1、氨基酸和重要衍生物生物合成生物固氮作用本及專l 不同生物合成氨基酸的能力不同。不同生物合成氨基酸的能力不同。l 凡是機體不能自己合成，必需來自外界的氨凡是機體不能自己合成，必需來自外界的氨基酸，稱為必需氨基酸。基酸，稱為必需氨基酸。l 凡機體能自己合成的氨基酸稱為非必需氨基凡機體能自己合成的氨基酸稱為非必需氨基酸。酸。l 高等植物有能力合成自己所必需的全部氨基高等植物有能力合成自己所必需的全部氨基酸，而且既可利用氨又可利用硝酸作為合成氨基酸，而且既可利用氨又可利用硝酸作為合成氨基酸的氮源。酸的氮源。l 微生物合成氨基酸的能力有很大差異。微生物合成氨基酸的能力有很大差異。谷氨酸族（谷氨酸族（酮戌

2、二酸族）酮戌二酸族）天冬氨酸族（草酰乙酸族）天冬氨酸族（草酰乙酸族）丙酮酸族丙酮酸族磷酸甘油酸族磷酸甘油酸族芳香族芳香族組氨酸組氨酸17.1 脂肪族氨基酸的生物合成途徑脂肪族氨基酸的生物合成途徑 17.1.1 -酮戊二酸衍生類型酮戊二酸衍生類型谷氨酸谷氨酸類型類型 17.1.1.1 由由-酮戊二酸形成谷氨酸酮戊二酸形成谷氨酸l在動物體內：在植物，微生物等：l17.1.1.2 由由-酮戊二酸形成谷氨酰胺酮戊二酸形成谷氨酰胺l17.1.1.3 由由-酮戊二酸形成脯氨酸酮戊二酸形成脯氨酸l17.1.1.4 L-精氨酸的生物合成精氨酸的生物合成 L-賴氨酸的生物合成賴氨酸的生物合成 蕈類（和眼蟲）由-

3、酮戊二酸合成L-賴氨酸的途徑。l 這一族幾種氨基酸的合成關系為：17.1.2 草酰乙酸衍生類型草酰乙酸衍生類型天冬氨酸類天冬氨酸類型型 17.1.2.1 天冬氨酸的生物合成天冬氨酸的生物合成17.1.2.2 天冬酰胺的生物合成天冬酰胺的生物合成l17.1.2.3 細菌和植物細菌和植物L-賴氨酸的生物合賴氨酸的生物合成成17.1.2.4 甲硫氨酸的生物合成甲硫氨酸的生物合成17.1.2.5 蘇氨酸的生物合成蘇氨酸的生物合成 異亮氨酸的生物合成異亮氨酸的生物合成 異亮氨酸的6個碳原子有4個來自天冬氨酸，只有2個來自丙酮酸，所以一般將異亮氨酸的合成列入天冬氨酸類型。但異亮氨酸的生物合成也可能為丙酮酸

4、衍生類型。同纈氨酸共同討論。17.1.3 丙酮酸衍生類型丙酮酸衍生類型 17.1.3.1 丙酮酸的生物合成丙酮酸的生物合成17.1.3.2 纈氨酸和異亮氨酸的生物合成纈氨酸和異亮氨酸的生物合成17.1.3.3 亮氨酸的生物合成亮氨酸的生物合成17.1.4 -磷酸甘油酸衍生物磷酸甘油酸衍生物絲氨酸類絲氨酸類型型 17.1.4.1 絲氨酸和甘氨酸的生物合成絲氨酸和甘氨酸的生物合成l在大多數植物和微生物，其硫氫基主要來源于硫酸。在動物體內，硫氫基團主要來源于高半胱氨酸。l 大多數植物和微生物的半胱氨酸合成途徑如圖17-12所示。17.1.4.2 半胱氨酸的生物合面半胱氨酸的生物合面17.2 芳香族氨

5、基酸的生物合成l苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸合成的起始物為赤蘚糖4磷酸和PEP.l莽草酸途徑：以莽草酸為起始物直至形成分支酸分支酸當一段過程。l組氨酸的合成過程較復雜， 它的碳骨架主要來自磷酸戊糖形成途徑的中間產物5-磷酸核糖磷酸核糖，反應的起始物為5-磷酸核磷酸核糖糖-1焦磷酸（焦磷酸（PRPP）。）。l還需要還需要ATP當當N-C基團。基團。l組氨酸當合成也可以認為是嘌呤核苷酸組氨酸當合成也可以認為是嘌呤核苷酸代謝的一個分支。代謝的一個分支。17.3.1 通過終端產物對氨基酸生物合成的通過終端產物對氨基酸生物合成的抑制抑制 1. 簡單的終端產物抑制 : 可用下式表示17.3 氨基酸生物合成的調

6、節氨基酸生物合成的調節 2不同終端產物對共經合成途徑的協調抑制不同終端產物對共經合成途徑的協調抑制 谷氨酸形成谷氨酰胺谷氨酰胺合酶受到8種產物的反饋抑制。 3不同分枝產物對多個同工酶的特殊抑制不同分枝產物對多個同工酶的特殊抑制酶的多重性抑制。例如由赤蘚糖-4-磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸形成三種芳香族氨基酸的途徑。 4連續產物抑制連續產物抑制 枯草桿菌中芳香族氨基酸生物合成的反饋控制即屬這種類型。l酶生成量的控制主要通過有關酶編碼基酶生成量的控制主要通過有關酶編碼基因活性的改變。因活性的改變。17.3.2 通過酶生成量的改變調節通過酶生成量的改變調節 氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成 l自然界中只有極少一部分微生物可以將自然界中只有極少一部分微生物可以將氮氣逐步還原為氨而作為氮源。這種分氮氣逐步還原為氨而作為氮源。這種分子態氮的生物還原作用稱為生物固氮作子態氮的