蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢
本章着重讨论蛋白质在机体内的
降解，以及氨基酸的分解和合成的共
同代谢途径 。
第一节 蛋白质的酶促降解
第二节 氨基酸的分解与转化
第三节 氨的同化及氨基酸的生物合成
氨基酸的分解与转化
一,氨基酸代谢概况
三,氨基酸的脱羧基作用
四,氨基酸分解产物的转化
二,氨基酸的脱氨基作用
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
氨基酸 特殊途径
?-酮酸
糖及其代谢
中间产物
脂肪及其代
谢中间产物
TCA
鸟氨酸
循环
NH4+
NH4+
NH3
CO2 H2O
体蛋白
尿素 尿酸
激素
卟啉
尼克酰氨
衍生物
肌酸胺
嘧啶
嘌呤
SO4 2 -
生物固氮
硝酸还原
（次生物质代谢）
CO2 胺
氨基酸的脱氨基作用
4,非氧化脱氨基作用
1,氧化脱氨基作用
2,转氨基作用
3,联合脱氨基作用
氧化脱氨基作用
氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相
应的 α -酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。
主要有以下两种类型,
α -氨基酸
氨基酸氧化酶（ FAD,FMN）
α-酮酸
R-CH-COO-
NH+3 |
R-C-COO-+NH3
O || H
2O+O2 H2O2
L-谷氨酸脱氢酶 谷氨酸 + H
2O ?-酮戊二 酸 + NH3
NAD（ P） + NAD（ P） H
转氨基作用
α -氨基酸 1
R1-CH-COO-
NH+3
|
α-酮酸 1
R1-C-COO-
O
||
R2-C-COO-
O
||
α-酮酸 2
R2-CH-COO-
NH+3 |
α-氨基酸 2 转氨酶
（辅酶：磷酸吡哆醛）
在转氨酶的催化下,α-氨基酸的氨基转移到 α-酮酸的酮基碳原子
上，结果原来的 α-氨基酸生成相应的 α-酮酸，而原来的 α-酮酸则形成了
相应的 α-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。
磷酸吡哆醛的作用机理
谷氨酰胺的生成和利用
+NH2 +H2O
ATP ADP+Pi
谷氨酰胺合成酶
Mg2+
+2H 谷氨酸合成酶
联合脱氨基作用
（ 1）概念
（ 2）类型
a,转氨酶与 L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联
b,转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
转氨基作用和
氧化脱氨基作
用联合进行的
脱氨基作用方
式。
转氨酶与 L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联
转氨酶 L-谷氨酸脱氢酶
H20+NAD+
NH3+NADH
α-酮酸
α -氨基酸 α-酮戊二酸
L-谷氨酸
转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
α-氨基酸
α-酮酸
α-酮戊二酸
谷氨酸 草酰乙酸
天冬氨酸
腺苷酰琥珀酸
苹果酸 延胡索酸 腺苷酸
次黄苷酸
非氧化脱氨基作用（自学）
（ 1） 直接脱氨基作用
（ 2） 还原脱氨基作用
（ 3） 水解脱氨基作用
（ 4） 脱水脱氨基作用
（ 5） 氧化还原脱氨基作用
