第八章 蛋白質(zhì)的酶促降解和AA代謝

第八章蛋白質(zhì)的酶促

降解和AA代謝第一節(jié)蛋白質(zhì)的酶促降解第二節(jié)AA的分解與轉(zhuǎn)化?編輯課件第八章蛋白質(zhì)的酶促

降解和AA代謝第一節(jié)蛋白質(zhì)的酶促降解食物中攝取的蛋白質(zhì)組成機體細胞的蛋白質(zhì)水解酶AA

細胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)肽酶、蛋白酶編輯課件一、肽酶

肽酶：可分別從多肽鏈的游離羧基端或游離氨基端逐個水解AA的酶。

氨肽酶：從多肽鏈氨基端逐個水解AA的酶。

羧肽酶羧肽酶A：水解中性AA為羧基

末端的肽鍵羧肽酶B：水解堿性AA為羧基

末端的肽鍵編輯課件二、蛋白酶蛋白酶又稱肽鏈內(nèi)切酶，它能水解肽鏈內(nèi)部的肽鍵，使蛋白質(zhì)多肽鏈水解為許多小肽段胃蛋白酶：水解由芳香族AA的-NH2形成的肽鍵胰凝乳蛋白酶：水解由芳香族AA的-COOH形成的肽鍵編輯課件

嗜熱菌蛋白酶：水解由非極性AA的-NH2形成的肽鍵

溴化氰：水解由Met的COOH形成的肽鍵

胰蛋白酶；水解由Lys、Arg等堿性AA的COOH形成的肽鍵編輯課件O

OOH2N－CH－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－

R1

HR2HR3H

R4

氨

胃

芳

胰凝

非

肽

蛋

香

乳蛋

極

酶

白

族

白酶

性

酶

AA

AA嗜熱菌蛋白酶編輯課件OOOO－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－C－N－CH－COOHHR5HR6

HR7HRn

Met

堿性AA

LysArg胰蛋白酶溴化氰羧肽酶回首頁編輯課件第二節(jié)AA的分解與轉(zhuǎn)化AA的共同代謝途徑：

R－C－COOH+NH3R－CH－COOHONH2R－CH2－NH2+CO2脫氨基作用脫羧基作用編輯課件一、脫氨基作用編輯課件L-氨基酸氧化酶〔活性低，分布于肝及腎臟，輔基為FMN〕D-氨基酸氧化酶〔活性強，但體內(nèi)D-氨基酸少，輔基為FAD〕氨基酸氧化脫氨的主要酶：L-谷氨酸脫氫酶〔輔酶為NAD+或NADP+〕1.氧化脫氨基作用編輯課件R－CH－COOH+O2+H2OD或L－AA氧化ENH2OR－C－COOH+NH3+H2O2（存在于動物肝、腎和某些細菌、真菌中）編輯課件COOHCOOHCHNH2C=OCH2+H2O谷氨酸脫氫酶

CH2+NH3CH2NAD(P)+NADPHCH2COOH+H+COOH谷氨酸a–酮戊二酸谷氨酸脫氫酶是主要的脫氫酶，專一性很強。編輯課件二、轉(zhuǎn)氨基作用氨基酸在轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)的作用下，可逆的將其氨基轉(zhuǎn)移給α-酮酸，結(jié)果氨基酸轉(zhuǎn)變成α-酮酸，而原來的α-酮酸接受氨基轉(zhuǎn)變成另一種氨基酸，此反響稱為轉(zhuǎn)氨基作用。編輯課件ALT谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamicpyruvictransaminase,GPT)

實驗證明，除Lys、Arg和Thr外，其余L-AA都可以經(jīng)轉(zhuǎn)氨酶的轉(zhuǎn)氨作用形成，且大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶都需Glu作為氨基的供體，所以Glu是AA的轉(zhuǎn)換站。編輯課件AST谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamicoxaloacetictransaminase,GOT)

編輯課件輔酶是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺(VB6)。編輯課件3、聯(lián)合脫氨基作用

〔生物體脫氨基的主要形式〕〔1〕概念〔2〕類型(1)、轉(zhuǎn)氨酶與L-谷氨酸脫氫酶作用相偶聯(lián)(2)、轉(zhuǎn)氨基作用與嘌呤核苷酸循環(huán)相偶聯(lián)

轉(zhuǎn)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。編輯課件COOHR(CH2)2

NH3+NADH+H+CH－NH2

C=O(或NADPH+H+)COOHCOOH

轉(zhuǎn)氨酶

COOHL－谷氨酸脫氫酶R(CH2)2

C=OCHNH2NAD+(或NADP+)+H2OCOOHCOOH(1)轉(zhuǎn)氨E－谷氨酸脫氫E的聯(lián)合脫氨作用(肝、腎〕編輯課件(2)：轉(zhuǎn)氨E－嘌呤核苷酸循環(huán)聯(lián)合脫氨作用〔心肌、骨骼肌、腦〕編輯課件4、非氧化脫氨基作用：大多數(shù)在微生物中進行〔1〕直接脫氨基作用：苯丙氨酸解氨酶〔PAL〕編輯課件〔2〕復(fù)原脫氨基作用NH2R-CH-COOH+2H氫化酶

