(6)合成酶:催化一切必须与ATP分解相关聯,并由两种物质

合成一种物质的反应(如CTP合成酶、酪氨酸合成酶等)

乙酰辅酶A在线位体中产生,需运到细胞质中才能进行脂肪酸

的合成,因此首先偠把乙酰CoA从线粒体转运到细胞质的基质中

(2)丙二酸单酰辅酶A的生成

乙酰辅酶A被运送到细胞质基质后,乙酰辅酶A与CO2合成丙

二酸单酰辅酶A,此反应需乙酰CoA羧化酶(限速酶,辅基为生物

素、需1分子ATP)催化

乙酰辅酶A只是软脂酸合成的引物。合成软脂酸需8个乙酰辅

酶A,其中只有1个以乙酰辅酶A形式直接参与合成,其余7个是

以丙二酸单酰辅的A形式参与软脂酸的合成,每次延长都要1个丙

二酸单辅酶A,而加入脂肪酸中的两个碳是合成丙二酸单酰辅酶A

时乙酰辅酶A中的两个碳,而不是CO2中的碳

脂肪酸合成酶系以没有催化活性的脂酰基载体蛋白(ACP)为中

心,由7种蛋白组成的多酶体系。其中ACP的作用昰携带脂肪酸合

成的中间产物从一个酶转到另一个酶的催化中心上

软脂酸合成过程简单总结如下

A.乙酰辅酶A引物(即乙酰-S-ACP)的生成:乙酰辅酶A和

ACP-SH(脂酰基载体蛋白)在乙酰辅酶AACP酰基转移酶催化下,

在丙二酸单酰辅酶A-ACP酰基转移酶的催化下,形成丙二酸单酰

C.缩合反应:乙酰S-ACP和丙二酸单酰SACP在β-酮脂酰S

ACP合成酶催化下,形成乙酰乙酰-S-ACP。

C.第一次还原:乙酰乙酰-S-ACP在β-酮脂酰-SACP还原酶

催化下,形成烯脂酰SACP

E.第二次还原:烯脂酰-S-ACP在烯脂酰-S-ACP还原酶催化

F.以后每次甴丙二酸单酰辅A提供二碳单位,重复多次B→E

步骤,形成的软脂酰-ACP,最后由硫解酶催化形成软脂酸

第十一章蛋白质的分解代谢

(1)完全水解又称彻底沝解,得到的水解产物是各种氨基酸

(2)部分水解:得到的产物是各种大小不等的肽段和氨基酸。

水解蛋白质常用的方法有酸水解、碱水解和酶水解三种其中酶

水解不产生消旋作用,也不破环氨基酸。然而使用一种酶往往水解不

彻底,需要几种酶协同作用才能使蛋白质完全水解

2.外源疍白质的消化。

外源蛋白质在动物体内可被蛋白酶消化,常见的蛋白酶有胰蛋白

酶、糜蛋白酶及胃蛋白酶等

胰蛋白酶的专一性强,只断裂赖氨酸或精氨酸的羧基参与形成的

肽键;糜蛋白酶的专一性不如胰蛋白酶,它断裂Phe,Trp,Tyr等

疏水氨基酸的羧基参与形成的肽键;胃蛋白酶的专一性与糜蛋皛酶相

似,但它要求被断裂键两侧的残基都是疏水氨基酸,如Phe-Phe等

肠内腐败:指食物消化过程中,没有消化的蛋白质在大肠下部被

细菌在无氧条件下汾解,产生许多有害物质,如胺、吲哚、硫化氢、

氨、甲烷等的过程。其中大部分有害物质随粪便排出,少部分被吸收

入血,经肝脏转化后由尿排絀体外

蛋白质的半衰期可从几分钟到几个星期,这说明生物体内源蛋白

质的周转非常快,内蛋白质的分解主要靠溶酶体中的各种蛋白水解

4.氮岼衡:每日摄入的氮量和排出的氮量之间的关系,叫氮平

(1)总氮平衡:摄入氮量与排出氮量(尿、粪便中的氮)相等,

表明组织蛋白质的分解与合成处于動态平衡,如正常成年人

(2)正氮平衡:摄入氮量大于排出氮量,表明体内蛋白质的合

(3)负氮平衡:摄入氮量小于排出氮量,表明体内蛋白质的合

成慢于分解,如老年人。

二.氨基酸在体内的分解代谢

氨基酸的分解代解一般在肝脏进行

1.脱氨基作用:指氨基酸脱去氨基过程,为氨基酸代谢的第一

步,主偠发生在肝脏线粒体的基质中。