氨基酸的脱羧基作用
1、概念
3,脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢 ）
氨基酸在脱羧酶的
作用下脱掉羧基生成相
应的一级胺类化合物
的作用。脱羧酶的辅
酶为磷酸吡哆醛。
直接脱羧 胺
羟化脱羧 羟胺
2、类型,
氨基酸分解产物的转化
1,氨的代谢转变
2,氨基酸碳骨架的代谢途径
氨的代谢转变
（ 1） 重新生成氨基酸
（ 2） 谷氨酰胺和天冬酰氨的生成
（ 3） 尿素的生成 —— 尿素循环
（ 4） 合成其他含 N物质
谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶
（ GPT）
谷草转氨酶
(GOT)
谷氨酸的重新生成
L-谷氨酸脱氢酶
谷氨酸 + H2O ?-酮戊二 酸 + NH3
NAD（ P） + NAD（ P） H
尿 素 的 生 成
a、概念
b,总反应和过程
在排尿动物体内由
NH3合成 尿素是在肝脏
中通过一个循环机制完
成的，这一个循环称为
尿素循环。
NH3+CO2+3ATP+天冬氨酸 +2H2O ? NH2-CO-NH2
+ 2ADP +2+ AMP +PPi+延胡索酸
鸟
氨
酸
循
环
氨基酸
谷氨酸
谷氨酸
氨甲酰磷酸
鸟氨酸
瓜氨酸
瓜氨酸
精氨琥珀酸
鸟氨酸
精氨酸
延胡索酸
草酰乙酸 氨基酸 谷氨酸
?-酮戊二酸 天冬氨酸
ATP
AMP+PPi
H2O
2ATP+CO2+NH3+H2O
2ADP+Pi
基质
线
粒
体
胞液
NH2-C-NH2
O
尿素
氨基酸碳骨架的代谢途径
（ 1） 再氨基化生成氨基酸
（ 2） 转变成糖或脂肪
生糖氨基酸和生酮氨基酸
（ 3） 氧化成 CO2和 H2O
作业：分别写出谷氨酸在体内生成糖和氧化分解成 CO2,
H2O的代谢途径，并计算氧化分解时可产生的 ATP数。
氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径
草酰乙酸
磷酸烯
醇式酸
?-酮戊二酸
天冬氨酸
天冬酰氨
丙酮酸
延胡索酸
琥珀酰 CoA
乙酰 CoA 乙酰乙酰 CoA
苯丙氨酸
酪氨酸
亮氨酸
赖氨酸
色氨酸
丙氨酸
苏氨酸
甘氨酸
丝氨酸
半胱氨酸
谷氨酸
谷氨酰胺
精氨酸
组氨酸
脯氨酸
异亮氨酸
亮氨酸
缬氨酸
苯丙氨酸
酪氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
缬氨酸
葡萄糖
柠檬酸
转氨基作用是 α — 氨基酸与 α -酮
酸之间的氨基的转移作用。即：一种
α -氨基酸的 α -氨基在转氨酶作用下
转移到 α -酮酸的酮基上，结果原来的
氨基酸生成相应的酮酸，而原来的酮
酸则形成相应的氨基酸,反应如图
蛋白质的酶促降解
一、水解蛋白质的酶的种类和专一性
肽酶 （ Peptidase）
蛋白酶 (Proteinase)
二、细胞内蛋白质降解
胞内蛋白质降解的意义
胞内蛋白质降解系统：溶酶系统和泛肽系统
蛋白质降解的泛肽途径
肽酶的种类和专一性
编号 名 称 作 用 特 征
3,4,11
3,4,13
?-氨酰肽水解酶
(?-aminoacyl
peptide hydrolase)
作用于多肽链的 N-末端
?-羧肽水解酶
(?-carboxyl
peptide hydrolase)
作用于多肽链的 C-末端
3,4,14 二羧肽水解酶
(depeptide
hydrolase)
水解二肽
蛋白酶的种类和专一性
