Leu、Ile、 Met、Lys、Phe、Trp (His、 Arg) 凡是機體不能自己合成，必需來自外界的氨凡是機體不能自己合成，必需來自外界的氨 基酸，稱為必需氨基酸?；?，稱為必需氨基酸。 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)71 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)72 二 十 種 氨 基 谷氨酸族谷氨酸族 天冬氨天冬氨 酸族酸族 丙氨丙氨 酸族酸族 絲氨絲氨 酸族酸族 His 和和 芳香族芳香族 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)73 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)74 蛋白質的酶促降解及氨基酸代謝(2)75 氨基酸合成的反饋調控氨基