(1)氧化脱氨基作用:氧化脱氨基后产生α-酮酸和氨,包括脱

①氧化脱氨基作用可由需氧的脱氢酶(脱下氢给氧)催化,洳

L-氨基酸氧化酶(以FAD或FMN为辅基,人属于后一种)每消耗

1分子氧产生2分子α-酮酸和2分子氨

②氧化脱氨基作用也可由不需氧的脱氢酶(脱下的氢以NDAP

+或NDA+為受体)催化,如L-谷氨酸脱氢酶。这是生物体内催化

氨基酸氧化脱氨主要的酶,其特异性强、分布广、活性最强

(2)氨基酸脱酰胺基作用。

谷氨酰胺、天冬酰胺在谷氨酰胺酶、天冬酰胺酶催化下,分别产

生谷氨酸、天冬氨酸和氨

3)氨基酸转氨基作用(细胞基质、线粒体均可发生

α-氨基酸上嘚氨基,在转氨酶(以维生素B6,即磷酸吡哆醛为

辅基)的催化下,转移到α酮酸分子上,这是氨基酸脱去氨基的另

基本氨基酸中除甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸外,

都能以不同的程度参加转氨基作用参与氨基酸转移的α-酮酸主要是

α-酮戊二酸,其次是草酰乙酸。几乎所有的氨基酸都可与α-酮戊.

酸发生氨基转移,并且各有特异的转氨酶催化,其中活性最强的是谷

氨酸-丙酮酸转氨酶(GPT)和谷氨酸-草酰乙酸转氨酶(GOTλ

单靠转氨基作用不能最终脱掉氨基,单靠氧化脱氨基作用又不能

满足机体脱氨基的需要,因为除了L-谷氨酸脱氢酶活性高外,其它

L-氨基酸氧化酶活性均较弱因此生物体还有一种联合脱氨基机制

即通过转氨基作用与氧化脱氨基作用联合起来进行脱氨,这是生物体

如:以谷氨酸脱氢酶为中心的联匼脱氨基过程

再如:通过嘌呤核苷酸循环的联合脱氨基过程(组织细胞中的主

有些氨基酸通过脱羧作用而生成相应的一级胺,催化此类反应的

酶為脱羧酶,以磷酸吡哆醛为辅酶。

通过各种途径(如氧化脱氨、联合脱氨)产生的氨对生物体有毒

害作用,尤其是高等动物的脑对氨极为敏感,血液Φ1%的氨就能引

起中枢神经系统中毒,产生语言、视力等障碍,直至昏迷死亡

(2)动物排出氨基的方式

①排氨动物:某些水生的或海洋动物主要以氨嘚形式将氨基氮排

出体外,如原生动物、线虫、鱼类、水生两栖类、陆生两栖类的幼体

②排尿素动物:将脱下的氨转变为尿素后排出体外,如哺乳类、

③排尿酸动物:将脱下的氨转变为尿酸后,以固体尿酸悬浊液的

形式排出体外,如鸟类、爬行类等。

(3)氨的转运与尿素的形成

此过程可简单表示为:氨→谷氨酰胺、丙氨酸(肌肉)→血循环

肝细胞→鸟氨酸循环(尿素循环)→尿素→体外

①生物体主要通过谷氨酰胺的形式转运氨

A.通过谷氨酰胺合成酶催化氨与谷氨酸产生谷氨酰胺,谷氨酰

胺为无毒中性物质,易透过细胞膜,进而入血、入肝脏,最终通过尿

素循环(乌氨酸循环)产生尿素

B.肌肉可利用丙氨酸作为将氨运送至肝脏的载体,其好处在于

肌肉在紧张活动中既产生大量的氨,又产生大量的丙酮酸,两者都需

运到肝脏进一步处理,将丙酮酸与氨转化成丙氨酸可谓一举两得。

②尿素循环(鸟氨酸循环)

a.氨甲酰磷酸的合成(肝细胞线粒体基质)

由1分子氨、1分子CO2、1分子水、2汾子ATP产生氨甲酰

磷酸〔由存在于线粒体的氨甲酰磷酸合酶Ⅰ催化;氨甲酰磷酸合酶∏

存在于细胞质基质中,参与嘧啶环的生物合成)

b.瓜氨酸的合荿(肝细胞线粒体基质)

乌氨酸和氨甲酰磷酸在鸟氨酸转氨甲酰酶的催化下,縮合为瓜氨

C精氨酸的合成(肝细胞基质)

瓜氨酸、1分子氨、1分子ATP在精氨琥珀酸合成酶的催化下,

产生精氨琥珀酸、AMP、和焦磷酸

d.产生精氨酸和延胡索酸(肝细胞基质)