编号 名 称 作用特征 实例
3,4,2,1
3,4,2,2
丝氨酸蛋白酶类
(serine pritelnase)
活性中心含
Ser
3,4,2,3
3,4,2,4
硫醇蛋白酶类
(Thiol pritelnase)
活性中心含
Cys
羧基（酸性）蛋白酶类
[carboxyl(asid)
pritelnase]
活性中心含
Asp,最适 pH
在 5以下
金属蛋白酶类
(metallopritelnase)
活性中心含有
Zn2+, Mg2+等
金属
胰凝乳蛋白酶
胰蛋白酶
凝血酶
木瓜蛋白酶
无花果蛋白酶
菠萝酶
胃蛋白酶
凝乳酶
枯草杆菌蛋白酶
嗜热菌蛋白酶
消化道内几种蛋白酶的专一性
（ Phe.Tyr.Trp） （ Arg.Lys）
（脂肪族）
胰凝乳
蛋白酶 胃蛋白酶 弹性蛋白酶
羧肽酶
胰蛋白酶
氨肽酶 羧肽酶
（ Phe,Trp）
蛋白质降解的泛肽途径
E1-S-
E1-SH
E2-S-
E1-SH
E2-SH
E2-SH
ATP AMP+PPi E3
多 泛肽化蛋白
ATP
26S蛋白酶体
20S蛋白酶体
ATP
19S调节亚基
去折叠
水解
E1：泛肽激活酶 E2：泛肽载体蛋白
E3：泛肽 -蛋白质连接酶
（ ubiquitin）
氨的同化及氨基酸的生物合成
一,氮素循环
二,生物固氮（自学）
四,氨基酸的生物合成
五,氨基酸与 一 碳基团代谢
三,氨的同化（自学）
自然界的氮素循环
硝酸盐
亚硝酸
氮
生物固氮
工业固氮
固氮生物 动植物
硝酸盐还原
大气固氮 大气氮素
岩浆源的
固定氮
火成岩 反硝化作用
氧化亚氮
蛋白质
入地下水
动植物废物
死的有机体
生物固氮（自学）
1,生物固 N的化学本质
2,固 N酶
3,固 N条件
生物 固 N的化学本质
3H2
6e-
2NH3 N2 +
固 N条件
（ 1）电子供体：氧化底物（ MH2）、丙酮酸,H2
（ 2） ATP供能
（ 3） 厌氧环境
固 N 酶
b,ATP酶活性：能催化 ATP分解, 从中获
取能量推动电子向还原底物上转移 。
（ 1）结构组成
（ 2）作用机理,
（ 3）特点,是一种多功能酶
N2 还原剂 铁蛋白 钼铁蛋白
a、氧化还原酶：不仅能催化 N2还原，还可
催化 N2O化合物等还原。
铁蛋白,二聚体、含 Fe和 S,
形成 [Fe4S4]簇
钼铁蛋白：
四聚体（ α 2β 2）,
含 Mo,Fe和 S
硝酸还原作用
（ 2） 硝酸还原酶
(3)亚硝酸还原酶
（ 1） 硝酸还原作用的化学本质
NH+4 NO-3 2e- 6e-
硝酸还原酶 亚硝酸还原酶
NO-2
硝酸还原酶
a、铁氧还蛋白 —— 硝酸还原酶
b,NAD(P)H-硝酸还原酶
H2O NO-3 + 2Fd还原态 + 2H+ NO-2 + 2Fd氧化态 +
+ NAD(P)H + H+ NO-2 + NAD(P)+ + H2O NO3 -
亚硝酸还原酶
2H2O
a、铁氧还蛋白 —— 亚硝酸还原酶
NO-2 + 6Fd还原态 + 8H+ NH+4 + 6Fd氧化态 + 2H2O
b,NAD(P)H—— 亚硝酸还原酶
NO-2 + 3NAD(P)H + NH+4 + 3NAD(P)+ + 5H+
氨的同化
1,谷氨酸的形成途径
2、氨甲酰磷酸的生成
氨基酸的生物合成
1,必需氨基酸和非必需氨基酸
2,氨基酸的生物合成
必需氨基酸的概念
Thr,Val,Leu,Ile,Met、
Lys,Phr,Trp, (His Arg)
凡是机体不能自己合成，必需来自外
界的氨基酸，称为必需氨基酸。
?
