蛋白质降解与氨基酸代谢
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蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢

精氨酸是AGA合成酶的激活剂
•
正常情况下血氨保持动态平衡:肝中合成尿素是维持平
衡的关键。 高血氨症:肝功能严重损伤时 昏迷:氨与脑中的-酮戊二酸结合生成谷氨酸,氨可与 谷氨酸结合生成谷氨酰胺。脑中氨的增加使脑中-酮戊 二酸减少,导致三羧酸循环减弱,从而使脑组织中的ATP 生成减少,引起大脑功能障碍,严重时发生肝昏迷。 降血氨的常用方法:给予谷氨酸、精氨酸;肠道抑菌药; 酸性盐水灌肠;限制蛋白质进食量。
H2N
C
H2N
体内水循环迅速,NH3 浓度低,扩散流失快, 毒性小。 体内水循环较慢,NH3 浓度较高,需要消耗 能量使其转化为较简 单,低毒的尿素形式。
?
O
鸟类、爬虫排 尿酸
O
均来自转氨 不溶于水, 毒性很小, 合成需要 更多的能 量。
N
O
N N N
O
提问:为什么这类生物如此排氨?
水循环太慢,保留水分同时不中毒得付出高能量代价。
激活剂。CPS-I、AGA都存在于肝细胞线粒体中。
循环的特点:
1.
2. 3.
耗能: 消耗3个ATP中的4个高能磷酸键 原料:NH3 、 CO2、 ATP、 天冬氨酸
两个来源不同的氮原子,1个来自氨,1个来自天冬氨酸
4.
5. 6. 7.
限速酶:精氨酸代琥珀酸合成酶 部位:反应在线粒体和胞浆 与三羧酸循环的联系物质:延胡索酸
第三十章 蛋白质的降解和氨基酸的分 解代谢
1. 蛋白质的降解 2. 氨基酸的分解代谢 3. 尿素的形成 4. 氨基酸碳骨架的氧化途径 5. 由氨酸酸衍生的其它重要物质 6. 氨基酸代谢缺陷症
一
蛋白质的降解
蛋白质新陈代谢的功能:
生物化学第12章、蛋白质的降解及氨基酸代谢

三、蛋白质降解的反应机制:
真核细胞对蛋白质的降解有二体系: 一是溶酶体系,即溶酶体降解蛋白质,是非选 种择性; 二是以细胞溶胶为基础的,依赖ATP机制,即 泛肽标记选择性蛋白质降解方式
四、机体对外源蛋白质的消化
(一)体内的蛋白酶系
1、 按存在部位分: (1)胃:胃蛋白酶 (2)小肠:胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白 酶、 羧肽酶(A、B)、氨肽酶。
五、生酮氨基酸和生糖氨基酸
一、生酮氨基酸
1、生酮氨基酸:有些氨基酸在分解过程中转变为 乙酰乙酰CoA,而乙酰乙酰CoA在动物的肝脏中 可变为酮体(乙酰乙酸和β-羟丁酸)。 2、种类:Leu、Lys、Trp、Phe、Tyr。
二、生糖氨基酸
1、生糖氨基酸:凡能生成丙酮酸、α-酮戊二酸、 琥珀酸和草酰乙酸的氨基酸,它们都能导致生成 葡萄糖和糖原。 2、种类:15种
(2)外切酶:从氨基端或羧基端逐一的向内水 解肽链成氨基酸
氨肽酶:从N末端水解肽键; 羧肽酶A:水解除Pro、Arg、Lys外的C末端残基; 羧肽酶B:水解Arg、Lys为C末端的残基;
蛋白质经过上述消化管内各种酶的协同作用, 最后全部转变为游离的氨基酸。
第二节、氨基酸的分解代谢
一、氨基酸降解
二、氨的代谢去路
氨对生物机体是有毒物质,特别是高等动物的 脑对氨极为敏感。血液中1%的氨就可引起中枢 神经系统中毒。
1、 氨的转运
在血液中主要以谷氨酰胺(需谷氨酰胺合成酶) 形式转运到肝脏,形成尿素;
COOH CH2 CH2 CHNH2 COOH Glu
N H3
ATP
A D P+ P i
蛋白质降解及-氨基酸代谢

04
蛋白质降解及-氨基酸代谢的调 控
