第九章蛋白質的酶促降解和氨基酸降解三、習題1.解釋下列名詞：(1)肽鏈內切酶(2)肽鏈外切酶(3)氧化脫氨基作用(4)轉氨基作用聯合脫氨基作用2.填空題：轉氨作用是溝 和 的橋梁。TOC\o"1-5"\h\z尿素循環中涉及的天然蛋白質氨基酸 。氨的去路有 、 和 ；酰胺生成的生理作用 和 。氨基酸通過 、 和 降解，脫羧后產生 和 ，此過程需 作輔酶。Trp脫NH3后，然后脫羧后生 。Tyr羥化后生成 ，后者經脫羧生成 。氨基酸脫氨基后，變成了酮酸。根據酮酸代謝的可能途徑，可把氨基酸分為兩大類，即 和 。單項選擇：轉氨酶的輔酶是：a.TPPb.磷酸吡哆醛c.生物素d.核黃素生物體內氨基酸脫氨的主要方式是：a.氧化脫羧b.直接脫羧c.轉氨作用d.聯合脫氨能直接轉變為a-酮戊二酸的氨基酸是：a.Asp b.Ala c.Glu d.Gln下列哪個氨基酸不能直接通過TCA中間產物經轉氨作用生成：a.Ala b.Asn c.Glu d.Asp嘌呤核苷酸循環的實質是：a.生成尿素 b.轉氨基和脫氨基聯合進行的方式c.合成嘌吟核苷酸 d.分解嘌吟核苷酸以下對L-谷氨酸脫氫酶的描述哪一項是錯誤的？a.它催化的是氧化脫氨反應 b.它的輔酶是NAD+或NADP+c.它和相應的轉氨酶共同催化聯合脫氨基反應d.它在生物體內活力很弱氨基轉移不是氨基酸脫氨基的主要方式，因為a.轉氨酶在體內分布不廣泛 b.轉氨酶的輔酶容易缺乏轉氨酶作用的特異性不強轉氨酶催化的反應只是轉氨基，沒有游離氨產生(8)白化病患者體內缺乏什么酶？a.苯丙氨酸羥化酶 b.酪氨酸酶c.尿黑酸氧化酶d.酪酸酶轉氨酶通過鳥氨酸循環合成尿素時，線粒體提供的氨來自a.游離NH3 b.谷氨酰胺c.谷氨酸d.天冬氨酸下述氨基酸除哪種外，都是生糖氨基酸或生糖兼生酮氨基酸？a.Asp b.Argc.Phed.Asn問答題：氨基酸脫氨基以后生成的a-酮酸有哪些代謝途徑？（2）蛋白質和氨基酸分解代謝所產生的氨有哪些出路？在動物體內和植物、微生物體內有何不同？（3）試述細胞內蛋白質降解的意義。第十章氨基酸生物合成一、內容提要（一）本章重點本章的重點是生物固氮的生物化學機制、硝酸還原作用以及氨基酸的生物合成。1.氮素循環氮素是組成生物體的重要元素。自然界中的不同氮化合物相互轉變形成氮素循環。氣態氮通過自生和共生微生物將n2還原成nh4+。植物根系吸收硝態氮（N03-）,通過硝酸還原酶和亞硝酸還原酶將no3-還原成nh3,再經谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶同化為谷氨酸，后者是各種形態無機氮同化為有機氮的主要形式。谷氨酸與來自碳代謝中間物的各種碳骨架（a-酮酸）之間經轉氨基作用形成各種氨基酸。2.生物固氮生物固氮是微生物、藻類和與高等植物共生的微生物通過自身的固氮酶復合物把分子氮變成氨的過程。生物固氮是在常溫常壓條件下，在生物體內由酶催化進行的。根據固氮微生物與高等植物和其他生物的關系，可分為自生固氮微生物和共生固氮微生物。生物固氮由固氮酶復合物完成，該復合物由良種蛋白組分構成：還原酶和固氮酶。