人的必需氨基酸,
氨基酸的生物合成的碳架来源
（ 1） 非必需氨基酸的生物合成
（ 2） 各族氨基酸的前体及相互关系
a、由 α-酮酸氨基化生成
b、由某些非必需氨基酸转化而来
c、由某些必需氨基酸转变而来
非
必
需
氨
基
酸
的
生
物
合
成
各
种
氨
基
酸
的
前
体
及
相
互
关
系
谷氨酸族
天冬氨
酸族
丙氨
酸族
丝氨
酸族 His 和芳香族
氨基酸与一碳基团代谢
1,一碳基团（一碳单位）的概念
2,一碳基团和氨基酸代谢
Gly,Ser,Thr,His都可以作为一碳基团的供体。
3、一碳基团的利用：参与合成反应,如
磷脂、核苷酸等的合成。
一碳基团
在代谢过程中，某些化合
物（如氨基酸）可以分解产生
具有一个碳原子的基团（不包
括 CO2），称为一碳基团。一碳
基团的转移除了和许多氨基酸
的代谢直接有关外，还参与嘌
呤和胸腺嘧啶的生物合成。
一碳基团转移酶的辅酶, FH4
一碳基团四氢叶酸化合物的结构和命名
-CH=NH 亚氨甲基
H-CO- 甲酰基
-CH2OH 甲醇基
-CH= 次甲基
-CH2- 亚甲基
-CH3 甲基
叶酸 和 四氢叶酸（ FH4）
叶
酸
四
氢
叶
酸 H
H
10
5
N5,N10-CH2-FH4 N5-CHO-FH4
CH2 CHO
一碳基团的
来源与转变
S-腺苷蛋氨酸
N5-CH2-FH4
N5 N10 - CH2-FH4
N5,N10 = CH-
FH4
N10 -CHO-FH4
N5, N10 -CH2-FH4还原酶
N5, N10 -CH2-FH4脱氢酶
环水化酶
丝 氨酸
组氨酸
苷氨酸
参与 甲基化 反应
为 胸腺嘧啶 合成提供 甲基
参与 嘌呤 合成
FH4
FH4
FH4
HCOOH
H2O
NAD+
NDAH+H+
NAD+
NDAH+H+
H+
参与 嘌呤 合成
六、蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢
1 蛋白质的酶促降解
（ 1）肽酶和蛋白酶的类别
（ 2）蛋白酶的专一性
2 氨基酸代谢概况
3 氨基酸降解与转化
（ 1）脱氨基作用
氧化脱氨基作用, 转氨基作用 ； 联合脱氨基
（ 2）脱羧基作用，脱羧产物 — 胺类物质的生理功能
（ 3）氨基酸分解产物的转化
4 氨和氨基酸的生物合成
(1) 自然界的氮循环
（ 2） 生物固氮 的生物化学
（ 3） 硝酸还原 作用 人的必需氨基酸
Thr,Val,Leu,Ile,Met、
Lys,Phr,Trp (His Arg) （ 4）氨基酸的生物合成
必需氨基酸 和非必需氨基酸的概念
氨基酸碳架的来源
（ 5） 一碳单位 的代谢
本章着重讨论蛋白质在机体内的
降解，以及氨基酸的分解和合成的共
同代谢途径 。
第一节 蛋白质的酶促降解
第二节 氨基酸的分解与转化
第三节 氨的同化及氨基酸的生物合成
氨基酸的分解与转化
一,氨基酸代谢概况
三,氨基酸的脱羧基作用
四,氨基酸分解产物的转化
二,氨基酸的脱氨基作用
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
氨基酸 特殊途径
?-酮酸
糖及其代谢
中间产物
脂肪及其代
谢中间产物
TCA
鸟氨酸
循环
NH4+
NH4+
NH3
CO2 H2O
体蛋白
尿素 尿酸
激素
卟啉
尼克酰氨
衍生物
肌酸胺
嘧啶
嘌呤
SO4 2 -
生物固氮
硝酸还原
（次生物质代谢）
CO2 胺
氨基酸的脱氨基作用
4,非氧化脱氨基作用
1,氧化脱氨基作用
2,转氨基作用
3,联合脱氨基作用
氧化脱氨基作用
氨基酸在酶的催化下脱去氨基生成相
应的 α -酮酸的过程称为氧化脱氨基作用。
主要有以下两种类型,
α -氨基酸
氨基酸氧化酶（ FAD,FMN）
α-酮酸
R-CH-COO-
NH+3 |
R-C-COO-+NH3
O || H
2O+O2 H2O2
L-谷氨酸脱氢酶 谷氨酸 + H
2O ?-酮戊二 酸 + NH3
NAD（ P） + NAD（ P） H
转氨基作用
α -氨基酸 1
R1-CH-COO-
NH+3
|
α-酮酸 1
R1-C-COO-
O
||
R2-C-COO-
O
||
α-酮酸 2
R2-CH-COO-
NH+3 |
