公共卫生从业人员生物化学考点简介(2)
20多种aa有三种方式。
(1)胺化和还原成氨基酸。
(2)氧化成二氧化碳和水(TCA)。
(3)原糖和脂肪。
A.A .的20多种碳骨架可以转化成7种物质:丙酮酸、乙酰辅酶a、乙酰辅酶a、?-酮戊二酸、琥珀酰辅酶a、富马酸、草酰乙酸。他们最后集中于进入TCA的五种物质:乙酰辅酶a、乙酰辅酶a和乙酰辅酶a。-酮戊二酸、琥珀酰辅酶a、富马酸、草酰乙酸。
1)转化为丙酮酸。
丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸和半胱氨酸形成丙酮酸的途径
(1),Ala和?酮戊二酸转氨作用(丙氨酸氨基转移酶)
(2) Gly先转化为Ser,再从Ser转化为丙酮酸。
甘氨酸和丝氨酸之间的相互转化极其灵活,该反应也是丝氨酸生物合成的重要途径。
Gly的分解代谢主要不是通过乙酰辅酶a的形成,它的重要作用是提供一个碳单位。
Gly + FH4 + NAD+?N5,N10-次甲基FH4+CO2+NH4++NADH
(3)丝氨酸脱水和脱氢产生丙酮酸(丝氨酸脱水酶)
(4) Thr有三种方式。
① Thr醛缩酶催化裂解成Gly和乙醛,后者被氧化成乙酸?乙酰辅酶a
(5),Cys有三种方式。
①转氨,代?-巯基丙酮酸,然后脱去巯基生成丙酮酸。
②氧化成丙酮酸
(3)加水分解成丙酮酸。
2)转化为乙酰乙酰辅酶a的途径
苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸
(1)、Phe?Tyr?乙酰乙酰辅酶a
苯丙氨酸和酪氨酸分解为乙酰乙酰辅酶a和富马酸的途径
(2)、Tyr
产品:1乙酰乙酰基COAs(可转化为2乙酰乙酰基COAs。),1富马酸,1 CO2,
(3)、低浓缩铀
产品:1乙酰基COAs,1乙酰基COAs,相当于3乙酰基COAs。
反应中先除去1 CO2,再加入1 CO2,C原子不变。
(4)、赖氨酸
产品:1乙酰乙酰辅酶a,2 CO2。
反应过程中氨的转氨作用:a .氧化脱氨作用,b .转氨作用
(5)、Trp
产品:1乙酰辅酶a,1乙酰辅酶a,4 CO2,1甲酸。
3) ?-酮戊二酸途径
Arg,His,Gln,Pro,Glu阵型?-酮戊二酸途径
(1),Arg产品:1 Glu,1尿素。
(2) His产品:1 Glu,1 NH3,1甲亚胺。
(3)、Gln三种方式
①.Gln酶:Gln+H2O?谷氨酸+氨
②谷氨酸合酶:。Gln+?-酮戊二酸+NADPH?2Glu + NADP+
③转酰胺酶:Gln+?酮戊二酸?谷氨酸+r-酮戊二酸-酮戊二酸+NH4+
(4) Pro产品:Pro?(同glucose)葡萄糖
Hpro?丙酮酸盐+丙醛
4)琥珀酰辅酶a途径
甲硫氨酸、异亮氨酸和缬氨酸被转化为琥珀酰辅酶a。
(1),Met产生1个甲基,并且-SH被转移到Ser(产生Cys)以产生琥珀酰CoA。
(2) Ile产生乙酰辅酶a和琥珀酰辅酶a。
(3)、Val
5)草酰乙酸途径
Asp和Asn可以转化为草酰乙酸并进入TCA。Asn先转化为Asp(Asn酶),然后Asp转氨生成草酰乙酸。
6)富马酸途径
苯丙氨酸和酪氨酸可以生成富马酸。
生糖氨基酸和生酮氨基酸
生酮氨基酸:苯丙氨酸,酪氨酸,亮氨酸,赖氨酸,色氨酸。在分解过程中转化为乙酰乙酰辅酶a,能产生乙酰乙酸和?-羟基丁酸,所以这五种抗艾剂叫做生酮抗艾剂。
产糖氨基酸:任何能产生丙酮酸的氨基酸?酮戊二酸、丁二酸、富马酸、草酰乙酸的-A.A .都称为原糖A.A .,都可以产生Glc。
苯丙氨酸和酪氨酸是生酮的和生糖的。
5.氨基酸衍生的其他重物质
1)从氨基酸产生一个碳单位。
一个碳单元:有一个碳原子的基团,包括:亚氨基甲基(-CH=NH)、甲酰基(HC=O-)、羟甲基(-CH2OH)、亚甲基(又名亚甲基,-CH2)、亚甲基(又名甲基,-CH=)和甲基(-CH3)。
一个碳单位不仅与A.A .的代谢密切相关,还参与嘌呤和嘧啶的生物合成,是生物体内多种化合物甲基化的甲基来源。
Gly、Thr、Ser、His、Met等a.a .可提供一个碳单位。
一个碳单元的转移依赖于四氢叶酸(5,6,7,8-四氢叶酸),携带甲基的位点是N 5和N 10。
2)氨基酸和生物活性物质
(1),酪氨酸和黑色素
(2)酪氨酸和儿茶酚胺
能产生多巴、多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素,统称儿茶酚胺。前两种是神经递质,后两种是激素。