生物固氮的總反應為：2NH3+H2+16ADP+16PiN2+8e+16ATP+2NH3+H2+16ADP+16Pi3.硝酸還原作用植物體所需要的氮素營養除了來自生物固氮外，絕大部分還是來自土壤中的氮素，主要是硝酸鹽、亞硝酸鹽以及銨鹽。它們通過根系進入植物細胞。在硝酸酶和亞硝酸酶的作用下使硝酸態氮轉變成氨（成氨作用）。硝酸還原酶的作用是把硝酸鹽還原成亞硝酸鹽。根據還原反應中電子供體的不同，可分為兩種類型：鐵氧還蛋白-硝酸還原酶和NAD（P）H-硝酸還原酶。前者以鐵氧還蛋白作為電子供體，還原過程為：NO3-+2Fdred+2H+――一NO2-+尸也+也0后者以NADH或NADPH為電子供體，催化反應為：NO3-+NAD（P）H+H+ >NO2-+NAD（P）++H2O硝酸還原酶是誘導酶。右硝酸還原生成的亞硝酸，正常情況下在植物細胞內很少積累，它很快在亞硝酸還原酶的催化下，進一步還原成氨：NO2-+7H++6e >NH3+2H2O氨的同化在氮素循環中，生物固氮和硝酸鹽還原形成了無機態nh3,進一步nh3被同化轉變成含氮有機化合物。所有生物都通過谷氨酸脫氫酶或谷氨酰胺合成酶催化形成谷氨酸和谷氨酰胺的方式同化氨。谷氨酸和谷氨酰胺中的氮可通過進一步的生化反應形成其他有機氮化合物。同化氨的另一途徑是氨甲酰磷酸的形成。在氨甲酰激酶和氨甲酰磷酸合成酶催化下使NH3、co2、ATP共同作用合成氨甲酰磷酸。在植物體內，氨甲酰磷酸中的氨基來自谷氨酰胺而不是氨。氨基酸的生物合成生物體內各種轉氨酶催化的反應都是可逆的，所以轉氨基過程既發生在氨基酸的分解過程中，也在氨基酸的合成中進行著。許多氨基酸都可作為氨基的供體，其中最主要的是谷氨酸，它可由a-酮戊二酸與無機態氨合成，然后再通過轉氨基作用轉給其他a-酮酸合成相應的氨基酸。根據氨基酸合成的碳架來源不同，可將氨基酸分為五個族。（1）丙氨酸族，包括丙氨酸、纈氨酸和亮氨酸，它們的共同碳架來源是糖酵解生成的丙酮酸。（2）絲氨酸族，包括絲氨酸、甘氨酸和半胱氨酸，其碳架來源為光呼吸乙醇酸途徑產生的乙醛酸或糖酵解中間產物3-磷酸甘油酸。（3）谷氨酸族，包括谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和精氨酸，它們的碳架都來自三羧酸循環的中間產物a-酮戊二酸。（4）天冬氨酸族，包括天冬氨酸、天冬酰胺、賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸和甲硫氨酸，其碳架來自三羧酸循環中的草酰乙酸或延胡索酸。（5）組氨酸和芳香氨基酸族，包括組氨酸、酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸，其中組氨酸的碳架主要來自磷酸戊糖途徑的中間產物核糖-5-磷酸。芳香氨基酸的碳架來自磷酸戊糖途徑的中間產物4-磷酸赤蘚糖和糖酵解的中間產物磷酸烯醇式丙酮酸，經莽草酸途徑合成。在代謝過程中，某些化合物可以分解產生具有一個碳原子的基團，稱為“一碳基團”或“一碳單位”，包括亞氨甲基、甲酰基、甲基、羥甲基、亞甲基和次甲基等。