α-氨基酸 2 转氨酶
（辅酶：磷酸吡哆醛）
在转氨酶的催化下,α-氨基酸的氨基转移到 α-酮酸的酮基碳原子
上，结果原来的 α-氨基酸生成相应的 α-酮酸，而原来的 α-酮酸则形成了
相应的 α-氨基酸，这种作用称为转氨基作用或氨基移换作用。
磷酸吡哆醛的作用机理
谷氨酰胺的生成和利用
+NH2 +H2O
ATP ADP+Pi
谷氨酰胺合成酶
Mg2+
+2H 谷氨酸合成酶
联合脱氨基作用
（ 1）概念
（ 2）类型
a,转氨酶与 L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联
b,转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
转氨基作用和
氧化脱氨基作
用联合进行的
脱氨基作用方
式。
转氨酶与 L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联
转氨酶 L-谷氨酸脱氢酶
H20+NAD+
NH3+NADH
α-酮酸
α -氨基酸 α-酮戊二酸
L-谷氨酸
转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联
α-氨基酸
α-酮酸
α-酮戊二酸
谷氨酸 草酰乙酸
天冬氨酸
腺苷酰琥珀酸
苹果酸 延胡索酸 腺苷酸
次黄苷酸
非氧化脱氨基作用（自学）
（ 1） 直接脱氨基作用
（ 2） 还原脱氨基作用
（ 3） 水解脱氨基作用
（ 4） 脱水脱氨基作用
（ 5） 氧化还原脱氨基作用
氨基酸的脱羧基作用
1、概念
3,脱羧产物的进一步转化（次生物质代谢 ）
氨基酸在脱羧酶的
作用下脱掉羧基生成相
应的一级胺类化合物
的作用。脱羧酶的辅
酶为磷酸吡哆醛。
直接脱羧 胺
羟化脱羧 羟胺
2、类型,
氨基酸分解产物的转化
1,氨的代谢转变
2,氨基酸碳骨架的代谢途径
氨的代谢转变
（ 1） 重新生成氨基酸
（ 2） 谷氨酰胺和天冬酰氨的生成
（ 3） 尿素的生成 —— 尿素循环
（ 4） 合成其他含 N物质
谷丙转氨酶和谷草转氨酶
谷丙转氨酶
（ GPT）
谷草转氨酶
(GOT)
谷氨酸的重新生成
L-谷氨酸脱氢酶
谷氨酸 + H2O ?-酮戊二 酸 + NH3
NAD（ P） + NAD（ P） H
尿 素 的 生 成
a、概念
b,总反应和过程
在排尿动物体内由
NH3合成 尿素是在肝脏
中通过一个循环机制完
成的，这一个循环称为
尿素循环。
NH3+CO2+3ATP+天冬氨酸 +2H2O ? NH2-CO-NH2
+ 2ADP +2+ AMP +PPi+延胡索酸
鸟
氨
酸
循
环
氨基酸
谷氨酸
谷氨酸
氨甲酰磷酸
鸟氨酸
瓜氨酸
瓜氨酸
精氨琥珀酸
鸟氨酸
精氨酸
延胡索酸
草酰乙酸 氨基酸 谷氨酸
?-酮戊二酸 天冬氨酸
ATP
AMP+PPi
H2O
2ATP+CO2+NH3+H2O
2ADP+Pi
基质
线
粒
体
胞液
NH2-C-NH2
O
尿素
氨基酸碳骨架的代谢途径
（ 1） 再氨基化生成氨基酸
（ 2） 转变成糖或脂肪
生糖氨基酸和生酮氨基酸
（ 3） 氧化成 CO2和 H2O
作业：分别写出谷氨酸在体内生成糖和氧化分解成 CO2,
H2O的代谢途径，并计算氧化分解时可产生的 ATP数。
氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径
草酰乙酸
磷酸烯
醇式酸
?-酮戊二酸
天冬氨酸
天冬酰氨
丙酮酸
延胡索酸
琥珀酰 CoA
乙酰 CoA 乙酰乙酰 CoA
苯丙氨酸
酪氨酸
亮氨酸
赖氨酸
色氨酸
丙氨酸
苏氨酸
甘氨酸
丝氨酸
半胱氨酸
谷氨酸
谷氨酰胺
精氨酸
组氨酸
脯氨酸
异亮氨酸
亮氨酸
缬氨酸
苯丙氨酸
酪氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
缬氨酸
葡萄糖
柠檬酸
转氨基作用是 α — 氨基酸与 α -酮
酸之间的氨基的转移作用。即：一种
α -氨基酸的 α -氨基在转氨酶作用下
转移到 α -酮酸的酮基上，结果原来的
氨基酸生成相应的酮酸，而原来的酮
酸则形成相应的氨基酸,反应如图
蛋白质的酶促降解
