蛋白质氨基酸酶促降解

这是一个关于蛋白质氨基酸酶促降解的思维导图，主要内容有蛋白质的酶促降解、氨基酸的分解与转化、氨基酸的生物合成。

蛋白质氨基酸酶促降解

• 蛋白质的酶促降解
  • 蛋白水解酶
    • （一）肽酶
      • 肽酶（peptidase）
        • 肽链外切酶，可分别从多肽链的游离羧基端或游离氨基端逐个水解AA的E。
      • 氨肽酶（aminopeptidase）
        • 从多肽链氨基端逐 个水解AA的E。
      • 羧肽酶（carboxypeptidase）
        • 从多肽链羧基端逐个水解AA的E。
    • （二）蛋白酶
      • 蛋白酶（proteinase）
        • 又称肽链内切酶， 它能水解肽链内部的肽键，使蛋白质多肽链水解为许多小肽段。
      • 胃蛋白酶
        • 芳香族AA的-NH2形成的肽键
      • 胰凝乳蛋白酶
        • 芳香族AA的-COOH形成 的肽键
      • 胰蛋白酶
        • Lys、Arg等碱性AA的COOH形成 的肽键
      • 嗜热菌蛋白酶
        • 非极性AA的-NH2形成的肽键
      • 溴化氰
        • 水解由Met的COOH形成的肽键
  • 食物中蛋白质的消化吸收
  • 细胞内蛋白质降解
    • 细胞内蛋白质降解的意义
      • 异常蛋白的清除
      • 短命蛋白的清除（如细胞周期蛋白、转录因子）
      • 维持体内氨基酸代谢库
      • 防御机制组成部分
      • 蛋白质前体的裂解加工
    • 泛素介导的细胞内蛋白质降解途径
      • 泛素化的蛋白质在ATP参与下被蛋白酶水解。
      • 泛素-蛋白酶体降解途径
  • 细胞自噬
    • 细胞将自身一些蛋白质和细胞器包裹在特定的膜结构中，送入溶酶体降解，产生能量和小分子， 供细胞再次利用的过程。
• 氨基酸的分解与转化
  • 脱氨基作用
    • 氧化脱氨基作用
      • 谷氨酸脱氢E：在生物体内分布广泛，且活性强，是氧化脱氨基作用的主要E
    • 转氨基作用
      • 转氨酶：催化转氨作用的酶称为转氨酶， 以磷酸吡哆醛为辅酶，它是VB6的磷酸酯。
      • 除Pro、Lys和Thr外，其余 L-AA都可以转氨酶 的转氨作用形成。
        • 谷丙转氨酶（GPT）
        • 谷草转氨酶（GOT）
    • 联合脱氨基作用（生物体脱氨基的主要形式）
      • 转氨E－谷氨酸脱氢E的联合脱氨作用(肝和肾）
      • 转氨E－嘌呤核苷酸循环联合脱氨作用 （心肌、骨骼肌、脑）
    • 非氧化脱氨基作用：大多数在微生物中进行
      • 还原脱氨基作用
      • 脱水脱氨基作用
      • 直接脱氨基作用
    • 脱酰氨基作用
  • 脱羧基作用
    • 直接脱羧基作用
      • Glu脱羧
        • γ-氨基丁酸是抑制性神经递质
      • Ser的脱羧
      • Lys、鸟氨酸的脱羧
    • 羟化脱羧基作用
      • Tyr在酪氨酸酶的作用下发生羟化生成多巴， 进一步氧化成黑色素。
