氨基酸生物合成

關(guān)于氨基酸生物合成第1頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三

一、概論

二、脂肪族氨基酸的生物合成

三、芳香族氨基酸的生物合成

四、氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)

五、氨基酸轉(zhuǎn)化為其他氨基酸及其代謝物第2頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、氨的同化作用通過(guò)生物固氮把N2轉(zhuǎn)變?yōu)榘?，氨是合成氨基酸所需氨基的主要?lái)源，氨也可用于合成其他含氮的生物分子.生物體把氨轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)含氮化合物有3條途徑.分別是:★在氨甲酰磷酸合成酶催化下,利用氨和CO2合成氨甲酰磷酸.★在谷氨酸脫氫酶催化下,α-酮戊二酸還原氨基化為谷氨酸.★在谷氨酰胺合成酶催化下,谷氨酸合成谷氨酰胺.第3頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三NH3+CO2+2ATP+H2ON2H-C-O-P-O-==-OOO+2ADP+Pi氨甲酰磷酸合成酶IMg2+1、氨甲酰磷酸的合成第4頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三在谷氨酸脫氫酶催化下，將α-酮戊二酸還原、氨化為谷氨酸COO-│C=O│CH2│CH2│COO-谷氨酸脫氫酶NAD(P)H+H+NAD(P)+COO-│C—H│CH2│CH2│COO-H3N—氨2、α-酮戊二酸還原、氨基化為谷氨酸第5頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三由谷氨酸與氨再生成谷氨酰胺，合成谷氨酰胺要消耗ATP.也能把氨轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物。COO-│C—H│CH2│CH2│COO-H3N—+NH4+谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi+H+COO-│C—H│CH2│CH2│C=OH3N—│NH23、谷氨酸酰胺化為谷氨酰胺第6頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三氨基酸的生物合成

（一）不同生物合成氨基酸的能力不同，合成氨基酸的種類(lèi)不同，利用的原料也不同。從合成的種類(lèi)：有的能合成構(gòu)成蛋白質(zhì)的全部氨基酸，有的能合成部分氨基酸。如高等植物能合成構(gòu)成蛋白質(zhì)的全部氨基酸，不同微生物合成氨基酸的能力有很大的差別，像大腸桿菌能合成全部氨基酸，乳酸菌則有些氨基酸不能合成。人與動(dòng)物則必需氨基酸不能合成。從氨基酸合成的碳源看：各種氨基酸的碳骨架主要來(lái)源酮酸，酮酸主要來(lái)源于檸檬酸循環(huán)、糖酵解和磷酸戊糖途徑。氨基多來(lái)自于谷氨酸和谷氨酰胺。第7頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）按碳骨架的來(lái)源氨基酸的合成可分為：1、α-酮戊二酸衍生物型（谷氨酸型）2、草酰乙酸衍生物型（天冬氨酸型）3、丙酮酸衍生物型4、甘油酸-3-磷酸衍生物型（絲氨酸型）5、磷酸烯醇式丙酮酸衍生物型6、組氨酸的合成脂肪族氨基酸的生物合成涉及前4種類(lèi)型。芳香氨基酸生物合成涉及第五種類(lèi)型第8頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）氨基酸生物合成途徑的類(lèi)型1、酸性氨基酸家族的合成途徑：第9頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、脂肪酸家族氨基酸的合成途徑：第10頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、芳香族氨基酸合成途徑1）赤蘚糖-4-磷酸和烯醇式丙酮酸磷酸衍生類(lèi)型2）組氨酸生物合成第11頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.氨基酸生物合成的分族情況第12頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.二十種氨基酸的生物合成概況第13頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、脂肪族氨基酸的生物合成

（一）谷氨酸族氨基酸的生物合成

（二）天冬氨酸族的生物合成

（三）丙酮酸族的生物合成

（四）絲氨酸族的生物合成第14頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）谷氨酸族氨基酸的生物合成

1、由α-酮戊二酸形成Glu

2、由α-酮戊二酸形成Gln

3、由α-酮戊二酸形成Pro

4.Arg的生物合成

5.由α-酮戊二酸形成Lys第15頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、由α-酮戊二酸形成Glu第16頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、由α-酮戊二酸形成Gln第17頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、由α-酮戊二酸形成Pro第18頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第19頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.Arg的生物合成第20頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第21頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第22頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第23頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第24頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.由α-酮戊二酸形成Lys第25頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）天冬氨酸族的生物合成

1.Asp的合成

2.Asn的合成

3.細(xì)菌和植物L(fēng)ys的生物合成

4.甲硫氨酸的生物合成

5.蘇氨酸的生物合成

6.異亮氨酸的生物合成第26頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.Asp的合成第27頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.Asn的合成第28頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.細(xì)菌和植物L(fēng)ys的生物合成第29頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.甲硫氨酸的生物合成第30頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.蘇氨酸的生物合成第31頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三6.異亮氨酸的生物合成第32頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第33頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第34頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第35頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第36頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（三）丙酮酸族的生物合成第37頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三第38頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（四）絲氨酸族的生物合成第39頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、芳香族氨基酸的生物合成

（一）苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生物合成

（二）組氨酸的生物合成第40頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生物合成第41頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）組氨酸的生物合成第42頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、氨基酸生物合成的調(diào)節(jié)

（一）通過(guò)終端產(chǎn)物對(duì)氨基酸合成的反饋抑制調(diào)節(jié)

（二）通過(guò)酶生成量的改變調(diào)節(jié)氨基酸的生物合成第43頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）通過(guò)終端產(chǎn)物對(duì)氨基酸

合成的調(diào)節(jié)第44頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）通過(guò)酶生成量的改變調(diào)節(jié)

氨基酸的生物合成第45頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三五、氨基酸轉(zhuǎn)化為其他氨基酸

及其他代謝物

（一）氧化氮的形成

（二）谷胱甘肽

（三）肌酸的生物合成

（四）卟啉的生物合成

（五）短桿菌太S

（六）D-氨基酸的形成L-氨基酸在消旋酶的作用下形成D-氨基酸。第46頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）氧化氮的形成（脊椎動(dòng)物體內(nèi)重要的信息分子）第47頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）谷胱甘肽第48頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（三）肌酸的生物合成第49頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日，星期三（四）卟啉的生物合成第50頁(yè)，講稿共56頁(yè)，2023年5月2日