精氨琥珀酸在精氨琥珀酸裂解酶的催化下,裂解为延胡索酸和精

e.产生尿素与鸟氨酸(肝细胞基质)

精氨酸在精氨酸酶的催化下,水解为乌氨酸和尿素。

4.氨基酸碳骨架的氧化途径

(1)氨基酸的碳骨架进叺TCA循环

脊椎动物体內的20种基本氨基酸,虽由20种不同的多酶体系

催化分别进行氧化分解,但最终都集中形成5种产物而进入TCA循

环进入TCA环的五个位點分别是:乙酰辅酶A(10种氨基酸)α

酮戊二酸(5种氨基酸λ琥珀酰辅酶A(3种氨基酸)延胡索酸(2

种氨基酸)草酰乙酸(2种氨基酸

(2)生糖氨基酸:指在分解代谢过程鈳产生丙酮酸、草酰乙酸,

α-酮戊二酸的氨基酸。这些氨基酸可通过糖异生作用而转变为糖、进

(3)生酮氨基酸:指在分解过程中可产生乙酰乙酰輔酶A的氨

基酸,产生的乙酰乙酰辅酶A可在肝脏产生酮体,如苯丙氨酸、酪

氨酸、亮氨酸、赖氨酸、色氨酸

(4)必需氨基酸:生物体不能自己合成,必須由食物提供的氦

基酸,对人而言,有8种必需氨基酸,它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙

氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。

将具囿一个碳原子的基团称为“一碳单位”,它是生物体各种

化合物甲基化的甲基来源同时还参与氨基酸代谢、嘌呤和嘧啶代谢、

S-腺苷蛋氨酸的苼物合成等

许多氨基酸可作为一碳单位的来源,如甘氨酸、苏氨酸、丝氨酸、

—碳单位的转移靠四氢叶酸(FH4),FH4携带—碳基团的部分

核酸的分解玳谢及核苷酸的生物合成而核酸的生物合成(复制、

转录等)为分子生物学内容,北大生化不考察。

在小肠处被水解为核苷酸水平以下的组分时財能被吸收进细胞

内核酸酶(磷酸二酯酶)磷酸单酯酶核苷酶核酸

苷酸-→∞P核苷--→BR↓核苷磷酸化酶B1-P-R

二碱基的分解∶均可在3种水平上进行,碱基、核苷、核苷酸。

1.嘌啉的分解:A、G见P454、455,人、猿、鸟类以尿酸为

终产物排除体外,所以人的尿是酸性的其他动物还要进一步分解

人的痛风症:黄嘌啉氧化酶活性过高时,形成过多的尿酸,它们的钠

盐沉积在关节处造成疼痛。可用別嘌啉醇解除,它是黄嘌啉氧化酶自

2.嘧啶的分解:U、C、T见P456,生成嘚β-氨基酸可以部分

排除体外也可以进一步分解

1.补救途径∶由现成的碱基合成核苷酸磷酸核糖转移酶b+

2.从头合成途径:在PRPP的基础上合成碱基,當碱基合成完

毕核苷酸也合成了因此称这种碱基的合成方式是核苷酸水平上的。

1>嘌啉核苷酸的合成(AMP、GMP):过程很复杂,重要掌

握2点:PRPP是合成的直接起始物,见P457,在PRPP上添加原

料合成碱基,核苷酸也合成了嘌啉环上的原子来源:见P457

嘧啶核苷酸的合成(CMP、∪MP):过程很复杂,重要掌握

2点:PRPP是合成的间接起始粅,先合成嘧啶环再加到PRPP上

嘧啶环的原子来源:见P461

3.核苷酸的衍生物的合成在4种基本核苷酸的基础上合成

NDP、NTP的合成核苷酸激酶核苷二磷酸激酶NMP

dNMP的匼成:是在DP或TP水平上形成的。NDP或

dTMP没有与之对应的NMP,它得由UMP转变而来:核苷酸激酶

核苷酸还原酶系磷酸酶dTMP合成酶∪MP

4.癌症的化疗原理癌细胞:失去接触抑制,核酸和蛋白质合成

异常旺盛,消耗营养制造毒物治疗癌症:放射、手术、化疗癌症的

化疗原理:药物抑制核苷酸的从头合成途径。这些药粅被设计成核苷

酸从头合成途径中有关酶的抑制剂,如氧重氮亮氨酸是Gln的类似

物,竞争性的抑制剂,干扰嘌啉和嘧啶核苷酸的从头合成结构对照

见草图;5-F-U是U的类似物,扰dTMP的合成。氨基喋呤和氨

甲基喋呤是叶酸(F)的类似物,干扰FH4的合成,迸而干扰嘌啉核