蛋白质降解的调控机制
泛素-蛋白酶体系统
泛素标记蛋白质,引导蛋白质进入蛋白酶体进行降解。
自噬
通过自噬小泡将蛋白质包裹并运送至溶酶体进行降解。
氧化应激
通过氧化应激反应诱导蛋白质降解,维持细胞内环境 稳定。
氨基酸代谢的调控机制
转氨酶
催化氨基酸之间的转换,参与氨基酸的合成与 分解。
Байду номын сангаас
1 2
相互依存
蛋白质降解产生的氨基酸是氨基酸代谢的主要来 源,而氨基酸代谢的状况又影响着蛋白质的降解 速率。
相互调控
蛋白质降解和氨基酸代谢过程中产生的中间产物 可相互转化,并相互调控对方的代谢过程。
3
共同维持机体稳态
蛋白质降解和氨基酸代谢共同参与机体各种生理 功能的调节,对于维持机体稳态具有重要意义。
促进细胞生长和发育
蛋白质降解对于细胞生长和发育过程中特定蛋白质的消除和再利用 具有重要意义。
02
氨基酸代谢
氨基酸的合成与分解
合成
氨基酸可以通过不同的生物合成途径 获得,如转氨基作用、脱羧基作用等 。这些途径通常需要特定的酶和营养 物质作为合成原料。
分解
氨基酸通过脱氨基作用被分解,产生相 应的碳骨架和α-酮酸。这些酮酸可以进 一步代谢或用于其他生物合成过程。
统性红斑狼疮等。
氨基酸代谢异常与疾病的关系
肝病
氨基酸代谢异常可能导致肝损伤,如肝性脑病等。
神经系统疾病
氨基酸代谢异常可能导致神经元功能异常,如肌 无力、精神分裂症、抑郁症等。
遗传性疾病
氨基酸代谢异常可能与某些遗传性疾病有关,如 苯丙酮尿症、枫糖尿症等。
蛋白质降解和氨基酸分解代谢

COOH
H2N (CH2)3 CH
NH 2
L-鸟氨酸
CO2
H2N (CH 2)3 CH 2 NH 2
腐胺
腺苷
S+ CH3 脱羧SAM
(CH2)3NH 2
H2N
(CH2)4 NH (CH2)3 NH 2
腺苷
S+ CH 3 (CH2)3NH 2
精脒
脱羧SAM
H2N (CH2)3 NH (CH2)4 NH (CH2)3 NH 2
组氨酸和精氨酸. 注:蛋白质不能储备:进入机体内的蛋白质作为氮源和能源
进行代谢.
6、蛋白质的消化和吸收:
三、氨基酸的分解代谢
● 氨基酸的分解代谢产物
α- 酮酸: ● 氧化:CO2、H2O、ATP. ● 提供可转化为G(燃料)
的3碳和4碳单位.
NH4 + : ●再利用生成氨基酸. ● 排泄:NH4+ 、尿素、尿
②
丙氨酸
◆查肝功抽血化验转氨酶指数的意义:
● 肝细胞中转氨酶活力比其他组织高出许多,是血液的100倍. ● 抽血化验若转氨酶比正常水平偏高则有可能:
肝组织受损破裂. ● 结合乙肝抗原等指标进一步确定原因.
(2)葡萄糖-丙氨酸循环:重要.
肌肉组织中有一种重要的转氨酶,不是以α- 酮戊 二酸(α-KG)作为氨基接受体,而是以α- 丙酮酸作
丙酮酸
乙酰CoA 草酰乙酸
乙酰乙酰CoA
天冬酰胺
异柠檬酸
谷氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
α-酮戊二酸 缬氨酸
苯丙氨酸
谷氨酰胺
酪氨酸 亮氨酸 赖氨酸 色氨酸
苹果酸
三羧酸循环
琥珀酰CoA
延胡索酸
蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢

累
氨中毒原理
丙酮酸
COO (CH2)2 NAD++H2O NADH+H++NH4+
HC NH3+ L-谷氨酸脱氢酶
COO (CH2)2 CO
三羧酸 循环
COO
α-谷氨酸
COO
α-酮戊二酸
α酮戊二酸
• α酮戊二酸大量转化
• NADPH大量消耗
• 三羧酸循环中断,能量 供应受阻,某些敏感器 官〔如神经、大脑〕功 能障碍.
