九氨基酸的代谢最新完整版本.pptVIP

生物固氮的概念生物固氮(biologicalnitrogenfixation)是微生物、藻类或与高等植物共生的微生物(如根瘤菌)在常温常压下通过体内复杂的固氮酶系统把大气中的分子态氮转化为有机体可以利用的氨态氮的作用过程。二、生物固氮一）固氮生物的类型目前已发现的固氮生物近50个属，包括细菌、放线菌和蓝细菌，根据固氮微生物与高等植物和其他生物的关系，可分为自生固氮微生物和共生固氮微生物两类。自生固氮微生物是指独立生活时能使氮气固定为NH3的少数微生物。固氮有两种方式：①利用光能还原氮气。如鱼腥藻、念球藻等；②利用化学能固氮。如好气性固氮菌、贝氏固氮菌等。1、自生固氮微生物如与豆科植物共生固氮的根瘤菌(Rhizobium)，其专一性强，不同的菌株只能感染一定的植物，形成共生的根瘤。在根瘤中植物为固氮菌提供碳源，而细菌利用植物提供的能源固氮，为植物提供氮源，形成一个很好的互利共生体系。2、共生固氮微生物二）固氮酶复合物N2NH3NH3生物固氮的总反应式为：N2+8e?+16ATP+8H+→2NH3+H2+16ADP+16Pi固氮酶系统中N2还原机理三）生物固氮所需的条件固氮酶催化的反应需要满足：①充分的ATP供应。豌豆根系固氮细菌消耗植株ATP产量的近1/5；②需要很强的还原剂。高还原势电子来自Fdred，其是光合链的电子载体。Fd的再生或来自光合作用，或来自氧化过程；③需要厌氧环境。固氮酶对氧十分敏感，只有在严格的厌氧条件下才能固氮。因此，对好气细菌来说必须有严格的防氧机制以使酶不被氧伤害。三、三、硝酸还原作用闪电能将大气中的氮素氧化，产生NO2-、NO3-，并以硝酸和亚硝酸的形式进入土壤和水中，土壤中主要以硝酸盐形式存在。微生物和植物利用自身的硝酸还原酶和亚硝酸还原酶将硝酸盐转化为氨盐。四、氨的同化在氮素循环中，生物固氮和硝酸盐还原形成了无机态NH3，NH3进一步被同化转变成含氮有机化合物。在生物体内，主要有三种氨的同化方式(即三个主要的氨供体分子)：另外，也可在氨甲酰激酶催化下：①谷氨酰胺合成酶三种氨的同化方式谷氨酸脱氢酶谷氨酰胺合成酶氨甲酰磷酸转移酶谷氨酰胺是最重要的贮氨分子NADPH+H+谷氨酸合酶一）氨基酸的合成与转氨基作用氨基酸的生物合成需要三个基本条件：1、碳骨架2、氨供体3、酶(转氨酶)有了碳骨架和氨供体，就可在转氨酶的催化下，合成相应的氨基酸。生物机体内各种转氨酶催化的反应都是可逆的，反应方向与当时细胞中具体代谢的需要有关。a.转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联

转氨酶L-谷氨酸脱氢酶H20+NAD+NH3+NADHα-酮酸α-氨基酸α-酮戊二酸L-谷氨酸尿素循环等b.以嘌呤核苷酸循环为核心的

联合脱氨方式

嘌呤核苷酸循环指次黄嘌呤核苷酸与天冬氨酸反应产生腺苷酰琥珀酸，后者被腺苷酰琥珀酸裂合酶催化产生腺嘌呤核苷酸和延胡索酸，而后AMP水解脱氨又形成IMP，IMP再继续参与上述反应的循环过程。二、氨基酸的脱羧基作用

1.概念：R-CH-COO-R-CH2-NH2+CO2NH3+脱羧酶氨基酸胺2.反应：三、氨基酸分解产物的转化氨对人体有毒，氨基酸脱掉的氨除一小部分被用于合成含氮化合物，大部分氨需经特殊的转运方式运到肝脏，在肝脏合成尿素后随尿排出体外。一）氨的代谢转变①在肝内合成尿素，这是最主要的去路②合成非必需氨基酸及其它含氮化合物③合成谷氨酰胺④生成尿酸1.氨的去路肝外组织产生的氨向肝内转运主要有两种方式：一种是以丙氨酸的形式转运，另一种是以谷氨酰胺的形式转运。2.氨的转运丙氨酸葡萄糖肌肉蛋白质氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途径肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循环糖异生肝葡萄糖1）丙氨酸式转运：丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucosecycle)②肝为肌肉提供葡萄糖。2）谷氨酰胺的运输和贮存作用反应过程谷氨酰胺在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。生理意义3.尿素的生成1）生成部位主要在肝细胞的线粒体及胞液中。2）生成过程尿素生成的过程由HansKrebs和KurtHenseleit1932年提出，称为鸟氨酸循环(orinithinecycle)，尿素循环(ureacycl