作者：职业培训 时间： 2025-01-16 05:33:49 阅读：503

　　4、 氨基酸碳架的去向

　　20余种aa有三种去路

　　(1)氨基化还原成氨基酸。

　　(2)氧化成CO2和水(TCA)。

　　(3)生糖、生脂。

　　20余种a.a的碳架可转化成7种物质：丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、α-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。它们最后集中为5种物质进入TCA：乙酰CoA、α-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。

　　1) 转变成丙酮酸的途径

　　Ala、Gly、Ser、Thr、Cys形成丙酮酸的途径

　　(1)、 Ala 经与α-酮戊二酸转氨(谷丙转氨酶)

　　(2)、 Gly先转变成Ser，再由Ser转变成丙酮酸。

　　Gly与Ser的互变是极为灵活的，该反应也是Ser生物合成的重要途径。

　　Gly的分解代谢不是以形成乙酰CoA为主要途径，Gly的重要作用是一碳单位的提供者。

　　Gly + FH4 + NAD+ → N5,N10-甲烯基FH4 + CO2 + NH4+ + NADH

　　(3)、 Ser 脱水、脱氢，生成丙酮酸(丝氨酸脱水酶)

　　(4)、 Thr 有3条途径

　　① 由Thr醛缩酶催化裂解成Gly和乙醛，后者氧化成乙酸 → 乙酰CoA。

　　(5)、 Cys 有3条途径

　　① 转氨，生成β-巯基丙酮酸，再脱巯基，生成丙酮酸。

　　② 氧化成丙酮酸

　　③加水分解成丙酮酸

　　2) 转变成乙酰乙酰CoA的途径

　　Phe、Tyr、Leu

　　(1)、 Phe → Tyr → 乙酰乙酰CoA

　　Phe、Tyr分解为乙酰乙酰CoA和延胡索酸的途径

　　(2)、 Tyr

　　产物：1个乙酰乙酰CoA(可转化成2个乙酰CoA。)，1个延胡索酸，1个CO2 ，

　　(3)、 Leu

　　产物：1个乙酰CoA，1个乙酰乙酰CoA，相当于3个乙酰CoA。

　　反应中先脱1个CO2 ，后又加1个CO2 ，C原子不变 。

　　(4)、 Lys

　　产物：1个乙酰乙酰CoA，2个CO2 。

　　在反应途中转氨：a. 氧化脱氨 ， b. 转氨

　　(5)、 Trp

　　产物：1个乙酰乙酰CoA，1个乙酰CoA，4个CO2 ，1个甲酸。

　　3) α-酮戊二酸途径

　　Arg、His、Gln、Pro、Glu形成α-酮戊二酸的途径

　　(1)、 Arg 产物：1分子Glu，1分子尿素

　　(2)、 His 产物：1分子Glu，1分子NH3 ,1分子甲亚氨基

　　(3)、 Gln 三条途径

　　①. Gln酶： Gln + H2O → Glu + NH3

　　② Glu合成酶： . Gln+α-酮戊二酸 + NADPH → 2Glu + NADP+

　　③ 转酰胺酶：Gln+α-酮戊二酸 → Glu + r-酮谷酰氨酸 → α-酮戊二酸 + NH4+

　　(4)、 Pro 产物：Pro → Glu

　　Hpro → 丙酮酸 + 丙醛酸

　　4) 琥珀酰CoA途径

　　Met、Ile、Val转变成琥珀酰CoA

　　(1)、 Met 给出1个甲基，将-SH转给Ser(生成Cys)，产生一个琥珀酰CoA

　　(2)、 Ile 产生一个乙酰CoA和一个琥珀酰CoA

　　(3)、 Val

　　5)草酰乙酸途径

　　Asp和Asn可转变成草酰乙酸进入TCA，Asn先转变成Asp(Asn酶)，Asp经转氨作用生成草酰乙酸.

　　6)延胡索酸途径

　　Phe、Tyr可生成延胡索酸。

　　生糖氨基酸与生酮氨基酸

　　生酮氨基酸：Phe、Tyr、Leu、Lys、Trp。在分解过程中转变为乙酰乙酰CoA，后者在动物肝脏中可生成乙酰乙酸和β-羟丁酸，因此这5种a.a.称生酮a.a.

　　生糖氨基酸：凡能生成丙酮酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸、草酰乙酸的a.a.都称为生糖a.a，它们都能生成Glc。

　　而Phe、Tyr是生酮兼生糖a.a。

　　5、 由氨基酸衍生的其它重物质

　　1)由氨基酸产生一碳单位

　　一碳单位：具有一个碳原子的基团，包括：亚氨甲基(-CH=NH)，甲酰基( HC=O-)，羟甲基(-CH2OH)，亚甲基(又称甲叉基，-CH2)，次甲基(又称甲川基，-CH=)，甲基(-CH3)

　　一碳单位不仅与a.a.代谢密切相关，还参与嘌呤、嘧啶的生物合成，是生物体内各种化合物甲基化的甲基来源。

　　Gly、Thr、Ser、His、Met 等a.a.可以提供一碳单位。

　　一碳单位的转移靠四氢叶酸(5，6，7，8-四氢叶酸)，携带甲基的部位是N 5、N 10

　　2) 氨基酸与生物活性物质

　　(1)、 Tyr与黑色素

　　(2)、 Tyr与儿茶酚胺类

　　可生成多巴、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素，这四种统称儿茶酚胺类。前二者是神经递质，后二者是激素

　　Tyr形成多巴、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素

　　(3)、 Trp与5-羟色胺及吲哚乙酸

　　Trp形成5-羟色胺及吲哚乙酸

　　5-羟色胺是神经递质，促进血管收缩

　　(4)、 肌酸和磷酸肌酸(Arg、Gly、Met)