3、4.精氨琥珀酸和精氨酸的合成〔细胞质〕
精氨琥珀酸合成酶
精氨琥珀酸酶 精氨琥珀酸
5. 精氨酸水解生成尿素〔细胞质〕
总反应
尿素的两个氨基,一个来源于氨,另一个来源于天冬氨酸; 一个碳原子来源于HCO3-,共消耗4个高能磷酸键,是一个需 能过程,但谷氨酸脱氢酶催化谷氨酸反应生成1分子NADH; 延胡索酸经草酰乙酸转化为天冬氨酸也形成1分子NADH.两 个NADH再氧化,可产生5个ATP.
氨基酸脱氨基的主要方式: 转氨基〔氨基转移〕作用 氧化脱氨基作用 联合脱氨基作用 非氧化脱氨
-----------
转氨基作用举例
谷氨酸 + 丙酮酸 天冬氨酸 + α-酮戊二酸
COO-
CH2 + CH+NH3 COO-
COO-
CH2 CH2 C=O COO-
α-酮戊二酸 + 丙氨酸
草酰乙酸 +谷氨酸
COOH NH2-C-H L-丝氨酸 CH2OH
α-氨基丙烯 酸
--=-
--
COOH
丝氨酸脱水酶 C=O +NH3
CH2 C-NH3+ COO-
蛋白质的降解与氨基酸代谢

4.1 尿素循环的发现
根据动物实验,人们很早就确定了肝脏是尿素合成的主要 器官,肾脏是尿素排泄的主要器官。1932年Krebs等人利用大 鼠肝切片作体外实验,发现在供能的条件下,可由CO2和氨合 成尿素。若在反应体系中加入少量的精氨酸、鸟尿酸或瓜氨酸 可加速尿素的合成,而这几种氨基酸的含量并不减少。为此, Krebs等人提出了尿素循环学说(urea cycle) ,又称鸟氨酸循 环(orinithine cycle)。
L-谷氨酰胺 谷氨酰胺酶 (肝线粒体)
尿素
L-谷氨酸
2.丙氨酸的转运:
肌肉蛋白
肌肉中有一组氨基转移酶, 可把丙酮酸作为它的-酮酸 的载体。在它们的作用下, 产物为丙氨酸,丙氨酸被释 放到血液,经血液循环进入 肝脏,在肝脏中经转氨作用 又产生丙酮酸,通过葡萄糖 异生途径形成葡萄糖,葡萄 糖通过血液循环回到肌肉中, 通过糖酵解作用降解为丙酮 酸,该循环称为葡萄糖-丙氨 酸循环。 其既可以将肌肉中的氨以 无毒的丙氨酸形式运输到肝, 同时通过肝为肌肉提供葡萄 糖。
蛋白质的降解与氨基酸代谢 Chapter 30 Metabolism of Amino Acids & Proteins.1
一.蛋白质的降解:
细胞不断地把氨基酸合成为蛋白质,又不断地把蛋白 质降解为氨基酸(aa),这个过程有二重意义:
(1). 排除不正常蛋白质,它们若一旦聚集,将对细胞有害。 (2). 通过排除积累过多的酶和“调节蛋白”,使细胞代谢得 以秩序井然地进行。
(1). 转氨基(氨基转移)作用
(2). 氧化脱氨基作用 (3). 联合脱氨基作用
2.1 转氨基作用(transamination):
1) 定义:在转氨酶的作用下,某一氨基酸去掉α-氨基生成 相应的α- 酮酸,而另一种α- 酮酸得到此氨基生成相应的氨 基酸的过程。
根据动物实验,人们很早就确定了肝脏是尿素合成的主要 器官,肾脏是尿素排泄的主要器官。1932年Krebs等人利用大 鼠肝切片作体外实验,发现在供能的条件下,可由CO2和氨合 成尿素。若在反应体系中加入少量的精氨酸、鸟尿酸或瓜氨酸 可加速尿素的合成,而这几种氨基酸的含量并不减少。为此, Krebs等人提出了尿素循环学说(urea cycle) ,又称鸟氨酸循 环(orinithine cycle)。