R-CH2-COOH+NH3〔3〕脫水脫氨基作用CH2OHCH3CH-NH2

絲氨酸脫水酶

C=O+NH3+H2OCOOHCOOH編輯課件5、脫酰氨基作用編輯課件二、脫羧基作用1、直接脫羧基作用

AA脫羧E廣泛存在于生物體內(nèi)，以磷酸吡哆醛為輔酶?！?〕Glu脫羧COOHCOOH(CH2)2Glu脫羧E(CH2)2CHNH2CO2CHNH2COOHY-氨基丁酸編輯課件Y-氨基丁酸是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，在水稻抗蟲品種中，Glu脫羧酶活性很高，產(chǎn)生較多的Y-氨基丁酸，它對昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)有阻滯作用，抗蟲。脫羧酶的輔酶是磷酸吡哆醛，生成的胺具有重要的生理作用。編輯課件〔2〕Ser的脫羧編輯課件(3)Lys、鳥氨酸的脫羧編輯課件〔4〕Trp的脫羧編輯課件2、羥化脫羧基作用Tyr在酪氨酸酶的作用下發(fā)生羥化生成多巴氧化成黑色素。多巴脫羧生成多巴胺,在植物體內(nèi)可以由這二個化合物轉(zhuǎn)變成生物堿、嗎啡、秋水仙堿植物加倍,抑制細胞的有絲分裂。編輯課件三、AA降解產(chǎn)物的去向〔一〕氨的代謝轉(zhuǎn)變在正常情況下細胞中游離氨濃度非常低1、重新合成AA：不能增加AA數(shù)量，能改變AA種類2、生成酰胺：酰胺是生物體貯藏和運輸氨的主要形式；解除氨毒編輯課件3、生成銨鹽：保證細胞內(nèi)正常的pH4、經(jīng)鳥氨酸循環(huán)，合成尿素，排出體外

在哺乳動物體內(nèi)，氨的主要去路是在肝臟中合成尿素并隨尿排出體外。H2N2NH3+CO2+3ATP+3H2OC=O+2ADP+H2NAMP+4Pi編輯課件氨的排泄編輯課件水生生物直接擴散脫氨〔NH3〕哺乳、兩棲動物排尿素各種生物根據(jù)平安、價廉的原那么排氨直接排氨，不消耗能量；排氨形式越復(fù)雜、越耗能？體內(nèi)水循環(huán)迅速，NH3濃度低，擴散流失快，毒性小。？體內(nèi)水循環(huán)較慢，NH3濃度較高，需要消耗能量使其轉(zhuǎn)化為較簡單，低毒的尿素形式。編輯課件鳥類、爬蟲排尿酸均來自轉(zhuǎn)氨不溶于水毒性很小需更多能量為什么這類生物如此排氨？水循環(huán)太慢，保存水分同時不中毒，付出高能量代價。高等植物，以Gln/Asn形式儲存氨，不排氨。編輯課件尿素(urea)的生成編輯課件

在植物體內(nèi)也有尿素的生成，植物體中含有脲酶，能將尿素水解：H2NC=O+H2O脲酶

2NH3+CO2H2N生成的氨可再循環(huán)利用。編輯課件〔二〕a-酮酸的代謝轉(zhuǎn)變1、復(fù)原氨基化－－合成新AA2、轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛椭旧茿A：在生物體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑腁A，代謝終產(chǎn)物為丙酮酸或TCA循環(huán)的有機酸。生酮AA：在生物體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橥w的AA，代謝終產(chǎn)物為乙酰CoA或乙酰乙酰CoA。〔只有Leu、Lys是純粹生酮的〕3、氧化為CO2和H2O編輯課件碳骨架的氧化異檸檬酸檸檬酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸CoASH三羧酸循環(huán)乙酰CoAα-酮戊二酸琥珀酰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丙酮酸精氨酸組氨酸谷氨酰胺脯氨酸谷氨酸異亮氨酸甲硫氨酸纈氨酸苯丙氨酸酪氨酸天冬酰胺谷氨酰胺編輯課件〔三〕脫羧基產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化胺：生理活性物質(zhì)Lys－尸胺〔戊二胺〕鳥AA－腐胺〔丁二胺〕－精胺、亞精胺Trp－色胺－吲哚乙酸Ser－乙醇胺－膽堿－卵磷脂腦磷脂Cys－β-巰基乙胺Asp－β-丙氨酸CoA、ACP編輯課件

氨基酸

脫羧

CO2+胺氨基化脫氨

NH3

a-酮酸

新AA酰胺胺鹽尿素

糖CO2+H2O脂肪返回編輯課件本章復(fù)習(xí)要點：氨基酸主要的脫氨基的方式包括哪些？理解其概念？維生素B6在生物體能的主要功能？理解生物體能氨基酸代謝的主要途徑？編輯課件習(xí)題1．谷丙轉(zhuǎn)氨酶的輔基是〔〕A、吡哆醛B、磷酸吡哆醇C、磷酸吡哆醛D、吡哆胺E、磷酸吡哆胺2．植物生長激素-吲哚乙酸可由氨基酸脫去羧基后一步轉(zhuǎn)變而成，該種氨基酸是〔〕A、苯丙氨酸B、色氨酸C、組氨酸D、精氨酸3．以下過程不能脫去氨基的是〔〕A、聯(lián)合脫氨基作用B、氧化脫氨基作用C、嘌呤核甘酸循環(huán)D、轉(zhuǎn)氨基作用4．以丙氨基為例說明生糖氨根本轉(zhuǎn)變成糖的過程。5．計算1mol的丙氨酸在植物或動物體內(nèi)徹底氧化可產(chǎn)生多個摩爾的ATP。編輯課件復(fù)習(xí)題1．紫外吸收法〔280nm〕定量測定蛋白質(zhì)時其主要依據(jù)是因為大多數(shù)可溶性蛋白質(zhì)分子中含有,,。2．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中主鍵稱為鍵，次級鍵有、、、、；次級鍵中屬于共價鍵的是鍵。3．蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的根本類型有、、和。其作用力為。4．在適當(dāng)濃度的β-巰基乙醇和8M脲溶液中，R