9-1蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢

第九章

蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢

主要内容(p259) 第一节 第二节 第三节 第四节 蛋白质的酶促降解 氨基酸的降解与转化 氮素同化作用 氨基酸的生物合成

本章教学目的要求：掌握蛋白质的酶促降解过程，氨基酸的分解、 转化、生物合成；了解氨的同化及氨基酸的生物 合成。

重点、难点：氨基酸的降解，氨的同化、氨基酸的生物合成。

第一节

蛋白质的酶促降解

一、肽酶 (Peptidase)

1、概念：肽链端解酶，作用于肽链的末端， 将氨基酸一个一个的或两个两个的从多肽链上分 解出来，产生氨基酸或二肽(二肽酶)。2、分类：

羧肽酶：作用于肽链的羧基末端氨肽酶：作用于肽链的氨基末端

肽酶的种类和专一性编号3、4、11

名

称

作

用

特

征

-氨酰肽水解酶( -aminoacyl peptide hydrolase)

作用于多肽链的N-末端

3、4、13

-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

二、蛋白酶(Proteinase)1、概念：肽链内切酶，作用于肽链内部，将蛋白质 分解成含氨基酸分子数较少的多肽链。 2、植物含有的特殊蛋白酶木瓜蛋白酶：医药上用于治疗消化不良，工业上用于对啤 酒澄清和作肉类嫩化剂。 菠萝蛋白酶；啤酒澄清，面包(有弹性、疏松)

种子发芽时，蛋白酶活性增强。在许多食虫植物中，发现有强烈分解蛋白质的酶类，这些 蛋白酶可分解捕获到的虫体蛋白，供植物吸收利用。

3、动物中：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶

蛋白酶的种类和专一性编号3、4、2、1

名

称

作用特征活性中心含 Ser(丝) 活性中心含 Cys(半光) 活性中心 含Asp(天 冬),最适 pH在5以下 活性中心含 有Zn2+ 、 Mg2+等金属

实 例胰凝乳蛋白酶 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

丝氨酸蛋白酶类(serine pritelnase)

3、4、2、2

硫醇蛋白酶类(Thiol pritelnase)

3、4、2、3

羧基(酸性)蛋白酶类[carboxyl(asid) pritelnase]

3、4、2、4

金属蛋白酶类(metallopritelnase)

枯草杆菌蛋白酶 嗜热菌蛋白酶

第二节

氨基酸的降解与转化

氨基酸代谢概况食物蛋白质 体蛋白 生物固氮 硝酸还原 NH4+ NH3 氨基酸 特殊途径(次生物质代谢)

-酮酸

CO2

胺

激素 卟啉 嘧啶 嘌呤

糖及其代谢 鸟氨酸 中间产物 循环

脂肪及其代 谢中间产物SO4 2 尼克酰氨

TCA NH4+ 尿素 CO2

衍生物

H2O

尿酸

肌酸胺

一、脱氨基作用 (Deamination)

氨基酸失去氨基的作用。(一)氧化脱氨(主要存在于动植物中)

指氨基酸在脱氨时伴有氧化或脱氢过程。 产物为相应的酮酸和氨。

1

、氧化专一氨基酸 (Glu脱氢酶)谷氨酸 + H2OL-谷氨酸脱氢酶

-酮戊二 酸 + NH3

NAD(P)+

NAD(P)H

2、L-氨基酸氧化酶 分布不广、活力低，一类以FAD为辅基，另 一类以FMN为辅基(人和动物)。R-CH-COO- 氨基酸氧化酶(FAD、FMN) R-C-COO-+NH3 | || + NH 3 O H2O+O2 H2O 2 α-氨基酸 α-酮酸

3、D-氨基酸氧化酶，以FAD为辅基，分布广， 但作用不大。

(二)非氧化脱氨(主要存在于微生物中) 1、还原脱氨基作用 严格无氧条件下，某些含有氢化酶的微 生物，产物是脂肪酸。R-CH-COO2H 氢化酶 R-C-COO-

NH+3

O

+NH3

2、水解脱氨基作用 产物是羟酸和氨。氨基酸水解酶

R-CH-COO| NH+3α -氨基酸

H2O

R-CH-COO- + NH3 | OHα-酮酸

H+

3、脱水脱氨基作用L-Ser(组)和 L-Thr(苏)在脱水酶作用 下脱氨，辅酶是磷酸吡哆醛。