植物体内转氨基作用
植物对氨基酸的吸收机制
植物对氨基酸的吸收机制目前，有关植物对氨基酸的吸收机制还存在一些难点．VerNooy等指出，高等植物氨基酸营养的吸收机理研究存在3个主要障碍：多数氨基酸在细胞内的快速代谢、介质中pH 值对氨基酸带电性的影响和氨基酸在细胞壁及细胞膜组分上的可能结合．他们认为，由于不同试验采用的氨基酸和植物组织各有差异，因此其吸收机制应该有所不同．张夫道等用无菌培养液研究发现，水稻根表面不存在谷草转氨酶、氨基分解酶和脱碳酸酶，从而认为氨基酸是以分子状态进入稻株体内．此后，chapin等、Nash0lm等和Thorntonlj 的研究进一步证实了这一研究结果．植物对氨基酸的吸收是一个主动吸收过程，受载体调节，并与能量状况有关，同时受介质中pH和温度的影响．罗安程等研究发现，水稻对甘氨酸、谷氨酸和精氨酸的吸收均符合米氏方程，氨基酸的吸收具有主动吸收特征，吸收的动力学参数因氨基酸种类而异．加入NH4+和N03-对氨基酸的主动吸收方式都没有影响．Thornton进行了pH值、去叶及去叶后添加蔗糖或葡萄糖对黑麦草吸收氨基酸的试验研究，结果证实谷氨酸的吸收受能量制约，且与质子共同运输．也有研究认为氨基酸的吸收受呼吸影响，吸收载体对D型或L型异构体具有选择性，二者之间存在竞争关系，且载体对L型氨基酸的吸收远高于D型氨基酸．酰胺本身就是一种载体，在酰胺中又以谷氨酰胺最重要．schobert等研究认为，蓖麻幼苗对中性氨基酸的吸收和运输可能存在多种不同的载体．氨基酸进入植物体后，可通过转氨基、脱氨基作用及其他过程加以同化．无菌条件下，14 C甘氨酸进入水稻幼株后能通过转氨基和脱氨基作用转化为其他氨基酸，而且氨基酸的代谢转化是在新生器官的同化组织中进行．在甘氨酸水培条件下，稻根谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性明显高于NH4+ -N 水培的水稻，表明水稻吸收的氨基酸很大部分在根内即发生转氨基作用而被同化，而且甘氨酸水培的水稻叶片谷氨酸脱氢酶活性明显高于NH4+ -N水培的水稻，说明水稻根部吸收的氨基酸可能有部分上升到叶片脱氨基后同化．用15N-甘氨酸和亮氨酸研究稻苗植株内的分布发现，根部的氮原子百分数都明显高于茎、叶部的水平，说明外源氨基酸进入植株初期首先聚集在根部，然后再运输到植株的其他部位，而不是一开始就在植株均匀分布．氨基酸在植物体内是通过木质部和韧皮部在不同器官之间运输．氨基酸的再分布需要质膜上载体的活化．基于底物的专一性和亲和性，及其在植物体内表达方式的差异，一些独特的载体具有不同的功能．氨基酸在植物体内的运转及其分配随所研究的植物材料及氨基酸种类的不同而有较大差异．借助于同位素示踪技术，可以充分了解植物吸收氨基酸后体内的运转及分配方式，但是由于氨基酸在植物体内被吸收后的多次分配及其代谢的复杂性，其中一些中间代谢过程．仍需要进行深入的研究．。
高考生物 高考考点5 人和动物体内的三大营养物质的代谢
藏躲市安详阳光实验学校高考考点5 人和动物体内的三大营养物质的代谢本类考题解答锦囊本高考考知识点综合性校强，要求掌握三大营养物质的代谢过程，同时要求学生在此基础上要进一步拓展，比如初中学过的对三大营养物质的消化、吸收，三大营养物质生理作用，代谢场所，即细胞的结构等知识。
还要与动物的生命活动及调节的知识相联系。
要求学生在日常学习过程中，对基础知识一定要扎实、牢固地掌握，并能进行分析、综合应用。
解决此类问题的关键是首先要掌握三大营养物质各自的代谢过程，其次要掌握三大营养物质之间的转化和联系，这类体比较容易和实际生活相联系，要求学生学会知识迁移，审题准确，抓住题干中的关键亭、词，从考查的对象或提供的代谢中间产物、最终产物判断出要考查的是哪一种物质，再联想与此物质相关的有关知识，就能把握住解，冼此类问题的主要思珞，就不会有太大的偏差。
