第八章蛋白質(zhì)的酶促降解和AA代謝

第八章蛋白質(zhì)的酶促

降解和AA代謝第一節(jié)蛋白質(zhì)的酶促降解食物中攝取的蛋白質(zhì)組成機(jī)體細(xì)胞的蛋白質(zhì)水解酶AA

細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)肽酶、蛋白酶目前一頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)一、肽酶

肽酶：可分別從多肽鏈的游離羧基端或游離氨基端逐個(gè)水解AA的酶。

氨肽酶：從多肽鏈氨基端逐個(gè)水解AA的酶。羧肽酶羧肽酶A：水解中性AA為羧基

末端的肽鍵羧肽酶B：水解堿性AA為羧基

末端的肽鍵目前二頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)二、蛋白酶蛋白酶又稱肽鏈內(nèi)切酶，它能水解肽鏈內(nèi)部的肽鍵，使蛋白質(zhì)多肽鏈水解為許多小肽段胃蛋白酶：水解由芳香族AA的-NH2形成的肽鍵胰凝乳蛋白酶：水解由芳香族AA的-COOH形成的肽鍵目前三頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)

嗜熱菌蛋白酶：水解由非極性AA的-NH2形成的肽鍵溴化氰：水解由Met的COOH形成的肽鍵

胰蛋白酶；水解由Lys、Arg等堿性AA的COOH形成的肽鍵目前四頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)O

OOH2N－CH－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－

R1

HR2HR3H

R4

氨胃芳胰凝非

肽蛋香乳蛋極

酶白族白酶性

酶AAAA嗜熱菌蛋白酶目前五頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)OOOO－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－COOHHR5HR6

HR7HRn

Met

堿性AA

LysArg胰蛋白酶溴化氰羧肽酶回首頁目前六頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)第二節(jié)AA的分解與轉(zhuǎn)化AA的共同代謝途徑：

R－C－COOH+NH3R－CH－COOHONH2R－CH2－NH2+CO2脫氨基作用脫羧基作用目前七頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)一、脫氨基作用目前八頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)L-氨基酸氧化酶（活性低，分布于肝及腎臟，輔基為FMN）D-氨基酸氧化酶（活性強(qiáng)，但體內(nèi)D-氨基酸少，輔基為FAD）氨基酸氧化脫氨的主要酶：L-谷氨酸脫氫酶（輔酶為NAD+或NADP+）1.氧化脫氨基作用目前九頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)R－CH－COOH+O2+H2OD或L－AA氧化ENH2OR－C－COOH+NH3+H2O2（存在于動(dòng)物肝、腎和某些細(xì)菌、真菌中）目前十頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)COOHCOOHCHNH2C=OCH2+H2O谷氨酸脫氫酶

CH2+NH3CH2NAD(P)+NADPHCH2COOH+H+COOH谷氨酸a–酮戊二酸谷氨酸脫氫酶是主要的脫氫酶，專一性很強(qiáng)。目前十一頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)二、轉(zhuǎn)氨基作用氨基酸在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，可逆的將其氨基轉(zhuǎn)移給α-酮酸，結(jié)果氨基酸轉(zhuǎn)變成α-酮酸，而原來的α-酮酸接受氨基轉(zhuǎn)變成另一種氨基酸，此反應(yīng)稱為轉(zhuǎn)氨基作用。目前十二頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)ALT谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT)

實(shí)驗(yàn)證明，除Lys、Arg和Thr外，其余L-AA都可以經(jīng)轉(zhuǎn)氨酶的轉(zhuǎn)氨作用形成，且大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶都需Glu作為氨基的供體，所以Glu是AA的轉(zhuǎn)換站。目前十三頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)AST谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT)

目前十四頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)輔酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺(VB6)。目前十五頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)3、聯(lián)合脫氨基作用

（生物體脫氨基的主要形式）（1）概念（2）類型(1)、轉(zhuǎn)氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)(2)、轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)

轉(zhuǎn)氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)合進(jìn)行的脫氨基作用方式。目前十六頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)COOHR(CH2)2NH3+NADH+H+CH－NH2

C=O(或NADPH+H+)COOHCOOH

轉(zhuǎn)氨酶COOHL－谷氨酸脫氫酶R(CH2)2

C=OCHNH2NAD+(或NADP+)+H2OCOOHCOOH(1)轉(zhuǎn)氨E－谷氨酸脫氫E的聯(lián)合脫氨作用(肝、腎）目前十七頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)(2)：轉(zhuǎn)氨E－嘌呤核苷酸循環(huán)聯(lián)合脫氨作用（心肌、骨骼肌、腦）目前十八頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)4、非氧化脫氨基作用：大多數(shù)在微生物中進(jìn)行（1）直接脫氨基作用：苯丙氨酸解氨酶（PAL）目前十九頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)（2）還原脫氨基作用NH2R-CH-COOH+2H氫化酶

R-CH2-COOH+NH3（3）脫水脫氨基作用CH2OHCH3CH-NH2

絲氨酸脫水酶

C=O+NH3+H2OCOOHCOOH目前二十頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)5、脫酰氨基作用目前二十一頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)二、脫羧基作用1、直接脫羧基作用