一、水解蛋白质的酶的种类和专一性
肽酶 （ Peptidase）
蛋白酶 (Proteinase)
二、细胞内蛋白质降解
胞内蛋白质降解的意义
胞内蛋白质降解系统：溶酶系统和泛肽系统
蛋白质降解的泛肽途径
肽酶的种类和专一性
编号 名 称 作 用 特 征
3,4,11
3,4,13
?-氨酰肽水解酶
(?-aminoacyl
peptide hydrolase)
作用于多肽链的 N-末端
?-羧肽水解酶
(?-carboxyl
peptide hydrolase)
作用于多肽链的 C-末端
3,4,14 二羧肽水解酶
(depeptide
hydrolase)
水解二肽
蛋白酶的种类和专一性
编号 名 称 作用特征 实例
3,4,2,1
3,4,2,2
丝氨酸蛋白酶类
(serine pritelnase)
活性中心含
Ser
3,4,2,3
3,4,2,4
硫醇蛋白酶类
(Thiol pritelnase)
活性中心含
Cys
羧基（酸性）蛋白酶类
[carboxyl(asid)
pritelnase]
活性中心含
Asp,最适 pH
在 5以下
金属蛋白酶类
(metallopritelnase)
活性中心含有
Zn2+, Mg2+等
金属
胰凝乳蛋白酶
胰蛋白酶
凝血酶
木瓜蛋白酶
无花果蛋白酶
菠萝酶
胃蛋白酶
凝乳酶
枯草杆菌蛋白酶
嗜热菌蛋白酶
消化道内几种蛋白酶的专一性
（ Phe.Tyr.Trp） （ Arg.Lys）
（脂肪族）
胰凝乳
蛋白酶 胃蛋白酶 弹性蛋白酶
羧肽酶
胰蛋白酶
氨肽酶 羧肽酶
（ Phe,Trp）
蛋白质降解的泛肽途径
E1-S-
E1-SH
E2-S-
E1-SH
E2-SH
E2-SH
ATP AMP+PPi E3
多 泛肽化蛋白
ATP
26S蛋白酶体
20S蛋白酶体
ATP
19S调节亚基
去折叠
水解
E1：泛肽激活酶 E2：泛肽载体蛋白
E3：泛肽 -蛋白质连接酶
（ ubiquitin）
氨的同化及氨基酸的生物合成
一,氮素循环
二,生物固氮（自学）
四,氨基酸的生物合成
五,氨基酸与 一 碳基团代谢
三,氨的同化（自学）
自然界的氮素循环
硝酸盐
亚硝酸
氮
生物固氮
工业固氮
固氮生物 动植物
硝酸盐还原
大气固氮 大气氮素
岩浆源的
固定氮
火成岩 反硝化作用
氧化亚氮
蛋白质
入地下水
动植物废物
死的有机体
生物固氮（自学）
1,生物固 N的化学本质
2,固 N酶
3,固 N条件
生物 固 N的化学本质
3H2
6e-
2NH3 N2 +
固 N条件
（ 1）电子供体：氧化底物（ MH2）、丙酮酸,H2
（ 2） ATP供能
（ 3） 厌氧环境
固 N 酶
b,ATP酶活性：能催化 ATP分解, 从中获
取能量推动电子向还原底物上转移 。
（ 1）结构组成
（ 2）作用机理,
（ 3）特点,是一种多功能酶
N2 还原剂 铁蛋白 钼铁蛋白
a、氧化还原酶：不仅能催化 N2还原，还可
催化 N2O化合物等还原。
铁蛋白,二聚体、含 Fe和 S,
形成 [Fe4S4]簇
钼铁蛋白：
四聚体（ α 2β 2）,
含 Mo,Fe和 S
硝酸还原作用
（ 2） 硝酸还原酶
(3)亚硝酸还原酶
（ 1） 硝酸还原作用的化学本质
NH+4 NO-3 2e- 6e-
硝酸还原酶 亚硝酸还原酶
NO-2
硝酸还原酶
a、铁氧还蛋白 —— 硝酸还原酶
b,NAD(P)H-硝酸还原酶
H2O NO-3 + 2Fd还原态 + 2H+ NO-2 + 2Fd氧化态 +
+ NAD(P)H + H+ NO-2 + NAD(P)+ + H2O NO3 -
亚硝酸还原酶
2H2O
a、铁氧还蛋白 —— 亚硝酸还原酶
NO-2 + 6Fd还原态 + 8H+ NH+4 + 6Fd氧化态 + 2H2O
b,NAD(P)H—— 亚硝酸还原酶
NO-2 + 3NAD(P)H + NH+4 + 3NAD(P)+ + 5H+
氨的同化
1,谷氨酸的形成途径
2、氨甲酰磷酸的生成
氨基酸的生物合成
1,必需氨基酸和非必需氨基酸
2,氨基酸的生物合成
必需氨基酸的概念
Thr,Val,Leu,Ile,Met、
Lys,Phr,Trp, (His Arg)
凡是机体不能自己合成，必需来自外
界的氨基酸，称为必需氨基酸。
?