  • 氨基酸降解产物的去向
    • （一）氨的代谢转变
      • 重新合成AA：不能增加AA数量，能改 变AA种类
      • 生成酰胺：酰胺是生物体贮藏和运输氨 的主要形式；解除氨毒
      • 生成铵盐：保证细胞内正常的pH
      • 经鸟氨酸循环，合成尿素，排出体外（氨 的排泄方式之一）
    • （二）a-酮酸的代谢转变
      • 还原氨基化－－合成新AA
      • 彻底氧化为CO2和H2O（TCA循环和ETS）
      • 转变为糖和脂肪（TCA循环的中间产物）
    • （三）脱羧基产物的转化
• 氨基酸的生物合成
  • 氨基化作用
    • NH3 + a-酮酸 Glu
      • 氨的来源
        • 分解代谢
        • 生物固氮
          • 某些微生物，在常温常压下，将N2转变为 NH3的过程。
            • 不需高温高压，节约能源，不污染环境； 生物固氮可以为农作物提供氮肥
            • 固氮酶结构（多功能酶）： 铁蛋白 + 钼铁蛋白 二者结合才有活性
            • 固氮酶催化的反应及反应条件
        • 硝酸盐的还原作用
          • NR（硝酸还原酶）
          • NiR （亚硝酸还原酶）
      • a-酮酸的来源
        • 来自糖代谢：Pyr、OAA、a-Kg
        • 来自GAC或光呼吸乙醇酸途径
        • 来自脂类代谢
      • 氨的同化（氨基化作用）
        • Glu合成途径 Glu 其它AA
          • Glu脱氢酶途径（异养真核生物）
          • GS－GOGAT途径（高等绿色植物）
        • 氨甲酰磷酸的合成
          • 氨甲酰激E
          • 氨甲酰磷酸合成E
            • 氨甲酰磷酸合成E І：肝脏线粒体中，合成 尿素，是鸟氨酸循环的限速酶
            • 氨甲酰磷酸合成E ІІ：各种细胞的细胞质 基质，以Gln为原料，合成嘧啶
  • 转氨基作用
  • 各族AA的合成
    • 丙氨酸族
      • EMP途径生成的丙酮酸
      • Ala Val Leu
    • 丝氨酸族
      • 光呼吸乙醇酸途径（或GAC）形成的乙醛酸，EMP途径（或光合碳循环） 生成的3-PGA
      • Gly Ser Cys
    • 天冬氨酸族
      • TCA的OAA
      • Asp Asn Lys Thr Ile Met
    • 谷氨酸族
      • TCA循环的 a-酮戊二酸
      • Glu Gln Pro Arg
    • 组氨酸和芳香氨基酸族
      • PPP的核糖-5-磷酸
      • PPP的4-磷酸赤藓糖（E-4-P） 和EMP的PEP
      • His Phe Tyr Trp
  • 氨基酸与一碳基团代谢
    • 甲基 -CH3
    • 亚甲基 -CH2-
    • 次甲基 -CH-
    • 亚胺甲基 -CH=NH
    • 羟甲基 -CH2- OH
    • 甲酰基 -CHO

