氨基酸的生物合成资料知识分享.ppt

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1、氨基酸的生物合成资料必需氨基酸非必需氨基酸人类必需氨基酸：苯丙氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸（组氨酸、精氨酸——幼体必需）；高等植物有能力合成自身所需的全部氨基酸。一、氨基酸生物合成概述Review(1)氨基酸碳骨架是怎样形成的?(2)氮经怎样的途径流入氨基酸分子?有关氨基酸合成的两个问题(1)氨基酸碳骨架的形成源于糖代谢的三条“主要干线”的代谢中间产物①柠檬酸循环②糖酵解③磷酸戊糖途径糖代谢主要途径中与氨基酸合成密切相关的化合物是氨基酸合成的起始物。①形成氨甲酰磷酸(耗2ATP)②

2、形成谷氨酸(耗NADPHorNADH)③形成谷氨酰胺(耗1ATP)（2）氮经三条途径流入氨基酸分子N的来源：N2，NH3生物体利用3种反应把氨转化为有机物，有利于氨基酸的生物合成。①形成氨甲酰磷酸机制催化酶：氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ调节物：N-乙酰谷氨酸（由谷氨酸在N-乙酰谷氨酸合成酶的催化下与乙酰-CoA合成。）氨甲酰磷酸参与尿素循环的精氨酸合成及嘧啶生物合成。②形成谷氨酸谷氨酸脱氢酶既可利用NADH作为其辅酶，也可利用NADPH作为其辅酶。③形成谷氨酰胺各种氨基酸的生物合成途径各异，但其碳骨架的形成却具有共性，主要来源

3、于几条代谢途径的中间产物，如柠檬酸循环、糖酵解、戌糖磷酸途径等。根据氨基酸合成途径的相似性把它们归为六大族：谷氨酸族：包括Glu、Gln、Pro、Arg、Lys；天冬氨酸族：包括Asp、Asn、Met、Thr；丝氨酸族：包括Ser、Cys、Cys-Cys；丙酮酸族：包括Ala、Val、Leu；芳香族：包括Phe、Tyr、Trp；组氨酸族：包括His;6条氨基酸生物合成途径①丙氨酸族②丝氨酸族③谷氨酸族④天冬氨酸族⑤组氨酸⑥芳香氨基酸族①④③②⑤⑥二、谷氨酸族氨基酸生物合成这一族氨基酸有Glu、Gln、Pro、Arg、

4、Lys。1、由-酮戊二酸合成谷氨酸游离氨二、谷氨酸族氨基酸生物合成2、由-酮戊二酸合成谷氨酰胺二、谷氨酸族氨基酸生物合成-酮戊二酸也可在谷氨酸合酶作用下接受谷氨酰胺的酰氨基形成谷氨酸。二、谷氨酸族氨基酸生物合成3、由-酮戊二酸合成脯氨酸谷氨酸激酶谷氨酸脱氢酶谷氨酰--半醛自动环化二氢吡咯-5-羧酸还原酶二、谷氨酸族氨基酸生物合成4、由-酮戊二酸合成精氨酸Cit+氨甲酰磷酸二、谷氨酸族氨基酸生物合成5、由-酮戊二酸合成赖氨酸赖氨酸在不同物种中的合成途径差别较大。蕈类和眼虫中赖氨酸的合成以-酮戊二酸为起始

5、物。合成过程参见P347三、天冬氨酸族氨基酸生物合成这类主要有Asp、Asn、Met、Thr、Lys、Ile。1、天冬氨酸生物合成谷氨酸草酰乙酸天冬氨酸谷草转氨酶三、天冬氨酸族氨基酸生物合成2、天冬酰胺生物合成Asp+GlnAsn+Glu天冬酰胺合成酶三、天冬氨酸族氨基酸生物合成3、细菌和植物中赖氨酸的生物合成见P3494、甲硫氨酸生物合成见P3516、异亮氨酸生物合成5、苏氨酸生物合成见P351见P352四、丙酮酸族氨基酸生物合成这类主要有丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸。1、丙氨酸生物合成：由丙酮酸和谷氨酸在谷丙转氨酶的

6、作用下形成。2、缬氨酸和异亮氨酸的生物合成。3、亮氨酸的生物合成。五、丝氨酸族氨基酸生物合成这类主要有丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸。1、丝氨酸的生物合成磷酸甘油脱氢酶磷酸丝氨酸转氨酶磷酸丝氨酸磷酸酶五、丝氨酸族氨基酸生物合成2、甘氨酸的生物合成丝氨酸甘氨酸丝氨酸转羟甲基酶五、丝氨酸族氨基酸生物合成3、半胱氨酸的生物合成丝氨酸半胱氨酸丝氨酸O-乙酰丝氨酸半胱氨酸β-丙氨酸六、芳香族氨基酸生物合成1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成PheTyrTrp只能由植物和微生物合成，这3种氨基酸的合成途径有7步是共有的，合成的起

7、始物是赤藓糖-4-磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸。最后形成分支酸，再由分支酸形成二条途径，一条形成苯丙氨酸和酪氨酸，另一条形成组氨酸。六、芳香族氨基酸生物合成1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成赤藓糖-4-磷酸PEP3-脱氧-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸3-脱氢奎尼酸3-脱氢莽草酸莽草酸莽草酸-3-磷酸5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸分支酸六、芳香族氨基酸生物合成1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成分支酸预苯酸变位酶脱水酶H2O+CO2苯丙酮酸氨基转移酶谷氨酸-酮戌二酸苯丙氨酸脱氢酶NAD+NADH+CO24-羟基苯丙酮酸谷氨

8、酸-酮戌二酸氨基转移酶酪氨酸六、芳香族氨基酸生物合成1、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成分支酸氨基苯甲酸合酶GlnGlu氨基苯甲酸磷酸核糖转移酶5‘-磷酸核糖-1’-焦磷酸（PRPP）异构酶N-（5‘-磷酸核糖）-氨基苯甲酸吲哚-3-甘油磷酸合酶吲哚-3-甘油磷酸色氨酸合酶吲哚色氨酸合酶色氨酸邻氨基苯甲酸烯醇式L-（O-羧基苯氨基）-L-脱