《氨基酸生物合成》PPT課件

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1、第10章 氨基酸生物合成氨的同化及氨基酸的生物合成一、氮素循環(huán)二、生物固氮(自學)四、氨基酸的生物合成五、氨基酸與一碳基團代謝三、氨的同化(自學)自然界的氮素循環(huán)硝酸鹽亞硝酸氮生物固氮工業(yè)固氮固氮生物動植物硝酸鹽還原大氣固氮大氣氮素巖漿源的固定氮火成巖反硝化作用氧化亞氮蛋白質入地下水動植物廢物死的有機體生物固氮1、生物固N的化學本質2、固N酶3、固N條件生物固N的化學本質3H26e-2NH3N2+固N條件(1)電子供體:氧化底物(MH2)、丙酮酸、H2(2)ATP供能(3)厭氧環(huán)境固N酶b、ATP酶活性:能催化ATP分解

2、,從中獲取能量推動電子向還原底物上轉移。(1)結構組成(2)作用機理:(3)特點:是一種多功能酶N2還原劑鐵蛋白鉬鐵蛋白a、氧化還原酶:不僅能催化N2還原,還可催化N2O化合物等還原。鐵蛋白:二聚體、含F(xiàn)e和S,形成[Fe4S4]簇鉬鐵蛋白:四聚體(α2β2),含Mo、Fe和S硝酸還原作用(2)硝酸還原酶(3)亞硝酸還原酶(1)硝酸還原作用的化學本質NH+4NO-32e-6e-硝酸還原酶亞硝酸還原酶NO-2硝酸還原酶a、鐵氧還蛋白——硝酸還原酶b、NAD(P)H-硝酸還原酶H2ONO-3+2Fd還原態(tài)+2H+NO-2+2

3、Fd氧化態(tài)++NAD(P)H+H+NO-2+NAD(P)++H2ONO3-亞硝酸還原酶2H2Oa、鐵氧還蛋白——亞硝酸還原酶NO-2+6Fd還原態(tài)+8H+NH+4+6Fd氧化態(tài)+2H2Ob、NAD(P)H——亞硝酸還原酶NO-2+3NAD(P)H+NH+4+3NAD(P)++5H+氨的同化1、谷氨酸的形成途徑2、氨甲酰磷酸的生成氨基酸的生物合成1、必需氨基酸和非必需氨基酸2、氨基酸的生物合成必需氨基酸的概念Thr、Val、Leu、Ile、Met、Lys、Phr、Trp、(HisArg)凡是機體不能自己合成,必需來自外界的

4、氨基酸,稱為必需氨基酸。人的必需氨基酸:非必需氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成的碳架來源(1)非必需氨基酸的生物合成(2)各族氨基酸的前體及相互關系a、由α-酮酸氨基化生成b、由某些非必需氨基酸轉化而來c、由某些必需氨基酸轉變而來各種氨基酸的前體及相互關系谷氨酸族天冬氨酸族丙氨酸族絲氨酸族His和芳香族氨基酸與一碳基團代謝1、一碳基團(一碳單位)的概念2、一碳基團和氨基酸代謝Gly、Ser、Thr、His都可以作為一碳基團的供體。3、一碳基團的利用:參與合成反應,如磷脂、核苷酸等的合成。一碳基團在代謝過程中,某些化合物(

5、如氨基酸)可以分解產生具有一個碳原子的基團(不包括CO2),稱為一碳基團。一碳基團的轉移除了和許多氨基酸的代謝直接有關外,還參與嘌呤和胸腺嘧啶的生物合成。一碳基團轉移酶的輔酶:FH4一碳基團四氫葉酸化合物的結構和命名-CH=NH亞氨甲基H-CO-甲?;?CH2OH甲醇基-CH=次甲基-CH2-亞甲基-CH3甲基葉酸和四氫葉酸(FH4)葉酸四氫葉酸HH105N5,N10-CH2-FH4N5-CHO-FH4CH2CHO一碳基團的來源與轉變S-腺苷蛋氨酸N5-CH2-FH4N5N10-CH2-FH4N5,N10=CH-FH4N

6、10-CHO-FH4N5,N10-CH2-FH4還原酶N5,N10-CH2-FH4脫氫酶環(huán)水化酶絲氨酸組氨酸苷氨酸參與甲基化反應為胸腺嘧啶合成提供甲基參與嘌呤合成FH4FH4FH4HCOOHH2ONAD+NDAH+H+NAD+NDAH+H+H+參與嘌呤合成六、蛋白質的酶促降解和氨基酸代謝1蛋白質的酶促降解(1)肽酶和蛋白酶的類別(2)蛋白酶的專一性2氨基酸代謝概況3氨基酸降解與轉化(1)脫氨基作用氧化脫氨基作用:轉氨基作用;聯(lián)合脫氨基(2)脫羧基作用,脫羧產物—胺類物質的生理功能(3)氨基酸分解產物的轉化4氨和氨基酸的生

7、物合成(1)自然界的氮循環(huán)(2)生物固氮的生物化學(3)硝酸還原作用人的必需氨基酸Thr、Val、Leu、Ile、Met、Lys、Phr、Trp(HisArg)(4)氨基酸的生物合成必需氨基酸和非必需氨基酸的概念氨基酸碳架的來源(5)一碳單位的代謝

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