在一碳基團轉移酶的作用下，攜帶著一碳基團的四氫葉酸（輔酶）可將其一碳基團轉移給其他化合物。另外，S-腺苷甲硫氨酸也是重要的活化甲基供體。在細菌、藻類和高等植物中均存在著硫酸鹽的還原過程。（二）本章難點氨基酸的生物合成以及氮代謝與碳代謝的聯系。二、典型題解析例10.1不同生物所利用的氮源都相同嗎？試加以說明。解氮是組成生物體的重要元素，在生命活動中起重要作用，不同生物合成蛋白質的能力不同，所攝取的氮源也不同。人和動物所需氮源，主要是由食物中引入食物蛋白，食物蛋白在蛋白酶的作用下水解成氨基酸后可被機體利用。植物和微生物吸收土壤或培養基中的NH3和硝酸鹽作為氮源，所吸收的NH3可直接進入氨基酸被利用，硝酸鹽則須在硝酸還原酶和亞硝酸還原酶的催化下還原為氨才能被機體利用。固氮微生物可在常溫常壓條件下，將大氣中的氮還原為氨，即進行生物固氮作用，將穩定的n2轉變成可被機體直接利用的氨。例10.2試述氨基酸生物合成途徑的分類。分析許多氨基酸的生物合成與機體的中心代謝環節有密切聯系，如糖酵解途徑、戊糖磷酸途徑、三羧酸循環等。因此可將這些代謝中幾個與氨基酸合成密切相關的物質看作氨基酸生物合成的起始物，并以此作為氨基酸生物合成途分類的依據，可將其分為若干類型。解根據氨基酸合成的碳架來源不同，可將氨基酸分為五個族。（1）丙氨酸族，包括丙氨酸、纈氨酸和亮氨酸，它們的共同碳架來源是糖酵解生成的丙酮酸。（2）絲氨酸族，包括絲氨酸、甘氨酸和半胱氨酸，其碳架來源為光呼吸乙醇酸途徑產生的乙醛酸或糖酵解中間產物3-磷酸甘油酸。（3）谷氨酸族，包括谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和精氨酸，它們的碳架都來自三羧酸循環的中間產物a-酮戊二酸。（4）天冬氨酸族，包括天冬氨酸、天冬酰胺、賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸和甲硫氨酸，其碳架來自三羧酸循環中的草酰乙酸或延胡索酸。（5）組氨酸和芳香氨基酸族，包括組氨酸、酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸，其中組氨酸的碳架主要來自磷酸戊糖途徑的中間產物核糖-5-磷酸。芳香氨基酸的碳架來自磷酸戊糖途徑的中間產物4-磷酸赤蘚糖和糖酵解的中間產物磷酸烯醇式丙酮酸，經莽草酸途徑合成。例10.3試述谷氨酸作為氨基的轉換站在氨基酸生物合成中的作用。解在氨基酸的生物合成中，許多氨基酸都可以作為氨基的供體，其中最重要的是谷氨酸，它可由a-酮戊二酸與無機態氨合成，然后，再通過轉氨基作用轉給其他a-酮酸合成相應的氨基酸。這樣谷氨酸便作為氨基的轉換站。下圖（圖10-1）所示為谷氨酸與其他氨基酸合成的關系。丙氨酸圖10-1谷氨酸的“中轉站”作用例10.3蛋白質代謝與糖代謝、脂代謝有什么關系？解蛋白質是由氨基酸組成的，在體內可轉化成糖類物質。蛋白質在體內水解成氨基酸后，直接或間接地轉變成糖代謝中間產物（如丙酮酸、草酰乙酸、a酮戊二酸），再循糖異生途徑轉變成糖原或淀粉。