　　肌酸和磷酸肌酸，在贮存和转移磷酸键能中起重要作用。它们存在于动物的肌肉、脑、血液中。Arg、Gly、Met形成磷酸肌酸

　　肌酸合成中的甲基化：S-腺苷Met

　　(5)、 His与组胺

　　His脱羧生成组胺，是一种血管舒张剂，在神经组织中是感觉神经的一种递质。

　　(6)、 Arg → 水解 → 鸟氨酸 → 脱羧 → 腐胺 → 亚精胺 → 精胺

　　(7)、 Glu与r-氨基丁酸

　　Glu本身就是一种兴奋性神经递质(还有Asp)，在脑、脊髓中广泛存在。Glu脱羧形成的r-氨基丁酸是一种抑制性神经递质。

　　(8)、 牛磺酸和Cys

　　Cys 的SH氧化成-SO3-，并脱去-COO - 就形成了牛磺酸，牛磺酸与胆汁酸结合，乳化食物。

　　6、 氨基酸代谢缺陷症

　　苯丙酮尿症(PKU)

　 　三、 氨基酸合成代谢

　　1、 氨基酸合成中的氮源和碳源

　　1) 氮源(无机氮不行)

　　(1)生物固氨(微生物)

　　a.与豆科植物共生的根瘤菌

　　b.自养固氮菌 兰藻

　　在固氮酶系作用下，将空气中的N2固定，产生NH3

　　(2)硝酸盐和亚硝酸盐 (植物、微生物)

　　(3)各种脱氨基酸作用产生的NH3(所有生物)

　　2) 碳源

　　直接碳源是相应的α-酮酸，植物能合成20种a.a.相应的全部碳架或前体。人和动物只能直接合成部分a.a.相应的α-酮酸。

　　主要来源：糖酵解、TCA、磷酸已糖支路。

　　必需氨基酸：Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、Val、(Arg、His)

　　3) 植物、部分微生物a.a.合成方式

　　①α-酮戊二酸衍生类型 Glu、Gln、Pro、Arg、Lys(蕈类、眼虫)

　　与a.a.分解进入α-酮酸的途径比较，少了一种a.a.，即His。

　　②草酰乙酸衍生类型 Asp、Asn、Met、Thr、Ile(也可归入丙酮类)、Lys(植物、细菌)

　　经TCA中间产物(α-酮戊二酸、草酰乙酸)可合成10种a.a.，即Glu、Gln、Pro、Arg、Asp、Asn、Met、Thr、Ile、Lys。

　　③丙酮酸衍生类型 Ala、Val(Ile)、Leu

　　④3-磷酸甘油酸衍生类型 Ser、Gly、Cys

　　经酵解中间产物(3-磷酸甘油酸、丙酮酸)，可合成Ser、Cys、Gly、 Ala、Val、Leu等6种a.a。

　　⑤经酵解及磷酸戊糖中间产物(磷酸烯醇丙酮酸、4-磷酸赤藓糖)，可合成Phe、Tyr、Trp等3种芳香族a.a。

　　⑥His有自己独特的合成途径，与其它氨基酸之间没有关系

　　2、 脂肪族氨基酸生物合成途径

　　1) α-酮戊二酸衍生类型(Glu、Gln、Pro、Arg、Lys(蕈类、眼虫))

　　(1)、 Glu的合成

　　由α-酮戊二酸与游离氨，经L-Glu脱氢酸催化。对于植物和微生物，氨的来源是Gln的酰胺基。

　　(2)、 Gln的合成

　　由α-酮戊二酸形成Glu，由Glu可以进一步形成Gln，

　　Gln合酶是催化氨转变为有机含氮物的主要酶，活性受8种含氮物反馈调控：

　　氨基Glc-6-P、Trp、Ala、 Gly、 His和CTP、 AMP、氨甲酰磷酸。

　　除Gly、Ala，其余含氮物的氮都来自Gln。

　　(3)、 Pro的合成 (Glu环化而成)

　　(4)、 Arg合成

　　(5)、 Lys合成

　　① α-酮戊二酸衍生型(蕈类、眼虫)

　　② 天冬氨酸、丙酮酸衍生型(植物、细菌)

　　2) 草酰乙酸衍生类型(Asp、Asn、Met、Thr、Ile、Lys(植物、细菌))

　　(1)、 Asp合成

　　(2)、 Asn合成(转移酰胺基)

　　哺乳动物

　　(3)、 Met合成

　　(4)、 Thr合成

　　Lys、Met、Thr合成中，有一段共同途径，即生成Asp-β-半醛，是一个分枝点化合物。

　　(5)、 Ile合成 (与Val极为相似)

　　Ile的合成途径与Val极为相似。

　　6个C中4个来自Asp(Asp → Thr)，2个来自丙酮酸，所以也可以归入丙酮酸衍生型。

　　(6)、 Lys(植物、细菌) P267 图17-5

　　3) 丙酮酸衍生型(Ala、Val(Ile)、Leu)

　　4) 3-磷酸甘油酸衍生型(Ser、Gly、Cys)

　　3、 芳香族氨基酸及His的生成合成

　　1) Phe、Tyr、Trp的合成

　　分枝酸 ： 2磷酸烯醇丙酮酸，1个赤藓糖4-P

　　2)His合成

　　本章重点：脱氨的几种方式;氨的去路;尿素的合成;氨的转运;脱氨后碳架的去向;a.a.合成中的碳源氮源;Gln、Glu合成;一碳单位及作用

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