Ⅰ热门题【例题】生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下。
据上面的图解回答：(1)反应①②③④中可在人体细胞中进行的是：_______(2)粮食贮藏进程中有时会发生粮堆温度增大现象，这是因为__________。
(3)在反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是________________高考考目的与解题技巧：本题主要考查人体内的糖的代谢、种子的呼吸，同时考查对各种现象的分析能力。
解题关键是理解糖代谢的途径、掌握动物和植物在呼吸方式上的不同。
【解析】人体在物质代谢中，不可能使丙酮酸转化为乙醇，该过程一般发生在植物钿胞中。
粮食也进行呼吸作用，所以堆放时间久了以后，会生水。
丙酮酸进一步分解为CO2和水需氧。
图形中的①是呼吸的第一阶段，场所是细胞质，②是有氧呼吸的第二、三阶段，场所是线粒体，③是多数植物无氧呼吸产生的，④是动物和部分植物(玉米等)无氧呼吸的产物，丙酮酸沿③、④两条途径反应的原因是酶不同速成的。
【答案】(1)①、②、④(2)呼吸作用产生水(3)②1关于进入动物细胞内氨基酸所发生变化的描述，正确的是A．可以合成蛋白质B．分解的最终产物是二氧化碳和水C．直接合成性激素D．经过氨基转换作用形成尿素答案： A 指导：本题主要考查学生对蛋白质代谢的分析。
氨基酸代谢-3
转氨基作用
转氨基作用的生理意义
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。
➢ 通过此种方式只转移氨基，并未产 生游离的氨。
3、联合脱氨基作用
➢ 定义 两种脱氨基方式的联合作用，使氨
基酸脱下α-氨基生成α-酮酸的过程。 ➢ 类型 ① 转氨基偶联氧化脱氨基作用 ② 转氨基偶联嘌呤核苷酸循环
γ氨基丁酸 为神经递质
5-磷酸吡哆 醛为辅酶
酪氨酸
天冬氨酸
酪胺 使血压升高 β丙氨酸 组成泛酸
➢ 大量胺类物质能引起神经或心血管等系统的功
能紊乱
胺类 入肝（单胺氧化酶或 二胺氧化酶）
胺类
相应的醛
相应的脂肪酸
CO2+H2O 解毒
11.2.3 氨的代谢去路
动物体内氨基酸脱下的氨去路有 ：
➢ 铵盐随尿排出
H+
H2O
NH3
N5, N10=CH—FH4
NADPH+H+
瓜氨酸
➢ 反应在线粒体中进行
(2) 从瓜氨酸合成精氨酸
NH 2 CO
NH
+ (CH 2 )3
CH NH 2
COOH
瓜氨酸
精氨琥珀酸合成酶
Mg2+
ATP
H2O
AMP+PPi
天冬氨酸
精氨琥珀酸
➢ 反应在胞液中进行
精氨精酸氨代琥琥 珀珀酸酸裂裂合解酶酶
精氨琥珀酸
精氨酸
延胡索酸
瓜氨酸
三羧酸 循环
转氨基作用
谷氨酸
COOH | CH2 | C=O | COOH
草酰乙酸
COOH | (CH2)2 | C=O | COOH
氨基酸对植物的作用
氨基酸对植物的作用我们知道氨基酸是构成动物蛋白质的基本单位，没有蛋白质就没有生命，20多种氨基酸几乎参与了体内所有生物活性物质的形成和所有的生理活动。
氨基酸不光对于动物体有举足轻重的作用，同时也对于植物生长产生的重要作用。
也是植物体内不可或缺的营养成分之一。
氨基酸肥料对植物的作用1.氨基酸对大量元素有增效作用尿素、碳铵及其它小氮肥和氨基酸混施后，可提高吸收利用率20～40％。
还有氨基酸对土壤中潜在氮素的影响是多方面的，氨基酸的刺激作用，使土壤微生物流行性增加，导致有机氮矿化速度加快，氨基酸具有较高的盐基交换量，能够减少氮的挥发流失，同时也使土壤速效氮的含量有所提高。
不添加氨基酸，磷在土壤中垂直移动距离3～4cm，添加氨基酸后可以增加到6～8cm，增加近一倍，有助于作物根系吸收，氨基酸对磷矿的分解有明显的效果，并且对速效磷的保护作用和减少土壤对速效磷的固定上以及促进作物根部对磷的吸收，提高磷肥的利用吸收率均有极高的价值。
