第31-32章 氨基酸的生物合成和生物固氮课件.pptVIP

第31-32章 氨基酸的生物合成和生物固氮 20种氨基酸的合成 氨基酸的重要含氮衍生物 生物固氮：N2 → NH3 或 NH4+ 1 氨基酸的生物合成 大多数植物和微生物能合成所有20种氨基酸 大多数哺乳动物 只能合成10种——非必需氨基酸（Nonessential amino acids） 需从饮食中提供——必需氨基酸（Essential amino acids） Lys, Phe, Met, Leu, Ile, Val, Thr, Trp, His, Arg P340 氨基酸的生物合成途径 ① α -酮戊二酸类型：（谷氨酸类型） Glu，Gln，Pro，Arg , 蕈类中Lys。 ② 草酰乙酸类型：(天冬氨酸类型） Asp，Asn，Met，Thr，Ile(4C)， 植物和细菌中Lys(4C) 。 ③ 丙酮酸类型 Ala，Val；Leu，Ile(2C)，Lys(2C ) 。 ③ 丙酮酸类型 Ala，Val；Leu，Ile(2C)，Lys(2C ) 。 ④ 3-磷酸甘油酸类型（丝氨酸类型） Ser，Cys，Gly。 ⑤ 芳香族 Phe、Tyr — 赤藓糖-4-磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）； Trp — 赤藓糖-4-磷酸、 PEP、PRPP。 ⑥ 组氨酸 磷酸核糖焦磷酸（PRPP）、ATP（N-C）。 2 氨基酸的重要含氮衍生物 3 生物固氮 3.1 生物固氮作用： 某些 微生物和藻类通过其体内固氮酶系的作用将分子氮转变为氨的作用。 植物一般能利用NH4+或硝酸化物（NO2-、NO3-）作为所需氮源，但不能利用空气中的氮气。 蓝细菌 3.2 生物固氮机制 固氮酶 Fe-蛋白，供给强还原力的电子； MoFe-蛋白：用强还原力电子使N2还原成NH3。 N2 + 8H+ +8e- + 16ATP ? 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi 3.3 NH3进入有机物的途径 ① NH4+ → Glu 谷氨酸脱氢酶 α-酮戊二酸 + NH4+ ←→ Glu+ H2O 需要NADPH或NADH 王镜岩P342 ② Glu→ Gln 谷氨酰胺合成酶 Glu + NH3 + ATP ←→ Gln + ADP +Pi+ H+ ③ 生成氨甲酰磷酸 参与尿素循环和嘧啶合成 ④ 转氨基作用 在转氨酶的催化下，将某一氨基酸的α-氨基转移到另一种α-酮酸的酮基上，生成相应的α-酮酸和另一种氨基酸的作用。 名词解释 必需氨基酸（essential amino acids） 非必需氨基酸（nonessential amino acids） * * TCA循环 ?-酮戊二酸 草酰乙酸 谷氨酸(Glu) 天冬氨酸(Asp) 谷氨酰胺 脯氨酸 精氨酸 (Gln) (Pro) (Arg) 天冬酰胺 甲硫氨酸 苏氨酸 赖氨酸 (Asn) (Met) (Thr) (Lys) 谷氨酸族 天冬氨酸族 异亮氨酸 (Ile) 糖酵解 甘油酸-3-磷酸 丙酮酸 丝氨酸(Ser) 甘氨酸 (Gly) 半胱氨酸 (Cys) 丙氨酸 缬氨酸 (Val) 亮氨酸 (Leu) (Ala) 丝氨酸族 丙酮酸族 糖酵解 PEP 赤藓糖-4-磷酸 酪氨酸 (Tyr) 苯丙氨酸 (Phe) 色氨酸 (Trp) 戊糖磷酸途径 核糖-5-磷酸 组氨酸 (His) 芳香族氨基酸族 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸 甘氨酸 半胱氨酸 丝氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 天冬酰胺 苏氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 脯氨酸 精氨酸 赤藓糖-4-磷酸 分枝酸 预苯酸 磷酸核糖焦磷酸 果糖-6-磷酸 3-磷酸-甘油酸 PEP 丙酮酸 ?-酮戊二酸 ?-酮戊二酸 谷氨酸 赖氨酸 天冬氨酸 异亮氨酸 细菌中20种标准氨基酸合成的主要前体物质 8 和 8琥珀酰CoA 的胍基和 O2 根瘤菌 氨甲酰磷酸合成酶I