L-谷氨酰胺 谷氨酰胺酶 (肝线粒体)
尿素
L-谷氨酸
2.丙氨酸的转运:
肌肉蛋白
肌肉中有一组氨基转移酶, 可把丙酮酸作为它的-酮酸 的载体。在它们的作用下, 产物为丙氨酸,丙氨酸被释 放到血液,经血液循环进入 肝脏,在肝脏中经转氨作用 又产生丙酮酸,通过葡萄糖 异生途径形成葡萄糖,葡萄 糖通过血液循环回到肌肉中, 通过糖酵解作用降解为丙酮 酸,该循环称为葡萄糖-丙氨 酸循环。 其既可以将肌肉中的氨以 无毒的丙氨酸形式运输到肝, 同时通过肝为肌肉提供葡萄 糖。
蛋白质的降解与氨基酸代谢 Chapter 30 Metabolism of Amino Acids & Proteins.1
一.蛋白质的降解:
细胞不断地把氨基酸合成为蛋白质,又不断地把蛋白 质降解为氨基酸(aa),这个过程有二重意义:
(1). 排除不正常蛋白质,它们若一旦聚集,将对细胞有害。 (2). 通过排除积累过多的酶和“调节蛋白”,使细胞代谢得 以秩序井然地进行。
(1). 转氨基(氨基转移)作用
(2). 氧化脱氨基作用 (3). 联合脱氨基作用
2.1 转氨基作用(transamination):
1) 定义:在转氨酶的作用下,某一氨基酸去掉α-氨基生成 相应的α- 酮酸,而另一种α- 酮酸得到此氨基生成相应的氨 基酸的过程。
蛋白质的降解和氨基酸的分解代谢

脂肪族氨基酸羧基形成的肽键 羧肽酶A:中性氨基酸为羧基末端的肽键 羧肽酶B :赖氨酸、精氨酸等碱性AA为羧基末端的肽键 氨肽酶: 氨基末端的肽键
提问:不同蛋白酶之间功能上可能有 什么区别?
氨肽酶
NH3+ —NH3+—
特定氨基酸间
CCOOOO--— —
羧肽酶
最终产物—氨基酸
二 氨基酸分解代谢
氨基酸的来源:
H C N H 33 COO-
2H+H+ R
H2O+H+
C NH
酶
C O O-
NH4+
脱氢 亚氨基酸不稳定 水解加氧
R CO C O O-
α-酮 酸
! L-谷氨酸脱氢酶(专一催化谷氨酸脱氢分解及逆过程)
酶——L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶
提问:那种酶作用最重要?
常误认为是L-氧化酶(大多数氨基酸都是L型),但该酶分布不普 遍,活力低(pH=7),作用小。
氨的去路:
高等动物的脑对氨极为敏感,血液中1% 的氨就可引起中枢神经系统中毒。
1. 氨的排泄(人:肝脏合成尿素) 2. 氨与谷氨酸合成谷氨酰胺 3. 氨的再利用 : 参与合成非必需氨基酸 或其它含氮化合物(如嘧啶碱) 4. 肾排氨: 中和酸以铵盐形式排出
1. 氨的排泄---安全、价廉
直接排氨,毒性大,不消耗能量。转化为排氨形式越复杂,越安全, 但越耗能。
HC
N
H
+ 3
L-谷氨酸脱氢酶
COO
COO ( C H 2)2 CO COO
α酮戊二酸大量转化 NADH大量消耗
三羧酸循环中断,能量
α-谷氨酸
α-酮戊二酸 供应受阻,某些敏感器
提问:不同蛋白酶之间功能上可能有 什么区别?