氨基酸对钾肥的增效作用主要表现在：氨基酸的酸性功能团可以吸收和贮存钾离子，防止在沙土及淋溶性强的土壤中随水流失，又可以防止粘性土壤对钾的固定，可对含钾的硅酸盐、钾长石等矿物有溶蚀作用，可缓慢分解增加的释放，从而提高土壤速效钾的含量。
2.促进植物的光合作用例如：甘氨酸(GLY)可增加植物对磷钾元素的吸收:提高植物抗逆性:对植物生长特别是光合作用具有独特的促进作用，它可以增加植物叶绿素含量，提高酶的活性，促进二氧化碳的渗透，使光合作用更加旺盛，对提高植物叶片品质，增加Vc和糖的含量都有着重要作用。
3.植物营养缺乏营养时，氨基酸能被植物快速吸收氨基酸进入植物体内后，可通过转氨基作用、脱氨基作用及其它过程加以同化。
同时还通过三羧酸循环、糖酵解和其它代谢途径形成有机酸、糖等产物。
营养元素不足的情况下，氨基酸作为一种作物可以直接吸收利用的有机氮进入作物体内后，通过上述作用加以同化后合成为蛋白质或形成NAD(P)H,为体内代谢提供能源，同时还能形成可为多种碳氮代谢提高碳架结构的a酮戊二酸。
植物氨基酸 作用
植物氨基酸作用
氨基酸是植物体内构成蛋白质的基本分子，对于植物的生长和发育有着至关重要的作用。
首先，氨基酸能够提供植物所需的营养元素，促进光合作用、呼吸作用和繁殖生长等基本生命活动的进行。
同时，氨基酸还能够调节植物的生理状态，增强免疫力、抗逆性和适应性等生理功能，使植物能够在环境变幻中保持稳定的生长状态。
另外，氨基酸还能够影响植物的色泽、香味和口感等品质特征。
例如，一些含有丰富氨基酸的植物，如蜂蜜、花生和豌豆等，具有独特的风味和营养特性，被广泛用于食品工业和医药保健领域。
总的来说，氨基酸对于植物的生长和发育有着不可或缺的作用，它不仅是构成植物体的基本分子，还能够促进植物的营养吸收和代谢反应，增强植物的生理功能和适应性，提高植物的品质特征。
植物氨基酸转运蛋白分类和功能分析
蕊
９ ５
林 业科 学
２ ０ １ ５ 年第９ 期ｆ 总第４ ５ ８ 期
高， 正常生活条件下 ， Ａ ｔ Ｇ Ａ Ｔ １ 在花中表达量最 高 Ｉ 。 Ａ Ｎ Ｔ亚家族 对芳香族 氨基酸 以及 中性 氨基 酸在 细胞 膜
的运输起作用 ，拟南芥 Ａ ｔ Ａ Ｎ Ｔ １ 不仅能够转运芳香族和 中性
氮是植物生长发育过程 中必需 的大量元素之一 ， 其对作
Ａ Ａ Ｐ亚家族 中， Ａ Ａ Ｐ家族在拟南芥 中表现 出了较强 的组 织 和底 物特 异性 ，亚家 族成 员间 的功能 有 由较 大 的区分 。
物最 终产量的贡献高达 ４ ０ ％一５ ０ ％，是植物体 内蛋 白质 、 核
酸、 磷脂和一些 生长激 素的重要组成部分。除无机氮化合 物
得 出不 同转 运 蛋 白 的功 能 和 主 要 特 点 ， 得到相关结论。
对于 Ｌ Ｈ Ｔ亚家族研究 表明 ， 家族成员对中性 和酸性氨基 酸具有 高的结 合强度 ， 因而采用其结合底 物来命 名该种氨基
酸转 运 蛋 白 。 以模 式 生 物拟 南 芥 为研 究 对 象 来 研 究 Ｌ Ｈ Ｔ亚 家 族成 员 Ｌ Ｈ Ｔ １ 表明， 该 蛋 白具 有 组 织 特 异 性 ， 主要在花 、 幼 叶
能可能与从植 物韧皮部 或土壤摄 取氨基 酸有关 ； Ａ ｔ Ａ Ａ Ｐ ５可 能与筛管从 营养组织运 输氨基 酸并 将氨基 酸转入正 在生长
的种 子 中 有关 ，由 于 Ａ ｔ Ａ Ａ Ｐ ５能 够 Ａ ｔ Ｌ Ｈ Ｔ １ 协 同 作 用 对 转 运 阳离 子 氨 基 酸 起 到 重 要 作 用 ，因 此 Ａ ｔ Ａ Ａ Ｐ ５可能 是 根 基 摄 取 氨基 酸 系 统 最 重 要 的组 成 成 分［ ２ １ 。
生物化学课后习题答案-第九章xt9
