当前位置:
文档之家› 生物化学:第9章 蛋白质的降解和氨基酸代谢
生物化学:第9章 蛋白质的降解和氨基酸代谢
——所有转氨酶的辅因子都是:吡哆醛(胺)磷酸
——转氨酶的底物其中之一一定是:
α —酮戊二酸或(和)谷氨酸
——转氨过程中氨基酸的种类会发生变化,
但是数量不会变。
谷丙转氨酶 (GPT)
谷草转氨酶 (GOT)
9.2.1 氨基酸的脱氨基作用 3、联合脱氨基作用
(1)转氨酶——L-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨作用
泛素:
• 76个氨基酸的小分子蛋白(8.5kD) • 普遍存在于真核生物而得名 • 一级结构高度保守
• 泛素介导的蛋白质降解过程:
(1) 泛素化(ubiquitination) 泛素与选择性被降解蛋白质形成共价连接,
并使其激活。 (2) 蛋白酶体(proteasome)对泛素化蛋白质的降解
泛素化过程:
R1-C| H-COONH+3
α-氨基酸1
R2-C|| -COOO
α-酮酸2
R1-C|| -COOO
α-酮酸1
转氨酶
R2-C| H-COONH+3
α-氨基酸2
(辅酶:吡哆磷酸醛)
(3)转氨酶
——转氨酶的普遍性。
最重要的转氨酶是: 丙氨酸氨基转移酶(alanine trans-aminase,ALT) 也叫GPT (谷丙转氨酶)和 天冬氨酸氨基转移酶(aspartate trans-aminase, AST) 也叫 GOT(谷草转氨酶)
肌肉
肌肉 葡 蛋白质 萄
糖
血液
葡 萄
氨基酸
糖 酵
糖
解
NH3
途 径
谷氨酸 丙酮酸 丙
丙
α-酮戊 二酸
氨 酸
氨 酸
肝
葡萄糖 尿素
糖
尿素循环
异 生
NH3
丙酮酸 谷氨酸
丙氨酸 α-酮戊二酸
丙氨酸-葡萄糖循环
(3)尿素的生成机制和鸟氨酸循环
哺乳动物氨的主要出路
——生成的部位:肝脏 ——排泄的器官:肾脏 ——尿素生成的机理——鸟氨酸循环
总结:
每循环一次 ——消耗2个氨基(游离氨和天冬氨酸的氨基) ——消耗一个CO2 ——生成一个尿素 ——消耗4个高能磷酸键 ——总方程式: 2HN3+CO2+3ATP+3H2O 尿素+2ADP+AMP+ 4H3PO4
意义: ——解毒 ——为蛋白质的合成提供原料 ——氨态氮的贮存形式
9.2.4 α—酮酸的代谢去路 1、再合成氨基酸
C COOH
H2O O
C COOH +
NH3
(CH2)2 COOH NAD(P)+ (CH2)2 COOH
(CH2)2 COOH
L-谷氨酸
α-酮戊二酸
R-C|H-COONH+3
α-氨基酸
氨基酸氧化酶(FAD、FMN) R-C|| -COO-+NH3 O
α-酮酸
(3)酶
L-氨基酸氧化酶:
辅酶FMN或FAD,分布广活力低,最适pH为10
Байду номын сангаас
O
ATP
泛素 C O- + HS-E1
AMP+PPi
泛素
O C S E1
O
HS-E2 HS-E1
O
泛素 C S E1
泛素 C S E2
泛素
被降解
O
蛋白质 HS-E2
C S E2
E3
泛素
E1:泛素活化酶 E2:泛素携带蛋白 E3:泛素蛋白连接酶
O C NH 被降解蛋白质
9.1.2 食物中蛋白质的消化
α—酮戊二酸、琥珀酸CoA和延胡索酸等物质的 氨基酸。 ——生酮氨基酸(2种):
代谢过程中能产生乙酰辅酶A、乙酰乙酸(酮 体)等氨基酸
L-谷氨酸脱氢酶:
存在于肝、脑、肾中,辅酶NAD+或NADP+,生理 活性高,分布广,只对L—谷氨酸起作用。
9.2.1 氨基酸的脱氨基作用
2、 转氨基作用
(1)含义:在转氨酶的作用下,一种α-氨基酸 的氨基转移到α-酮酸上,从而生成相应的一分 子α-酮酸和一分子α-氨基酸的过程.
