氨基酸代谢学习笔记

生物化学中氨基酸代谢的知识点有蛋白质的酶促降解、氨基酸的降解、氨基酸合成的调节、一碳单位、硫的摄取，希望梳理的内容对你有所帮助！

氨基酸代谢

• 蛋白质的酶促降解
  • 在消化道
    • 蛋白质进入胃，刺激胃黏膜分泌促胃液素
    • 促胃液素促进胃腺腔壁细胞分泌盐酸，胃蛋白酶在酸性条件下发生自身催化，产生有活性的蛋白酶
    • 同时低pH使许多蛋白质变性，构象变化肽链松散，使胃蛋白酶更容易发挥作用，将摄取的蛋白质切成小的肽段
    • 经过部分消化的食物糜进入小肠上部的十二指肠后，刺激肠促胰腺素分泌
    • 肠促胰腺素刺激胰腺分泌碳酸氢盐进入十二指肠，中和来自胃的盐酸，使食物糜的pH迅速上升到7
    • 同时胰腺外分泌细胞合成并分泌胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原、羧肽酶原A、羧肽酶原B进入十二指肠，并在十二指肠中被激活成为有活性的蛋白酶
    • 在多种蛋白酶共同作用下，蛋白质最终被降解生成氨基酸
    • 氨基酸被小肠上皮细胞吸收，进入小肠绒毛的毛细血管，最终进入肝脏进行代谢
  • 在细胞中
    • 溶酶体中
      • 营养充足时，非选择性降级蛋白质
      • 营养缺乏时，选择性降解蛋白质
      • 主要降解细胞外蛋白质和质膜上的膜蛋白
      • 正常条件下对细胞中蛋白质的周转不起主要作用
    • 细胞质中
      • 泛素途径是真核细胞中蛋白质降解主要途径
      • 参与泛素途径
        • 泛素
          • 含有76个氨基酸的蛋白质分子
          • 不同物种的泛素分子之间氨基酸序列保守性很强
          • 作用：将应该降解的蛋白质标记出来
          • 羧基末端与目的蛋白质肽链中某些赖氨酸侧链上的ε-氨基形成异肽链
        • 蛋白酶体
          • 蛋白质复合体，催化+调节
        • 三种酶
          • 泛素激活酶E1
          • 泛素载体蛋白E2
          • 泛素蛋白连接酶E3
• 氨基酸的降解
  • 脱氨基作用
    • 转氨基作用
      • 催化一个α-氨基酸的氨基转移到一个α-酮酸的酮基上
      • 原来的氨基酸生成相应酮酸，原来的酮酸形成相应氨基酸
      • 转氨酶的辅酶：磷酸吡哆醛（PLP）+磷酸吡多胺（PMP）
    • 氧化脱氨基作用
      • 氨基酸氧化酶或氨基酸脱氢酶催化，氨基酸脱去氨基产生氨和α-酮酸
      • 反应需要氧的存在
      • 最重要的酶：L-谷氨酸脱氢酶
      • 哺乳动物谷氨酸脱氢酶主要存在于肝和肾细胞的线粒体
    • 多数氨基酸都能通过转氨基作用将氨基酸转移给α-酮戊二酸，产生谷氨酸，所以这些氨基酸都可以通过转氨基作用和氧化脱氨作用被降解
    • 联合脱氨基作用
      • 以谷氨酸脱氢酶为核心
        • 涉及转氨酶+谷氨酸脱氢酶
        • 脱下的氨能进入尿素循环
      • 以嘌呤核苷酸循环为核心
        • 转氨两次
        • 第一次产谷氨酸，第二次产天冬氨酸
  • 尿素循环
    • 排出体内多余的氨
      • 整个过程消耗3分子ATP或4个高能磷酸键
      • 尿素循环受阻导致人体产生高血氨症
    • 氨甲酰磷酸的合成
      • 地点：线粒体
      • 氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ催化
        • 限速调节尿素循环途径
        • N-乙酰谷氨酸是该酶的别构激活剂
      • 真核生物中存在Ⅰ、Ⅱ两种氨甲酰磷酸合成酶
        • Ⅰ在线粒体中，合成的氨甲酰磷酸进入尿素循环途径
        • Ⅱ在细胞质中，合成的氨甲酰理算用于嘧啶核苷酸的合成
    • 瓜氨酸的合成
      • 氨甲酰磷酸+鸟氨酸→瓜氨酸+Pi
    • 精氨基琥珀酸的合成
      • 瓜氨酸在特定运转体的帮助下从线粒体进入细胞质
      • 瓜氨酸+天冬氨酸+ATP→精氨基琥珀酸+AMP+PPi
    • 精氨酸的合成
      • 精氨基琥珀酸→精氨酸+延胡索酸
      • 反应在细胞质进行，产生的延胡索酸不能直接进入TCA循环
    • 尿素的产生
      • 尿素：水溶性物质，通过血液进入肾脏，最终以尿液的形式排出体外
      • 鸟氨酸：在转运体的帮助下进入线粒体继续尿素循环
      • 尿素分子中的两个N，一个来自于游离的氨离子，一个来自天冬氨酸；C来自CO2
  • 氨基酸骨架的代谢
    • • 只有赖氨酸和亮氨酸是纯粹生酮氨基酸
      • 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和异亮氨酸都是生糖生酮氨基酸
• 氨基酸合成的调节
  • 反馈调节
  • 线性途径
    • 大肠杆菌丝氨酸的合成
      • 丝氨酸是3-磷酸甘油酸脱氢酶的别构抑制剂，丝氨酸积累时该酶受到抑制，合成丝氨酸途径受阻，丝氨酸合成减少
  • 分支途径
    • 缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的合成
• 一碳单位
  • 定义：具有一个碳原子的基团
  • 生物体中一碳单位的不同形式
  • 四氢叶酸能携带不同形式的一碳单位，携带一碳单位的位点要么是单独的N5或N10分别携带，要不N5N10共同携带
• 硫的摄取
  • 植物可以将环境中的硫酸根离子同化产生半胱氨酸
    • 腺苷5'-磷酸硫酸（APS）和3'-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸（PAPS）是硫酸根离子的两种活化形式
    • 植物细胞将APS转化为PAPS，然后PAPS经过还原生成S2-，进一步合成半胱氨酸