氨肽酶
NH3+ —NH3+—
特定氨基酸间
CCOOOO--— —
羧肽酶
最终产物—氨基酸
二 氨基酸分解代谢
氨基酸的来源:
H C N H 33 COO-
2H+H+ R
H2O+H+
C NH
酶
C O O-
NH4+
脱氢 亚氨基酸不稳定 水解加氧
R CO C O O-
α-酮 酸
! L-谷氨酸脱氢酶(专一催化谷氨酸脱氢分解及逆过程)
酶——L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶
提问:那种酶作用最重要?
常误认为是L-氧化酶(大多数氨基酸都是L型),但该酶分布不普 遍,活力低(pH=7),作用小。
氨的去路:
高等动物的脑对氨极为敏感,血液中1% 的氨就可引起中枢神经系统中毒。
1. 氨的排泄(人:肝脏合成尿素) 2. 氨与谷氨酸合成谷氨酰胺 3. 氨的再利用 : 参与合成非必需氨基酸 或其它含氮化合物(如嘧啶碱) 4. 肾排氨: 中和酸以铵盐形式排出
1. 氨的排泄---安全、价廉
直接排氨,毒性大,不消耗能量。转化为排氨形式越复杂,越安全, 但越耗能。
HC
N
H
+ 3
L-谷氨酸脱氢酶
COO
COO ( C H 2)2 CO COO
α酮戊二酸大量转化 NADH大量消耗
三羧酸循环中断,能量
α-谷氨酸
α-酮戊二酸 供应受阻,某些敏感器
蛋白质降解方法与氨基酸分解代谢

蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
(3)L-谷氨酸脱氢酶
该酶是能使氨基酸直接脱去氨基活力最高的酶。 存在于线粒体中。
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
1.2 氨基酸的非氧化脱氨基作用 1、 还原脱氨基作用
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
2、水解脱氨基作用
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
1.1 氧化脱氨基作用 1.1.1 氧化脱氨基作用一般过程
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
实际上:
黄素蛋白
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
氨基酸的脱氨基作用如果由不需氧脱氢酶催化, 则脱出的氢不以分子氧为直接受体,而以辅酶作 为受体,然后经细胞色素体系与氧结合成水。
R1
R2
R3
R4
水解位点
肽链
糜 蛋
或胰凝乳蛋白酶(Chymotrypsin):R1= 苯丙氨酸Phe,色氨酸Trp,酪氨酸Tyr; 亮氨
白
酸Leu,蛋氨酸Met和组氨酸His水解稍
酶
慢。
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
பைடு நூலகம்
氨基酸的吸收
氨基酸的吸收:主要在小肠进行,是一种主 动转运过程,需由特殊载体携带。除此之外, 也可经γ-谷氨酰循环进行 。
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
1.1.2 催化氧化脱氨基作用的酶 1. L-氨基酸氧化酶 ① 以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅基 ② 以黄素单核苷酸(FMN)为辅基。
说明:
– 人和动物体中的L-氨基酸氧化酶属于后一类。该 酶能催化十几种氨基酸的脱氨基作用。
– 对一些氨基酸必须由特殊的,专一性强的氨基酸 氧化酶催化脱氨基。
(3)L-谷氨酸脱氢酶
该酶是能使氨基酸直接脱去氨基活力最高的酶。 存在于线粒体中。
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