(2)转氨基历程
氨基酸 + 蛋白水解酶作用示意图
二肽酶 氨基酸
9.2 氨基酸的分解代谢
+
9.2.1 氨基酸的脱氨基作用 1、氧化脱氨基作用
(1)含义:α —氨基在酶的催化下,氧化生成α— 酮酸,此时消耗氧并产生氨的过程。
(2)氧化脱氨基过程(特点:有氨生成)
L-谷氨酸脱氢酶
NH2
NAD(P)H+H+ NH
CH COOH
(2) 转氨酶——嘌呤核苷酸循环联合脱氨作用
α-氨基酸
α-酮戊二酸
天冬氨酸
次黄苷酸
α-酮酸
腺苷酰琥珀酸
谷氨酸
草酰乙酸
• 此种方式主要在肌 肉组织进行
苹果酸
延胡索酸
腺苷酸
9.2.1 氨基酸的脱氨基作用 4、非氧化脱氨基作用
(1)脱水脱氨 (2)由解氨酶催化的脱氨基反应
5、脱酰胺基作用
9.2.2 氨基酸的脱羧基作用 1、直接脱羧酸 (1)反应过程
1、消化酶的存在形式: 酶元 2、主要的消化酶:
胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、 羧肽酶、氨肽酶等。
3、水解产物:氨基酸和寡肽。
小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用
主要是寡肽酶(oligopeptidase)的作用,例如氨肽 酶(aminopeptidase)及二肽酶(dipeptidase)等。
氨肽酶
内肽酶
羧肽酶
(2)特点: ——辅因子:吡哆醛磷酸 (除组氨酸外) ——脱的羧基一定是α—羧基 (3)胺的生理功能:调节代谢,不能积累
2、羟化脱羧作用
酪氨酸在酪氨酸酶的 催化下进行。
9.2.3 氨的代谢出路 1、氨的排泄
2、氨的转运 (1)以谷氨酰胺的形式转运
是氨主要贮存和运输形式
(2)以丙氨酸的形式转运
内源蛋白:组织以及酶等物质。 外源蛋白:食物。
蛋白质的水解酶: 肽链内切酶(蛋白酶)
氨肽酶 肽链外切酶
羧肽酶
羧肽酶A 羧肽酶B
9.1.1 细胞内蛋白质的降解
胞内蛋白质降解系统:
(1)溶酶体降解系统(酸性系统): 不依赖ATP, 水解外源性蛋白、 膜蛋白和长寿命的细胞内蛋白
(2)依赖泛素(ubiquitin)的降解系统: 依赖ATP 降解异常蛋白和短寿命蛋白
第9章 蛋白质的降解和氨基酸代谢
9 蛋白质的降解和氨基酸代谢
氨基酸代谢概况
尿素、其他含氮化合物
食物蛋白质 消化吸收
组织 水解 蛋白质 合成
氨
脱氨基作用 α-酮酸
氨基酸 代谢库
脱羧基作用
酮体
氧化供能
糖
代谢转变
胺
体内合成氨基酸 (非必需氨基酸)
非蛋白含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)
醛
酸
CO2+H2O
9.1 蛋白质的酶促降解
——还原过程
——转氨过程
-酮戊二酸+ NH3
L-谷氨酸脱氢酶
谷氨酸+ H2O
NAD(P)H
NAD(P)+
谷氨酸+丙酮酸 谷氨酸+草酰乙酸
转氨酶 -酮戊二 酸+ 丙氨酸
转氨酶
-酮戊二 酸+ 天冬氨酸
9.2.4 α—酮酸的代谢去路
2、转变成糖和脂肪
——生糖氨基酸(14种): 代谢过程中能产生产生丙酮酸、草酰乙酸、