AA脫羧E廣泛存在于生物體內(nèi)，以磷酸吡哆醛為輔酶。（1）Glu脫羧COOHCOOH(CH2)2Glu脫羧E(CH2)2CHNH2CO2CHNH2COOHY-氨基丁酸目前二十二頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)Y-氨基丁酸是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，在水稻抗蟲品種中，Glu脫羧酶活性很高，產(chǎn)生較多的Y-氨基丁酸，它對昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)有阻滯作用，抗蟲。脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛，生成的胺具有重要的生理作用。目前二十三頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)（2）Ser的脫羧目前二十四頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)(3)Lys、鳥氨酸的脫羧目前二十五頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)（4）Trp的脫羧目前二十六頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)2、羥化脫羧基作用Tyr在酪氨酸酶的作用下發(fā)生羥化生成多巴氧化成黑色素。多巴脫羧生成多巴胺,在植物體內(nèi)可以由這二個(gè)化合物轉(zhuǎn)變成生物堿、嗎啡、秋水仙堿植物加倍,抑制細(xì)胞的有絲分裂。目前二十七頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)三、AA降解產(chǎn)物的去向（一）氨的代謝轉(zhuǎn)變在正常情況下細(xì)胞中游離氨濃度非常低

1、重新合成AA：不能增加AA數(shù)量，能改變AA種類

2、生成酰胺：酰胺是生物體貯藏和運(yùn)輸氨的主要形式；解除氨毒目前二十八頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)3、生成銨鹽：保證細(xì)胞內(nèi)正常的pH4、經(jīng)鳥氨酸循環(huán)，合成尿素，排出體外在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，氨的主要去路是在肝臟中合成尿素并隨尿排出體外。H2N2NH3+CO2+3ATP+3H2OC=O+2ADP+H2NAMP+4Pi目前二十九頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)氨的排泄目前三十頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)水生生物直接擴(kuò)散脫氨（NH3）哺乳、兩棲動(dòng)物排尿素各種生物根據(jù)安全、價(jià)廉的原則排氨直接排氨，不消耗能量；排氨形式越復(fù)雜、越耗能？體內(nèi)水循環(huán)迅速，NH3濃度低，擴(kuò)散流失快，毒性小。？體內(nèi)水循環(huán)較慢，NH3濃度較高，需要消耗能量使其轉(zhuǎn)化為較簡單，低毒的尿素形式。目前三十一頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)鳥類、爬蟲排尿酸均來自轉(zhuǎn)氨不溶于水毒性很小需更多能量為什么這類生物如此排氨？水循環(huán)太慢，保留水分同時(shí)不中毒，付出高能量代價(jià)。高等植物，以Gln/Asn形式儲(chǔ)存氨，不排氨。目前三十二頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)尿素(urea)的生成目前三十三頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)

在植物體內(nèi)也有尿素的生成，植物體中含有脲酶，能將尿素水解：H2NC=O+H2O脲酶

2NH3+CO2H2N生成的氨可再循環(huán)利用。目前三十四頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)（二）a-酮酸的代謝轉(zhuǎn)變1、還原氨基化－－合成新AA2、轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭旧茿A：在生物體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑腁A，代謝終產(chǎn)物為丙酮酸或TCA循環(huán)的有機(jī)酸。生酮AA：在生物體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橥w的AA，代謝終產(chǎn)物為乙酰CoA或乙酰乙酰CoA。（只有Leu、Lys是純粹生酮的）

3、氧化為CO2和H2O目前三十五頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)碳骨架的氧化異檸檬酸檸檬酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循環(huán)乙酰CoAα-酮戊二酸琥珀酰CoA乙酰乙酰CoA苯丙氨酸酪氨酸亮氨酸賴氨酸色氨酸丙氨酸蘇氨酸甘氨酸絲氨酸半胱氨酸丙酮酸精氨酸組氨酸谷氨酰胺脯氨酸谷氨酸異亮氨酸甲硫氨酸纈氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬酰胺谷氨酰胺目前三十六頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)（三）脫羧基產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化胺：生理活性物質(zhì)Lys－尸胺（戊二胺）鳥AA－腐胺（丁二胺）－精胺、亞精胺Trp－色胺－吲哚乙酸Ser－乙醇胺－膽堿－卵磷脂腦磷脂Cys－β-巰基乙胺Asp－β-丙氨酸CoA、ACP目前三十七頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)

氨基酸脫羧

CO2+胺氨基化脫氨

NH3a-酮酸

新AA酰胺胺鹽尿素糖CO2+H2O脂肪返回目前三十八頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)本章復(fù)習(xí)要點(diǎn)：氨基酸主要的脫氨基的方式包括哪些？理解其概念？維生素B6在生物體能的主要功能？理解生物體能氨基酸代謝的主要途徑？目前三十九頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)習(xí)題1．谷丙轉(zhuǎn)氨酶的輔基是（

）A、吡哆醛B、磷酸吡哆醇C、磷酸吡哆醛D、吡哆胺E、磷酸吡哆胺2．植物生長激素-吲哚乙酸可由氨基酸脫去羧基后一步轉(zhuǎn)變而成，該種氨基酸是（

）A、苯丙氨酸B、色氨酸C、組氨酸D、精氨酸3．下列過程不能脫去氨基的是（

）A、聯(lián)合脫氨基作用B、氧化脫氨基作用C、嘌呤核甘酸循環(huán)D、轉(zhuǎn)氨基作用4．以丙氨基為例說明生糖氨基本轉(zhuǎn)變成糖的過程。5．計(jì)算1mol的丙氨酸在植物或動(dòng)物體內(nèi)徹底氧化可產(chǎn)生多個(gè)摩爾的ATP。目前四十頁\總數(shù)四十二頁\編于十六點(diǎn)復(fù)習(xí)題1．紫外吸收法（280nm）定量測定蛋白質(zhì)時(shí)其主要依據(jù)是因?yàn)榇蠖鄶?shù)可溶性蛋白質(zhì)分子中含有

,,

。2．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中主鍵稱為

鍵，次級(jí)鍵有

、

、

、

、

；次級(jí)鍵中屬于共價(jià)鍵的是

鍵。3．蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的基本類型有

、

、

和

。其作用力為

。4．在適當(dāng)濃度的β-巰基乙醇和8M脲溶液中，RNase（牛）喪失原有活性。這主要是因?yàn)镽NA酶的