1.2 氨基酸的非氧化脱氨基作用 1、 还原脱氨基作用
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
2、水解脱氨基作用
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
1.1 氧化脱氨基作用 1.1.1 氧化脱氨基作用一般过程
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
实际上:
黄素蛋白
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
氨基酸的脱氨基作用如果由不需氧脱氢酶催化, 则脱出的氢不以分子氧为直接受体,而以辅酶作 为受体,然后经细胞色素体系与氧结合成水。
R1
R2
R3
R4
水解位点
肽链
糜 蛋
或胰凝乳蛋白酶(Chymotrypsin):R1= 苯丙氨酸Phe,色氨酸Trp,酪氨酸Tyr; 亮氨
白
酸Leu,蛋氨酸Met和组氨酸His水解稍
酶
慢。
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
பைடு நூலகம்
氨基酸的吸收
氨基酸的吸收:主要在小肠进行,是一种主 动转运过程,需由特殊载体携带。除此之外, 也可经γ-谷氨酰循环进行 。
蛋白质的降解方法和氨基 酸的分解代谢
1.1.2 催化氧化脱氨基作用的酶 1. L-氨基酸氧化酶 ① 以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅基 ② 以黄素单核苷酸(FMN)为辅基。
说明:
– 人和动物体中的L-氨基酸氧化酶属于后一类。该 酶能催化十几种氨基酸的脱氨基作用。
– 对一些氨基酸必须由特殊的,专一性强的氨基酸 氧化酶催化脱氨基。
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蛋白酶根据反应的最适pH分类:
酸性蛋白酶(最适pH一般在2-4)
主要来源于哺乳动物的消化道和部分微生物,目前工业 上主要由黑曲霉发酵生产。
中性蛋白酶 (pH7-8)
目前工业生产微生物主要有枯草杆菌、耐热解蛋白芽孢 杆菌、米曲霉、栖土曲霉等。来源于植物的木瓜蛋白酶、无 花果蛋白酶、菠萝蛋白酶等也都属于此类。热稳定性较差, 活性中心通常含的形成
尿 素 循 环 也 称 为 鸟 氨 酸 循 环 ( ornithine cycle ),是最早发现的代谢循环之一, 1932 年 H· A· Krebs 和 K.Henseleit 对肝等器官通过切 片分析,并后来由同位素标记实验证明,合成 尿素的原料是 NH3和CO2,但二者不能直接化 合,而是经过一个环式代谢途径后,称为鸟氨 酸循环 (ornithine cycle) ,NH3 和 CO2才能转变 为尿素。
催化转氨基反应的酶为转氨酶。
大多数转氨酶需要α-酮戊二酸作为氨基的受体, 因此它们对两个底物中的一个,即α-酮戊二酸 (或谷氨酸)是专一的,而对另一个底物则无 严格的专一性。
正常情况下,转氨酶主要分布在细胞内,尤其 是肝脏和心脏中活性最高,而血清中的活性很 低。当心脏或者肝脏出现炎症时,由于细胞膜 透性增加,转氨酶可大量进入血液。临床上通 过测定血清转氨酶的活力可诊断肝脏、心脏的 疾病。
二、端肽酶(外肽酶) 1、氨肽酶:从多肽的游离氨基端开始水 解,逐个切下氨基酸分子。 2、羧肽酶:从多肽的游离羧基端开始水 解,逐个切下氨基酸分子。 3、二肽酶:水解二肽为单个氨基酸的酶。
第二节
氨基酸降解
脱氨基作用
氧化脱氨基普遍存在于动植物及需氧微生物中,催化氧化性 脱氨基反应的酶有两类:氨基酸氧化酶和氨基酸脱氢酶。 前者是黄素蛋白,以FAD或者FMN为辅基,脱下的氢与分 子氧结合生成过氧化氢;
第十二章 蛋白质降解与氨基酸的 分解代谢
