第十一章氮代謝

第十一章氮代謝演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)概述N是構(gòu)成生物機(jī)體的主要元素之一，分子N2不能直接利用，以NH4+形式滲入細(xì)胞各種含N化合物中（主要是蛋白質(zhì)和核酸），而動(dòng)植物都無(wú)還原N2為NH3的能力，因而要維持體內(nèi)N代謝平衡，要注意飲食平衡，維持正常N代謝。目前二頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)一、氨基酸的生物合成不同生物合成AA的能力和種類不同，動(dòng)物不能合成構(gòu)成蛋白質(zhì)的全部AA,因此在合成代謝上分為必需氨基酸（essentialAA)：Lys、Trp、Thr、Phe、Ile、Leu、Val、Met（Arg/His）非必需氨基酸（nonessentialAA)第一節(jié)氨基酸的代謝目前三頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（一）氨基酸生物合成的氮源1、生物固氮作用：豆科植物與根瘤菌共生及自生固氮菌將空氣中的氮固定還原成氨。2、硝酸鹽和亞硝酸鹽：大多數(shù)植物和微生物能催化硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氨。3、各種脫氨基作用產(chǎn)生的氨。目前四頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（二）氨基酸生物合成的碳源氨基酸生物合成的直接碳源是a-酮酸，主要來(lái)源于糖酵解、PPP途徑和TCA循環(huán)，各種氨基酸的碳骨架不同，形成過(guò)程也不同。目前五頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（三）各族氨基酸的生物合成1.丙氨酸族：丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸3種2.絲氨酸族：絲氨酸、甘氨酸、半胱氨酸3種3.天冬氨酸族：天冬氨酸、天冬酰胺、賴氨酸、蘇氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸6種4.谷氨酸族：谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、精氨酸4種5.組氨酸和芳香族氨基酸：組氨酸、色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸4種目前六頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（四）氨基酸衍生物的合成1、多胺：為脂肪族含氮堿，主要有尸胺、腐胺、精胺及亞精胺2、兒茶酚胺和黑色素：兒茶酚胺是一類神經(jīng)類物質(zhì)。通常指多巴胺、去甲腎上腺素和腎上腺素。均由酪氨酸形成，進(jìn)一步反應(yīng)形成黑色素。3、生物堿：堿性的植物次生物，種類多，絕大多數(shù)的前體是氨基酸。4、由氨基酸衍生的輔酶：色氨酸轉(zhuǎn)變成維生素B5和維生素PP、酪氨酸轉(zhuǎn)變成輔酶Q和質(zhì)醌目前七頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)

二、氨基酸的降解

蛋白質(zhì)的酶促降解（1）蛋白質(zhì)的酶水解（消化）：水解過(guò)程：protein眎胨肽AA目前八頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)動(dòng)物蛋白質(zhì)的酶促降解

蛋白酶（肽酶）肽鏈內(nèi)切酶（endopeptidase）肽鏈外切酶（exopeptidase）二肽酶（dipeptidase）目前九頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)肽鏈內(nèi)切酶：產(chǎn)生小肽胃蛋白酶：水解芳香族氨基酸的—NH2形成的肽鍵。胰蛋白酶：水解堿性氨基酸的—COOH形成的肽鍵。胰凝乳蛋白酶：水解芳香族氨基酸的—COOH形成的肽鍵。肽鏈外切酶產(chǎn)生自由氨基酸氨肽酶：水解靠近肽鏈N端的肽鍵羧肽酶：水解靠近肽鏈C端的肽鍵目前十頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)相關(guān)概念代謝庫(kù)（metaboliepool）：指機(jī)體中儲(chǔ)存的某一代謝物質(zhì)的總量。這些代謝物可因代謝需要而減少，也可因吸收或合成而增加。生糖氨基酸（glucogenicaminoacid）:凡在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑陌被岱Q生糖氨基酸。生酮氨基酸（ketogenicaminoacid）:可轉(zhuǎn)變?yōu)橥陌被岱Q生酮氨基酸氨基酸的分解代謝目前十一頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)

生酮氨基酸Leu,Lys

生糖氨基酸Pro,Arg,Ala,Asp,Met,Ser,Asn,Cys,Thr,Glu,Gly,Gln,Val,His生酮兼生糖氨基酸Ile,Trp,Phe,Tyr目前十二頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)氨基酸的共同分解反應(yīng)目前十三頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（一）轉(zhuǎn)氨基作用（transamination）（氨基移換作用）目前十四頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)轉(zhuǎn)氨基作用意義1、由于生物組織中普遍存在轉(zhuǎn)氨酶且活性強(qiáng)，因此是氨基酸脫氨的主要方式2、通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用促進(jìn)氨基酸的分解與合成新的氨基酸。3、轉(zhuǎn)氨基作用促進(jìn)丙酮酸、a同戊二酸與氨基酸的互變，因此對(duì)糖和蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物的相互轉(zhuǎn)變有重要性。4、臨床有助于肝疾病的診斷?；颊吖缺D(zhuǎn)氨酶活性大大高于正常人。目前十五頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（二）谷氨酸的氧化脫氨基作用（deamination）氨基酸脫氫酶（不需氧）目前十六頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（三）聯(lián)合脫氨基作用（間接脫氨）目前十七頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（四）其他的脫氨基作用

