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生物化学
第十一章 蛋白质降解与氨基酸代谢
主要内容
第一节 蛋白质降解与蛋白质营养
氮源与氨基酸库
蛋白质的水解
第二节 氨基酸分解代谢的共同途径
第三节 氨基酸合成代谢
氮源和氨基酸库
只有少数固氮微生物能利用空气中的N 。
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植物可利用无机氮源主要为氨态氮和硝态氮
人和其他动物不能利用无机氮化合物,必须以氨基酸
、蛋白质作为氮源。
大多数微生物可利用无机氮源,也可利用氨基酸、蛋
白质等含氮化合物。
氮循环:无机氮生物合成转化为有机氮化合物,同时
亦可分解为小分子含氮化合物、氨态氮、硝态氮,再
经微生物反硝化转化为N2 。
氨基酸库:细胞中所有游离存在的氨基酸。
蛋白质的生理需要量
•蛋白质是细胞的基本构成成分,是生命
现象的物质基础。
•成人每日最低需要量: 30~50g/d
我国营养学会推荐:成人每日需要量为
80g/d
氮平衡
• 人体每日须分解一定量的组织蛋白质,并以含氮终产
物的形式排出体外;同时每日须从食物中摄取一定量的
蛋白质,以维持正常生理活动之需。
• 由于食物中的含氮物主要是蛋白质,故用氮的摄入量
来代表蛋白质的摄入量。
• 体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡中,故每日氮
的摄入量与排出量也维持着动态平衡,这种状态就称为
氮平衡。
氮平衡
氮平衡的几种类型:
氮平衡 摄入排出 常见人群
状态 情况
氮总 摄入氮 健康成年人
平衡 排出氮
氮正 摄入氮> 儿童、青少年
平衡 排出氮 孕妇及恢复期病人
氮负 摄入氮< 长期饥饿者
平衡 排出氮 消耗性疾病患者
第一节 蛋白质降解与蛋白质营养
蛋白质的酶促降解
在酶的催化下,加水分解蛋白质使其肽键断裂,
生成氨基酸的过程。根据蛋白质的来源水解过程分
为:
内源途径
外源途径
蛋白质的酶促降解
细胞内蛋白质的降解
1、防止了异常或不需要的蛋白质的积累;
2 、通过对蛋白量的变化来调节蛋白的活性;
3 、有利于氨基酸的循环利用;
方式:真核细胞内蛋白质降解的2条途径
溶酶体(lysosome )途径
泛素(ubiguitin )蛋白酶体途径
蛋白质的酶促降解
溶酶体降解机制(不依赖ATP 的降解途径)
无选择性,溶酶体内进行,含有50种水解酶,通过
自体吞噬降解膜蛋白、长寿命胞内蛋白质、外源性
蛋白质。
蛋白质的酶促降解 泛素降解途径
在胞液中进行,主要降解异常蛋白质和短寿命的蛋白
质,需ATP和泛素参与。
泛素(ubiquitin) 主要功能是标记需要分解掉的蛋白质,
使其被水解。如同质量监督员,通常有30%新合成的蛋白质
没有通过质检而被销毁。
76个氨基酸组成的多肽(8.5kD)
普遍存在于真核生物而得名
一级结构高度保守
蛋白质的酶促降解
泛素(ubiguitin)蛋白酶体途径
以细胞溶胶为基础,依赖ATP,有选择性地降解蛋白质。
E1:泛素活化酶
E2:泛素结合酶
E3:泛素连接酶
泛素降解途径2004年诺贝尔奖
蛋白质的酶促降解
外源蛋白质的降解主要有消化道分泌的
各种蛋白质分解酶完成,蛋白质只有分解
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