人的必需氨基酸,
氨基酸的生物合成的碳架来源
（ 1） 非必需氨基酸的生物合成
（ 2） 各族氨基酸的前体及相互关系
a、由 α-酮酸氨基化生成
b、由某些非必需氨基酸转化而来
c、由某些必需氨基酸转变而来
非
必
需
氨
基
酸
的
生
物
合
成
各
种
氨
基
酸
的
前
体
及
相
互
关
系
谷氨酸族
天冬氨
酸族
丙氨
酸族
丝氨
酸族 His 和芳香族
氨基酸与一碳基团代谢
1,一碳基团（一碳单位）的概念
2,一碳基团和氨基酸代谢
Gly,Ser,Thr,His都可以作为一碳基团的供体。
3、一碳基团的利用：参与合成反应,如
磷脂、核苷酸等的合成。
一碳基团
在代谢过程中，某些化合
物（如氨基酸）可以分解产生
具有一个碳原子的基团（不包
括 CO2），称为一碳基团。一碳
基团的转移除了和许多氨基酸
的代谢直接有关外，还参与嘌
呤和胸腺嘧啶的生物合成。
一碳基团转移酶的辅酶, FH4
一碳基团四氢叶酸化合物的结构和命名
-CH=NH 亚氨甲基
H-CO- 甲酰基
-CH2OH 甲醇基
-CH= 次甲基
-CH2- 亚甲基
-CH3 甲基
叶酸 和 四氢叶酸（ FH4）
叶
酸
四
氢
叶
酸 H
H
10
5
N5,N10-CH2-FH4 N5-CHO-FH4
CH2 CHO
一碳基团的
来源与转变
S-腺苷蛋氨酸
N5-CH2-FH4
N5 N10 - CH2-FH4
N5,N10 = CH-
FH4
N10 -CHO-FH4
N5, N10 -CH2-FH4还原酶
N5, N10 -CH2-FH4脱氢酶
环水化酶
丝 氨酸
组氨酸
苷氨酸
参与 甲基化 反应
为 胸腺嘧啶 合成提供 甲基
参与 嘌呤 合成
FH4
FH4
FH4
HCOOH
H2O
NAD+
NDAH+H+
NAD+
NDAH+H+
H+
参与 嘌呤 合成
六、蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢
1 蛋白质的酶促降解
（ 1）肽酶和蛋白酶的类别
（ 2）蛋白酶的专一性
2 氨基酸代谢概况
3 氨基酸降解与转化
（ 1）脱氨基作用
氧化脱氨基作用, 转氨基作用 ； 联合脱氨基
（ 2）脱羧基作用，脱羧产物 — 胺类物质的生理功能
（ 3）氨基酸分解产物的转化
4 氨和氨基酸的生物合成
(1) 自然界的氮循环
（ 2） 生物固氮 的生物化学
（ 3） 硝酸还原 作用 人的必需氨基酸
Thr,Val,Leu,Ile,Met、
Lys,Phr,Trp (His Arg) （ 4）氨基酸的生物合成
必需氨基酸 和非必需氨基酸的概念
氨基酸碳架的来源
（ 5） 一碳单位 的代谢