主要在微生物體內(nèi)進(jìn)行，分為脫水脫氨脫硫化氫脫氨直接脫氨水解脫氨目前十八頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（五）氨基酸的脫羧基作用（decarboxylation）目前十九頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)脫羧基作用的特點(diǎn)和意義1、除組氨酸脫羧酶不需輔酶外，其余氨基酸脫羧酶皆需吡哆醛磷酸為輔酶2、各種生物體內(nèi)都可發(fā)生氨基酸的脫羧反應(yīng)，但不是氨基酸代謝的主要方式。3、脫羧產(chǎn)生的胺類少數(shù)有生理調(diào)節(jié)功能，如組胺可降低血壓。4、多數(shù)胺類對(duì)機(jī)體有毒，毒性較大的有組胺、色胺、酪胺、尸胺腐胺等。蛋白質(zhì)腐爛后的臭味即由于腐胺和尸胺的緣故。目前二十頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)

一、氨的排泄（1）自由氨對(duì)機(jī)體有毒害作用因此，產(chǎn)生的氨要適當(dāng)處理。（2）處理方式有直接排氨（如水生動(dòng)物），排尿酸（鳥(niǎo)類和爬行動(dòng)物），排尿素（陸棲高等動(dòng)物）（3）陸棲高等動(dòng)物除一部分氨合成尿素外，一部分用于合成其他含氮物質(zhì)，或以谷氨酰胺或天冬酰胺形式儲(chǔ)存。

第二節(jié)尿素循環(huán)目前二十一頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)再合成AA成酰胺生成尿素排泄（鳥(niǎo)氨酸（尿素）循環(huán)）目前二十二頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)二、尿素循環(huán)各組織產(chǎn)生的氨主要（80%-90%）以尿素形式排出，因此尿素是氨的主要去路。（一）肝臟是尿素合成的主要器官（二）尿素合成的鳥(niǎo)嘌呤循環(huán)學(xué)說(shuō)（三）尿素循環(huán)的過(guò)程：五步、兩步在線粒體中完成，三步在細(xì)胞液中完成。目前二十三頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)第三節(jié)核苷酸的合成和降解

從頭合成（肝臟）基本途徑

半合成（補(bǔ)救合成：腦、骨髓）（CO2/NH3/AA/戊糖）核苷酸dNDP分解的現(xiàn)成嘌呤、嘧啶ATP目前二十四頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)一、嘌呤核苷酸的從頭合成目前二十五頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)

嘌呤核苷酸的從頭合成NNC123547689CO2Asp天冬氨酸一碳單位Gln甘氨酸一碳單位N5,N10-次甲基四氫葉酸目前二十六頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)二、嘧啶核苷酸的合成目前二十七頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)嘧啶核苷酸的合成CO2谷氨酰胺的酰胺氮Asp天冬氨酸目前二十八頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)三、核苷酸轉(zhuǎn)化為核苷三磷酸（d）NMP+ATP→（d）NDP+ADP（d）NDP+ATP→（d）NTP+ADP四、脫氧核苷酸的生物合成UDP（d）UDP還原型硫氧還蛋白氧化型硫氧還蛋白NDP還原酶NADPH+H+NADP+目前二十九頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)六、核苷酸合成的補(bǔ)救途徑（一）嘌呤核苷酸補(bǔ)救途徑1、磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑（重要途徑）2、核苷酸激酶途徑3、嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成的生理意義（二）嘧啶核苷酸對(duì)補(bǔ)救合成1、磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑2、嘧啶核苷酸激酶途徑3、脫氧核苷酸補(bǔ)救途徑目前三十頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)八、核苷酸的降解核酸核酸酶單核苷酸核苷酸酶核苷（小腸吸收）嘧啶（嘌呤）核糖（脫氧核糖）核苷酶（一）核酸的酶促降解目前三十一頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)與核酸的酶促降解有關(guān)的工具酶一、核酸內(nèi)切酶（endonuclease）：作用于核酸鏈內(nèi)部磷酸二酯鍵的酶，稱核酸酶或核酸內(nèi)切酶二、核酸外切酶（exonuclease）：作用于DNA或RNA，從3’-羥基端或5’-磷酸端開(kāi)始，逐個(gè)切開(kāi)酯鍵。目前三十二頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)\編于八點(diǎn)（二）嘌呤和嘧啶的分解1、嘌呤的分解嘌呤代謝的終產(chǎn)物尿酸靈長(zhǎng)類，短毛狗，鳥(niǎo)類、爬蟲(chóng)類、軟體動(dòng)物、海鞘類、昆蟲(chóng)尿囊素哺乳動(dòng)物（靈長(zhǎng)類除外）、腹足類尿囊酸硬骨魚(yú)尿素大多數(shù)魚(yú)類、兩棲類、淡水瓣鰓類氨海洋無(wú)脊椎動(dòng)物（甲殼類、咸水瓣鰓類）目前三十三頁(yè)\總數(shù)三十四頁(yè)