蛋白质氨基酸酶促降解

• 蛋白质的酶促降解
  • 蛋白水解酶
    • （一）肽酶
      • 肽酶（peptidase）
        • 肽链外切酶，可分别从多肽链的游离羧基端或游离氨基端逐个水解AA的E。
      • 氨肽酶（aminopeptidase）
        • 从多肽链氨基端逐 个水解AA的E。
      • 羧肽酶（carboxypeptidase）
        • 从多肽链羧基端逐个水解AA的E。
    • （二）蛋白酶
      • 蛋白酶（proteinase）
        • 又称肽链内切酶， 它能水解肽链内部的肽键，使蛋白质多肽链水解为许多小肽段。
      • 胃蛋白酶
        • 芳香族AA的-NH2形成的肽键
      • 胰凝乳蛋白酶
        • 芳香族AA的-COOH形成 的肽键
      • 胰蛋白酶
        • Lys、Arg等碱性AA的COOH形成 的肽键
      • 嗜热菌蛋白酶
        • 非极性AA的-NH2形成的肽键
      • 溴化氰
        • 水解由Met的COOH形成的肽键
  • 食物中蛋白质的消化吸收
  • 细胞内蛋白质降解
    • 细胞内蛋白质降解的意义
      • 异常蛋白的清除
      • 短命蛋白的清除（如细胞周期蛋白、转录因子）
      • 维持体内氨基酸代谢库
      • 防御机制组成部分
      • 蛋白质前体的裂解加工
    • 泛素介导的细胞内蛋白质降解途径
      • 泛素化的蛋白质在ATP参与下被蛋白酶水解。
      • 泛素-蛋白酶体降解途径
  • 细胞自噬
    • 细胞将自身一些蛋白质和细胞器包裹在特定的膜结构中，送入溶酶体降解，产生能量和小分子， 供细胞再次利用的过程。
• 氨基酸的分解与转化
  • 脱氨基作用
    • 氧化脱氨基作用
      • 谷氨酸脱氢E：在生物体内分布广泛，且活性强，是氧化脱氨基作用的主要E
    • 转氨基作用
      • 转氨酶：催化转氨作用的酶称为转氨酶， 以磷酸吡哆醛为辅酶，它是VB6的磷酸酯。
      • 除Pro、Lys和Thr外，其余 L-AA都可以转氨酶 的转氨作用形成。
        • 谷丙转氨酶（GPT）
        • 谷草转氨酶（GOT）
    • 联合脱氨基作用（生物体脱氨基的主要形式）
      • 转氨E－谷氨酸脱氢E的联合脱氨作用(肝和肾）
      • 转氨E－嘌呤核苷酸循环联合脱氨作用 （心肌、骨骼肌、脑）
    • 非氧化脱氨基作用：大多数在微生物中进行
      • 还原脱氨基作用
      • 脱水脱氨基作用
      • 直接脱氨基作用
    • 脱酰氨基作用
  • 脱羧基作用
    • 直接脱羧基作用
      • Glu脱羧
        • γ-氨基丁酸是抑制性神经递质
      • Ser的脱羧
      • Lys、鸟氨酸的脱羧
    • 羟化脱羧基作用
      • Tyr在酪氨酸酶的作用下发生羟化生成多巴， 进一步氧化成黑色素。
  • 氨基酸降解产物的去向
    • （一）氨的代谢转变
      • 重新合成AA：不能增加AA数量，能改 变AA种类
      • 生成酰胺：酰胺是生物体贮藏和运输氨 的主要形式；解除氨毒
      • 生成铵盐：保证细胞内正常的pH
      • 经鸟氨酸循环，合成尿素，排出体外（氨 的排泄方式之一）
    • （二）a-酮酸的代谢转变
      • 还原氨基化－－合成新AA
      • 彻底氧化为CO2和H2O（TCA循环和ETS）
      • 转变为糖和脂肪（TCA循环的中间产物）
    • （三）脱羧基产物的转化
• 氨基酸的生物合成
  • 氨基化作用
    • NH3 + a-酮酸 Glu
      • 氨的来源
        • 分解代谢
        • 生物固氮
          • 某些微生物，在常温常压下，将N2转变为 NH3的过程。
            • 不需高温高压，节约能源，不污染环境； 生物固氮可以为农作物提供氮肥
            • 固氮酶结构（多功能酶）： 铁蛋白 + 钼铁蛋白 二者结合才有活性
            • 固氮酶催化的反应及反应条件
        • 硝酸盐的还原作用
          • NR（硝酸还原酶）
          • NiR （亚硝酸还原酶）
      • a-酮酸的来源
        • 来自糖代谢：Pyr、OAA、a-Kg
        • 来自GAC或光呼吸乙醇酸途径
        • 来自脂类代谢
      • 氨的同化（氨基化作用）
        • Glu合成途径 Glu 其它AA
          • Glu脱氢酶途径（异养真核生物）
          • GS－GOGAT途径（高等绿色植物）
        • 氨甲酰磷酸的合成
          • 氨甲酰激E
          • 氨甲酰磷酸合成E
            • 氨甲酰磷酸合成E І：肝脏线粒体中，合成 尿素，是鸟氨酸循环的限速酶
            • 氨甲酰磷酸合成E ІІ：各种细胞的细胞质 基质，以Gln为原料，合成嘧啶
  • 转氨基作用
  • 各族AA的合成
    • 丙氨酸族
      • EMP途径生成的丙酮酸
      • Ala Val Leu
    • 丝氨酸族
      • 光呼吸乙醇酸途径（或GAC）形成的乙醛酸，EMP途径（或光合碳循环） 生成的3-PGA
      • Gly Ser Cys
    • 天冬氨酸族
      • TCA的OAA
      • Asp Asn Lys Thr Ile Met
    • 谷氨酸族
      • TCA循环的 a-酮戊二酸
      • Glu Gln Pro Arg
    • 组氨酸和芳香氨基酸族
      • PPP的核糖-5-磷酸
      • PPP的4-磷酸赤藓糖（E-4-P） 和EMP的PEP
      • His Phe Tyr Trp
  • 氨基酸与一碳基团代谢
    • 甲基 -CH3
    • 亚甲基 -CH2-
    • 次甲基 -CH-
    • 亚胺甲基 -CH=NH
    • 羟甲基 -CH2- OH
    • 甲酰基 -CHO