第九、 十章 氨基酸代谢和核苷酸代谢一、课后习题1.名词解释：转氨基作用、嘌呤核苷酸的从头合成、嘧啶核苷酸的补救合成。
2.试列表比较两种氨基甲酰磷酸合成酶。
3.给动物喂食15N标记的天冬氨酸，很快就有许多带标记的氨基酸出现，试解释此现象。
4.简述鸟氨酸循环的功能和特点。
5.简述PRPP在核苷酸合成代谢中的作用。
6.试述1分子天冬氨酸在肝脏测定氧化分解成水、CO2 和尿素的代谢过程中并计算可净生成多少分子的ATP？参考答案：1.（1）是指在转氨酶的催化下，α-氨基酸的α-氨基转移到α-酮酸的酮基上，，使酮酸生产相应的α-氨基酸，而原来的氨基酸失去氨基变成相应的α-酮酸。
（2）嘌呤核苷酸的合成是核糖与磷酸先合成磷酸核糖，然后逐步由谷氨酰胺、甘氨酸、一碳集团、CO2及天门冬氨酸掺入碳原子或氮原子形成嘧啶环，最后合成嘧啶核苷酸。
（3）尿嘧啶在尿核苷磷酸化酶催化下，可与核糖-1-磷酸结合成尿嘧啶核苷。
尿嘧啶核苷在ATP参与下，由尿核苷激酶催化，生产UMP。
尿嘧啶也可与PRPP作用生成UMP，此反应由尿核苷-5-磷酸焦磷酸酶催化。
2. 两种氨基甲酰磷酸合成酶（CPS）性质和功能的比较如下：酶名称 存在位置 参与反应类型 激活剂参与 供氮氮源生理意义CPS-1 肝脏线粒体参与尿素合成 需N-乙酰谷氨酸（AGA）和Mg2+参与游离NH3活性作为肝细胞分化程度指标CPS-2 真核细胞胞质 参与嘧啶核苷酸的从头合成不需AGA激活 谷氨酰胺活性作为细胞增殖程度指标3. 机体中存在谷草转氨酶和谷丙转氨酶，天冬氨酸通过联合脱氨基作用和转氨基到其他α-酮酸，从而生成对应得氨基酸。
4. 特点：（1）肝脏中合成尿素；（2）能量消耗3个ATP；（4个高能键）；（3）尿素中各原子的来源（酰基——CO2、氨基——一个游离的NH3、一个来自Asp）；（4）尿素循环中的限速酶——氨基甲酰磷酸合成酶І。
5. PRPP在核苷酸合成代谢中的作用具有重要作用.(1)在嘌呤核苷酸的从头合成途径中具有起始引物的作用；在补救途径中， 可以PRPP和嘌呤碱基为原料合成嘌呤核苷酸。
10生物化学习题(答案)
10氨基酸生物合成一、名词解释1、生物固氮：是微生物、藻类和与高等植物共生的微生物通过自身的固氮酶复合物把分子氮变成氨的过程。
2、硝酸还原作用：在硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的催化下，将硝态氮转变成氨态氮的过程，植物体内硝酸还原作用主要在叶和根进行。
3、SAM：S-腺苷蛋（甲硫）氨酸4、PAPS：磷酸腺苷酰硫酸5、THFA或FH4：四氢叶酸6、氨的同化：由生物固氮和硝酸还原作用产生的氨，进入生物体后被转变为含氮有机化合物的过程。
二、填空1、生物固氮作用是将空气中的N2转化为NH4+的过程。
2、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶通常以NAD(P)或铁氧还蛋白为还原剂。
3、芳香族氨基酸碳架主要来自糖酵解中间代谢物PEP和磷酸戊糖途径的中间代谢物4-磷酸赤藓糖。
4、组氨酸合成的碳架来自糖代谢的中间物核糖-5-磷酸（磷酸戊糖途径）。
5、固氮酶系统由还原酶（铁蛋白）和固氮酶（钼铁蛋白）两部分组成，其中还原酶与电子供体相互作用，固氮酶是底物结合并被还原的部位。
固氮酶要求的反应条件是充分ATP、强还原剂和厌氧。
6、许多固氮生物含有氢酶。
固氮酶和氢酶均可把H+还原成H2，但是固氮酶的放氢反应要水解ATP并不被C O控制，而氢酶的放氢反应无需水解ATP且受CO抑制。
7、硝酸还原酶把NO3-还原成NO2－。
亚硝酸还原酶把NO2-还原成NH3。
8、参与组氨酸和嘌呤核苷酸合成第一步反应的共同代谢物为P RPP(5-磷酸核糖焦磷酸)。