在植物體和微生物體內，糖可以轉變成合成蛋白質所需要的二十種氨基酸；在動物體內，糖可轉變成各種非必需氨基酸，但不能轉變成必需氨基酸。蛋白質在體內可轉變成脂肪。生酮氨基酸和生糖兼生酮氨基酸在代謝過程中可生成乙酰CoA,乙酰CoA循脂肪酸合成途徑可以合成脂肪酸；生糖氨基酸可直接或間接生成丙酮酸,丙酮酸不僅可轉變成甘油，也可通過氧化脫羧生成乙酰CoA再合成脂肪酸。由脂肪合成蛋白質是有限的，脂肪水解所形成的脂肪酸經B-氧化作用生成乙酰CoA，在有乙醛酸循環體存在的植物體內，乙酰CoA尚可通過乙醛酸循環轉變成糖類物質進而轉化成蛋白質，但在動物體內乙酰CoA只能有限地通過三羧酸循環轉化成a-酮戊二酸分子中的一部分，后者再轉化成谷氨酸參與蛋白質合成。故在絕大多數生物體內，由脂肪轉變成蛋白質是有限的。例10.4用簡圖表示氨的形成和利用。解見圖10-2。

害武読匯天牡Bt胺害武読匯天牡Bt胺細菌為主mio-2徳的形成與利用

反硝化作用’將硝酸轉變為氮的作三、習題1.解釋下列名詞：（1）固氮生物（2）生物固氮（3）硝酸還原作用（4）硫酸還原（5）SAM（6）PAPS（7）THFA或FH42.填空題：.與電子供體相互作用，（1）固氮酶系統由 和 兩部分組成，其中..與電子供體相互作用，是底物結合并被還原的部位。（2）許多固氮生物含有氫酶。固氮酶和氫酶均可把H+還原成H2，但是固氮酶的放氫反應要水解并被 控制，而氫酶的放氫反應無需水解一且不 抑制。（3）硝酸還原酶把（3）硝酸還原酶把NO3-還原成

高等植物、真菌的硝酸還原酶以 。細菌、藍藻的硝酸還原酶以 為電子供體。為電子供體;（4） 亞硝酸還原酶把NO2-還原成。光合組織中的亞硝酸還原酶以 為電子供體；非光合組織中的亞硝酸還原酶以 為電子供體。（5） 綠色植物中氨同化的主要途徑由兩種酶 和 共同作用，以NH4+和合成谷氨酸。（6） 20種蛋白質氨基酸中，能夠經過一步反應從EMP-TCA途徑中間代謝物直接合成的有、 和。（7）從谷氨酸合成精氨酸，中間生成 和 等非蛋白質氨基酸。（8）丙氨酸族氨基酸共同的碳架來源是糖酵解中間代謝物 ；天冬氨酸族氨基酸共同的碳架來源是TCA循環中間代謝物 ；谷氨酸族氨基酸共同的碳架來源是TCA循環中間代謝物 。參與組氨酸和嘌吟核苷酸合成第一步反應的共同代謝物 。硫酸鹽還原大致可以分為 和 兩大階段，第一階段需要—形成APS(或PAPS)；第二階段需要 ，產物為 ，此產物是從無機硫酸轉變為有機硫的重要通路。3.單項選擇：高等植物中氨同化的主要途徑是：a.谷氨酰胺合成酶-谷氨酸合酶b.谷氨酸脫氫酶c.氨甲酰磷酸合成酶 d.氨甲酰激酶多數植物的硝態氮主要的還原部位是：a.根b.莖 c.葉 d.根、莖、葉芳香氨基酸合成途徑的哪個中間代謝物可用來命名這個途徑？a.預苯酸b.莽草酸c.分枝酸 d.鄰-氨基苯甲酸甲硫氨酸(蛋氨酸)合成的最后一步是同型半胱氨酸的甲基化，需要的一碳供體是：a.甲基THFAb.羥甲基THFAc.甜菜堿d.SAM體內轉運一碳單位的主要載體是：a.葉酸b.維生素B12 c.四氫葉酸d.生物素S-腺苷甲硫氨酸的重要作用是：a.補充蛋氨酸b.合成四氫葉酸c.提供甲基d.合成同型半胱氨酸(7)動物