蛋白质有自己的存活时间,短到几分钟,长到几 周。细胞总是不断地从氨基酸合成蛋白质,又把 蛋白质降解为氨基酸。这一变化过程有二重功能, 一是排除那些不正常的蛋白质,它们若积聚将对 细胞有害;二是通过排除积累过多的酶和调节蛋 白使细胞代谢的井然有序得以维持。酶的活动能 力实际是根据它的合成速度和降解速度决定的。 在细胞“经济学”中,控制蛋白质的降解与控制 其合成速度是同样重要的。本章将讨论细胞内蛋 白质降解及氨基酸的分解代谢。
2、氧化成二氧化碳和水
3、转变成糖及脂肪
生糖氨基酸
生酮氨基酸
生糖兼生酮氨基酸
酮体:丙酮、乙酰乙酸、β-羟丁酸。
二、氨的去路
游离的氨对生物体是有毒的,所以正常情 况下,体内游离氨并不积累,形成后立刻进行 代谢,方式主要是以下两种: 1、以酰胺形式储存
储存在酰胺基上的氨基可用于合成新的氨 基酸或其它含氮化合物如嘌呤、嘧啶、核苷酸 等;酰胺也可以直接参与蛋白质的合成。
第一节
蛋白酶与蛋白质降解
蛋白酶是水解蛋白质肽键的一类酶的总称。
蛋白酶按照水解方式的不同,可分为内肽酶(内 切酶)和外肽酶(端肽酶)两类。蛋白内切酶切 开大分子多肽内部肽键,生成分子量较小的胨等 产物。端肽酶是把多肽从一端水解,放出一个氨 基酸的酶,包括羧肽酶,氨肽酶及二肽酶三种。 根据酶的来源不同,分为植物蛋白酶、动物蛋白 酶和微生物蛋白酶。
脱氨脱羧作用
在有些微生物如细菌或酵母细胞中,能进行加 水分解,同时进行脱氨基与脱羧基,生成少一 碳原子的一元醇、NH3和CO2。 酒类酿造中生成的微量高级醇芳香成分(杂醇 油),大多来自支链氨基酸的脱氨脱羧反应。
第三节 氨基酸代谢产物的去路
一、酮酸的去路
1 、合成新的氨基酸:沿着脱氨基作用的逆反应 进行,主要发生转氨作用和还原氨基化。
联合脱氨基作用
氨基酸的转氨作用虽然在生物体内普遍存 在,但是并不能最终脱掉氨基。单靠氧化脱氨 作用也不能满足机体对脱氨基的需要,因为只 有谷氨酸脱氢酶的活力最高,其余的L-氨基酸 氧化酶活力都较低。 机体可借助联合脱氨基作用,迅速地使各 种不同的氨基酸脱掉氨基。
脱羧基作用
氨基酸脱羧酶的专一性很高,一般是一种 氨基酸对应一种脱羧酶,而且只对L-型氨基酸 起作用。 脱羧基反应并不是氨基酸代谢的主要方式。 氨基酸脱羧后生成相应的胺和二氧化碳。一元 胺和二元胺有臭味,为碱性,对人体有毒性。
后者属于不需氧脱氢酶,其中活性最强、分布最广泛的是L谷氨酸脱氢酶(以NAD或NADP为辅酶),催化L-谷氨酸氧 化脱氨生成α-酮戊二酸,此反应为可逆反应。
转氨基作用(transamination)是α -氨基酸和 酮酸之间氨基的转移作用;α -氨基酸的α -氨 基借助酶的催化作用转移到酮酸的酮基上,结 果原来的氨基酸生成相应的酮酸,而原来的酮 酸则形成相应的氨基酸。
基结合而形成酶与底物的络合物,水解底物);
金属蛋白酶(大多数微生物的中性蛋白酶都属于
此类,酶活性中心的锌离子起着同底物之间的桥梁作 用,有的还含有钙离子,具有稳定构象的作用);
巯基蛋白酶(木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、某些 链球菌的蛋白酶,活性中心含有半胱氨酸)。
内肽酶的作用具有一定的专一性,即对肽键两 侧的氨基酸有一定的要求。
胰蛋白酶:肽键的羧基端是碱性氨基酸; 胰凝乳蛋白酶:肽键的羧基端是芳香族氨基酸及一些 具有大的非极性侧链的氨基酸; 弹性蛋白酶:肽键的羧基端是脂肪族氨基酸; 枯草杆菌碱性蛋白酶:肽键的羧基端是疏水性芳香族 氨基酸; 霉菌的酸性蛋白酶:多数情况下肽键的羧基端是赖氨 酸残基; 胃蛋白酶:专一性较低,多作用于酸性氨基酸和芳香 族氨基酸的羧基端肽键。
碱性蛋白酶 (pH7-11范围内有活力 )
主要由微生物产生,广泛应用于洗涤剂、皮革工业、丝 绸脱胶等领域。酶活性中心的主要活性基团是丝氨酸。除水 解肽键外,还具有较强的水解酯键的能力。
根据酶的活性中心基团分类:
丝氨酸蛋白酶(胰蛋白酶、糜蛋白酶、凝血蛋白
酶等,活性中心的丝氨酸通过其羟基与底物多肽的羧