含氮化合物的代謝新

關于含氮化合物的代謝新第1頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三氮素是生命元素

—蛋白質、核酸、脂類

氮素代謝非常復雜

—注意掌握輪廓第2頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三NNH4+AA其它AA蛋白質降解核苷酸酮酸α轉氨酶降解核酸N代謝概況+戊碳糖第3頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三一、氨基酸的代謝合成分解第4頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三氨基酸代謝概況食物蛋白質氨基酸特殊途徑-酮酸糖及其代謝中間產物脂肪及其代謝中間產物TCA鳥氨酸循環(huán)NH4+NH4+NH3CO2H2O體蛋白尿素尿酸激素卟啉尼克酰氨衍生物肌酸胺嘧啶嘌呤SO42

-生物固氮硝酸還原（次生物質代謝）CO2胺第5頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三第6頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸+H2O-酮戊二酸+NH3NAD（P）+NAD（P）HAA的合成直接合成轉氨基作用AA的相互轉化直接合成1、氨基酸的合成第7頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三轉氨基作用谷丙轉氨酶（GPT）谷草轉氨酶(GOT)第8頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三谷氨酸族天冬氨酸族丙氨酸族絲氨酸族His和芳香族AA的相互轉化第9頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三（1）第10頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三（2）第11頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三（3）第12頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三（4）第13頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三（5）第14頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三第15頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三谷氨酸族天冬氨酸族丙氨酸族絲氨酸族His和芳香族12345第16頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三2、氨基酸的分解氨基酸胺CO2脫羧基作用脫氨基作用酮酸NH4＋生理活性物質釋放或重新利用尿素和嘧啶等進一步氧化或轉變?yōu)樘?、脂肪?7頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三脫氨基作用氧化脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用轉氨基作用第18頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三氧化脫氨基作用

氨基酸在酶的催化下脫去氨基生成相應的α-酮酸的過程稱為氧化脫氨基作用。主要有以下兩種類型：

α-氨基酸

氨基酸氧化酶（FAD、FMN）α-酮酸

R-CH-COO-

NH+3

|

R-C-COO-+NH3O||H2O+O2H2O2

L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸+H2O-酮戊二酸+NH3NAD（P）+NAD（P）H第19頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三轉氨基作用

α-氨基酸1

R1-CH-COO-

NH+3

|α-酮酸1

R1-C-COO-O||

R2-C-COO-O||α-酮酸2

R2-CH-COO-

NH+3

|α-氨基酸2轉氨酶（輔酶：磷酸吡哆醛）

在轉氨酶的催化下，α-氨基酸的氨基轉移到α-酮酸的酮基碳原子上，結果原來的α-氨基酸生成相應的α-酮酸，而原來的α-酮酸則形成了相應的α-氨基酸，這種作用稱為轉氨基作用或氨基移換作用。第20頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三磷酸吡哆醛的作用機理第21頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三GOT（谷丙轉氨酶）

GPT（谷草轉氨酶）第22頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三谷氨酰胺的生成和利用+NH2+H2OATPADP+Pi谷氨酰胺合成酶Mg2++2H谷氨酸合成酶第23頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三聯(lián)合脫氨基作用

（1）概念（2）類型a、轉氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)b、轉氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)轉氨基作用和氧化脫氨基作用聯(lián)合進行的脫氨基作用方式。第24頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三轉氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)

轉氨酶L-谷氨酸脫氫酶H20+NAD+NH3+NADHα-酮酸α-氨基酸α-酮戊二酸L-谷氨酸第25頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三轉氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)

α-氨基酸α-酮酸α-酮戊二酸谷氨酸草酰乙酸天冬氨酸腺苷酰琥珀酸蘋果酸延胡索酸腺苷酸次黃苷酸第26頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三鳥氨酸循環(huán)氨基酸谷氨酸谷氨酸氨甲酰磷酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨琥珀酸鳥氨酸精氨酸延胡索酸草酰乙酸氨基酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸ATPAMP+PPiH2O2ATP+CO2+NH3+H2O2ADP+Pi基質線粒體胞液NH2-C-NH2O尿素第27頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三氨基酸中氨基的去路1、重新形成氨基酸2、形成酰胺（Gln和Asn，消除NH3