Tyr形成多巴、多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素。
(3)、色氨酸、5-羟色胺和吲哚乙酸
色氨酸形成血清素和吲哚乙酸。
5-羟色胺是一种促进血管收缩的神经递质。
(4)肌酸和磷酸肌酸(精氨酸、甘氨酸、蛋氨酸)
肌酸和磷酸肌酸在储存和转移磷酸键能中起着重要的作用。它们存在于动物的肌肉、大脑和血液中。精氨酸、甘氨酸和蛋氨酸形成磷酸肌酸。
肌酸合成中的甲基化:S-腺苷蛋氨酸
(5)、His和组胺
组胺脱羧形成组胺,组胺是血管扩张剂,也是神经组织中感觉神经的递质。
(6)、Arg?水解?鸟氨酸?脱羧?腐胺?亚精胺?精胺
(7)、谷氨酸和r-氨基丁酸
Glu本身是一种兴奋性神经递质(和Asp),广泛存在于大脑和脊髓中。谷氨酸脱羧形成的R-氨基丁酸是一种抑制性神经递质。
(8)、牛磺酸和半胱氨酸
半胱氨酸中的SH被氧化成-SO3-,脱去-首席运营官-形成牛磺酸,与胆汁酸结合乳化食物。
6、氨基酸代谢缺陷
苯丙酮尿症
第三,氨基酸合成代谢
1,氨基酸合成中的氮源和碳源
1)氮源(无机氮不可接受)
(1)生物氨固定(微生物)
A.与豆科植物有关的根瘤菌* * *
B.自养固氮蓝细菌
在固氮酶系统的作用下,空气中的N2被固定产生NH3。
(2)硝酸盐和亚硝酸盐(植物、微生物)
(3)各种脱氨作用产生的NH3(所有生物)
2)碳源
直接碳源对应?-酮酸,植物可以合成20种相应的碳框架或A.A .的前体..人类和动物只能直接合成部分a.a .对应?酮酸。
主要来源:糖酵解、TCA和磷酸己糖分支。
必需氨基酸:异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、(精氨酸、组氨酸)。
3)植物和某些微生物的合成方式
①?-酮戊二酸衍生物类型Glu、Gln、Pro、Arg、Lys(蘑菇、眼虫)
和嗜酒者互诫协会分手?——与酮酸途径相比,少了一个A.A,即His。
②草酰乙酸的衍生物有Asp、Asn、Met、Thr、Ile(也可归为丙酮)和Lys(植物、细菌)。
由TCA中间产品(?-酮戊二酸,草酰乙酸)能合成10种A.A .,即Glu,Gln,Pro,Arg,Asp,Asn,Met,Thr,Ile,Lys。
③丙酮酸衍生型Ala、Val(Ile)和Leu。
④3-磷酸甘油酸衍生物类型Ser、Gly、Cys。
中间产物(3-磷酸甘油酸和丙酮酸)经发酵可合成Ser、Cys、Gly、Ala、Val和Leu等六种氨基酸。
⑤ Phe、Tyr、Trp等三种芳香A.A .可由糖酵解和戊糖磷酸中间体(磷酸烯醇式丙酮酸、赤藓糖4-磷酸)合成。
⑥His有自己独特的合成途径,与其他氨基酸无关。
2.脂肪族氨基酸的生物合成途径
1) ?-酮戊二酸衍生型(Glu、Gln、Pro、Arg、Lys(蘑菇、土元))
(1)和谷氨酸的合成
被谁?L-谷氨酸脱氢酸催化-酮戊二酸和游离氨。对于植物和微生物来说,氨的来源是Gln的酰胺基。
(2)谷氨酰胺的合成
被谁?-酮戊二酸形成Glu,由此可进一步形成Gln,
Gln合酶是催化氨转化为有机氮化合物的主要酶,其活性受八种氮化合物调节:
氨基Glc-6-P,Trp,Ala,Gly,His和CTP,AMP,氨甲酰磷酸。
除了Gly和Ala,其他含氮物质的氮都来自Gln。
(Pro的合成(从Glu环化)
(4)精氨酸的合成
(5)赖氨酸的合成
① ?-酮戊二酸衍生物(蘑菇,眼虫属)
②天冬氨酸和丙酮酸衍生物(植物、细菌)
2)草酰乙酸的衍生类型(Asp、Asn、Met、Thr、Ile、Lys(植物、细菌))
(1),Asp合成
(2)、Asn的合成(转移氨基)
哺乳动物
(3)、Met合成
(4)Thr合成
在Lys、Met和Thr的合成中,有一条* * *相同的途径,即Asp-?-半醛,这是一种分支点化合物。
(5) Ile合成(非常类似于Val)
Ile的合成途径与Val非常相似。
六个c中有四个来自Asp(Asp?Thr),两个来源于丙酮酸,所以也可以归类为丙酮酸衍生物。
(Lys(植物、细菌)P267的图17-5
3)丙酮酸衍生物(丙氨酸、缬氨酸(Ile)、亮氨酸)
4)甘油基3-磷酸衍生物(丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸)
3.芳香族氨基酸和组氨酸的合成
1)PHE、酪氨酸和色氨酸的合成
分支酸:2磷酸烯醇丙酮酸,1赤藓糖4-P。
2)2)His的合成
本章重点介绍:脱氨的几种方式;氨的方式;尿素的合成;氨的运输;脱氨基后碳架的去向;合成中的碳源和氮源;Gln和Glu合成;一个碳单位及其作用