9、绿色植物中氨同化的主要途径由两种酶谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶共同作用，以NH4+和α-酮戊二酸合成谷氨酸。
10、从谷氨酸合成精氨酸，中间生成瓜氨酸和鸟氨酸等非蛋白质氨基酸。
11、丙氨酸族氨基酸共同的碳架来源是糖酵解中间代谢物丙酮酸；天冬氨酸族氨基酸共同的碳架来源是TCA循环中间代谢物草酰乙酸；谷氨酸族氨基酸共同的碳架来源是TCA循环中间代谢物α-酮戊二酸。
12、催化氨与谷氨酸生成谷氨酰胺的酶是谷氨酰氨合成酶；催化谷氨酰胺分解成氨与谷氨酸的酶是谷氨酰胺酶。
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Rf ＝
原点到层析点中心的距离 原点到溶剂前沿的距离
注意事项
整个操作过程中，手只能接触滤纸两侧边缘， 否则手指上的汗液会造成滤纸出现众多斑点。
在点样时，不要将毛细管插错了试剂瓶。 展层结束后，切勿忘记用铅笔描出溶剂前沿。 点样斑点不能太大（直径应小于0.5cm），防
止氨基酸斑点重复。 吹风温度不宜过高，否则斑点变黄。
植物体内的转氨基作用
【实验目的】
1. 学习转氨基反应的原理。 2. 掌握用纸层析法鉴定转氨基的方法。
【实验原理】
氨基转移酶（转氨酶）在植物体内广泛存 在。植物通过转氨酶的作用，可将α-氨基酸上 的氨基转移到α-酮酸原来酮基的位置上，结果 形成一种新的α-酮酸和一种新的α-氨基酸， 所生成的氨基酸可用纸层析法检测。
3.实验试剂
0.1M丙氨酸溶液、0.1M谷氨酸溶液、0.Mα酮戊二酸溶液（用NaOH中和至pH7.0)、含有 0.4M蔗糖的0.1M磷酸缓冲液（pH8.0）、磷酸缓 冲液（pH7.5）、30%三氯乙酸溶液、扩展剂、 显色剂
【操作步骤】
（一）酶液的提取
取发芽2-3天的绿豆芽5g，放入研钵中， 加2ml磷酸缓冲液（pH8.0）研磨成匀浆，转 入试管中。再用该缓冲溶液3ml冲洗研钵，一 并转入试管中备用。
本实验反应体系中的底物为丙氨酸和α酮戊二酸，将其与绿豆芽匀浆制备的酶液一起 保温，在植物转氨酶的催化下会产生丙酮酸与 谷氨酸。利用纸层析法鉴定出谷氨酸的存在， 则证明植物体内具有转氨基作用。
谷丙转氨酶
【实验材料和主要仪器、试剂】 1.实验材料
绿豆芽
2.实验仪器
研钵、试管、移液管、恒温浴箱、层析缸、层 析纸、毛细管、吹风机
（二）酶促反应
取3支干燥洁净的试管编号，按下表分别 加入试剂和酶液（单位ml）。
管号
0.1Mα-酮戊 二酸溶液
1
0.5
2
0.5
3
-
0.1M丙氨 酸溶液
0.5 0.5
酶液
0.5 0.5 0.5
磷酸缓冲液 (pH7.5)
1.5 2.0 2.0
பைடு நூலகம்
试管摇匀后，置于37℃水浴30min，取出后 各加3滴30%三氯乙酸溶液终止酶促反应，再转 入沸水浴处10min，使蛋白质完全变性沉淀，冷 却后（离心或过滤，取上清液或滤液）备用。
（三）层析鉴定
1.饱和：将盛有约10ml扩展剂的培养皿置于密闭 的层析缸内，使缸内空气饱和。
2.标记：层析滤纸一张作标记。离底边2cm处用 铅笔轻轻划一条与底边平行的线，并等距离地 在直线上确定5个点作为点样原点。
3.点样：毛细管吸取上述上清液或滤液及谷氨酸、 丙氨酸标准液分别点样，反应液点5～6滴，标 准试剂液点加2滴 ，干后重复点一次，直径最 大不超过3mm。
4.展层：点样后，用线将滤纸绑成筒状（两边 不能接触），直立于培养皿中（点样面朝外， 点样端朝下），盖上层析缸盖展层。当溶剂扩 展至滤纸上沿约1厘米时，取出滤纸，用铅笔 描出溶剂前沿界线，吹干。
5.显色：用喷雾器均匀喷上0.5%茚三酮乙醇溶 液，热风吹干即可显出各层析斑点。
6.测量色谱图中的各色素斑的Rf值，进而比较 酶反应液与氨基酸标准品，得出结论。