毒害，貯存NH3

）3、和有機酸形成銨鹽。4、尿素的生成和鳥氨酸循環(huán)在哺乳動物體內，氨的主要去路是在肝臟中合成尿素并隨尿排出體外。在部分植物體內尿素的形成既能解除氨毒，又是氨的一種貯存形式。第28頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三氨基酸中碳骨架的去路（1）再氨基化生成氨基酸（2）轉變成糖或脂肪（3）進入EMP－TCA徹底氧化第29頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三氨基酸碳骨架進入三羧酸循環(huán)的途徑

草酰乙酸PEP-酮戊二酸天冬氨酸天冬酰氨丙酮酸延胡索酸琥珀酰CoA乙酰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谷氨酸谷氨酰胺精氨酸組氨酸脯氨酸異亮氨酸亮氨酸纈氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬氨酸異亮氨酸甲硫氨酸纈氨酸葡萄糖檸檬酸第30頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三

合成代謝 從頭合成途徑

(denovosynthesispathway)補救合成途徑

(salvagesynthesispathway)

分解代謝

二、核苷酸代謝概況第31頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三嘌呤核苷酸的合成第32頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三嘌呤堿合成的元素來源CO2天冬氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬└拾彼峒柞；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊┑?3頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三

口訣左一碳，右一碳；1天2碳3酰胺；中間夾個甘氨酸；4，5，7氮Gly；頭頂CO2；8-2，9-3來源同；腳踏谷氨酰胺；6-C來自碳酸酐。剩下一氮天冬酸。第34頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三

天冬氨酸(Asp)

一碳單位嘌呤環(huán)合成原料

谷氨酰胺(Gln)

甘氨酸(Gly)

CO2合成嘌呤核苷酸:還需R-5-P參與第35頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三過程1.IMP的合成2.AMP和GMP的生成第36頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三1、IMP的合成過程第37頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三③④⑤⑥③GAR合成酶④轉甲?；涪軫GAM合成酶⑥AIR合成酶①②第38頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三7891011第39頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三IMP生成總反應過程第40頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三IMP的合成要點：在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤環(huán)；PRPP是重要的中間代謝物，它不僅參與嘌呤核苷酸的從頭合成，而且參與嘧啶核苷酸的從頭合成及兩類核苷酸的補救合成。是5-磷酸核糖的活性供體。PRPP合成酶和酰胺轉移酶為關鍵酶。第41頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三IMP是AMP和GMP的前體。2、AMP和GMP的生成第42頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三第43頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三第44頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三脫氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上進行（N代表A、G、U、C等堿基）4種NDP（A、G、C及U）經(jīng)還原反應生成4種相應的dNDP第45頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三IMPAMPGMPADPGDPATPGTPdADPdATPdGDPdGTP嘌呤核苷酸合成小結第46頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三

利用體內游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單的反應，合成嘌呤核苷酸的過程，稱為補救合成（或重新利用）途徑。嘌呤核苷酸的補救合成途徑定義第47頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi合成過程第48頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三腺嘌呤磷酸核糖轉移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)參與補救合成的酶第49頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三腺苷激酶(adenosinekinase)腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP腺嘌呤核苷經(jīng)腺苷激酶催化生成AMP參與合成的酶第50頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三

嘧啶核苷酸的合成嘧啶核苷酸的結構第51頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三123456AspCO2NH3嘧啶堿合成的元素來源第52頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三

CO2嘧啶環(huán)合成原料

谷氨酰胺(Gln)

天冬氨酸(Asp)合成嘧啶核苷酸:還需R-5-P參與第53頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三（二）合成過程：

Gln

CTP

Asp

嘧啶環(huán)UMP

CO2dTMP1）UMP——尿苷酸2）CTP——三磷酸胞苷3）dTMP——脫氧胸苷酸（乳清酸）①

③②

R-5-P（PRPP）第54頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三嘧啶的合成第55頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三UMPUDPdUDPUTPdUMPCTPdTMP二磷酸核糖還原酶TMP合成酶甲基化ATPATPATPGlnMg+CTP合成酶磷酸激酶dCMP

脫氨基第56頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三第57頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三核酸的分解第58頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三嘌呤核苷酸的分解代謝

GMPAMP腺嘌呤

鳥嘌呤黃嘌呤次黃嘌呤

NH3

黃嘌呤氧化酶尿酸NH3黃嘌呤氧化酶第59頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三嘌呤的分解-1第60頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三嘌呤的分解-2第61頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三嘌呤的分解第62頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三胞嘧啶胸腺嘧啶

尿嘧