www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台第8章氨基酸和核苷酸的代谢8.1考点归纳一、氨基酸的代谢1．氨基酸的分解代谢（1）脱氨基作用氨基酸的脱氨基作用是指氨基酸脱去氨基生成相应a－酮酸的过程，其脱氨基方式包括氧化脱氨基作用、转氨基作用和联合脱氨基作用。①氧化脱氨作用氧化脱氨作用是指氨基酸在氨基酸氧化酶催化下生成相应酮酸的反应过程。a．由于氨基酸氧化酶的活性低或缺乏可利用底物，一般作用不大；b．主要在肝脏和肾脏中进行。②非氧化脱氨非氧化脱氨包括许多反应，例如丝氨酸在丝氨酸脱水酶作用下发生脱氨；苯丙氨酸在解氨酶作用下发生脱氨等。③转氨基作用转氨基作用是a－氨基酸和a－酮酸之间的氨基转移反应。a－氨基酸的氨基在相应的转氨酶的作用下转移到a－酮酸的酮基碳原子上，结果原来的氨基酸生成相应的a－酮酸，而原来的a－酮酸形成了相应的氨基酸。④联合脱氨基作用（体内主要的脱氨基途径）联合脱氨基是指氨基酸与a－酮戊二酸经转氨基作用生成a酮酸和谷氨酸，后者经L－谷氨酸脱氢酶的作用生成游离氨和a－酮戊二酸的过程。1/17www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台a．转氨基作用转氨基作用由转氨酶（其辅酶为维生素B6的磷酸酯，即磷酸吡哆醛）催化完成，结果是氨基酸变为相应的α－酮酸，原来的α－酮酸则转变成另一种氨基酸。b．氧化脱氨基作用L－谷氨酸脱氢酶催化L－谷氨酸氧化脱氨生成α－酮戊二酸和氨。⑤嘌呤核苷酸循环嘌呤核苷酸循环是存在于心肌和骨骼肌的一种氨基酸脱氨基作用。a．氨基酸首先通过连续的转氨基作用将氨基转移给草酰乙酸，生成天冬氨酸；b．天冬氨酸与次黄嘌呤核苷酸（IMP）反应生成腺苷酸代琥珀酸，后者裂解释放延胡索酸并生成腺嘌呤核苷酸（AMP）；c．腺苷酸脱氨酶催化AMP脱去氨基，生成IMP；d．IMP可以再参加循环。（2）脱羧基作用氨基酸在脱羧酶的作用下发生脱羧基反应，形成胺类化合物。（3）羟化作用酪氨酸在酪氨酸酶的催化下发生羟化作用，生成3,4－二羟乙胺，简称多巴，后者脱羧生成多巴胺。（4）尿素的形成和鸟氨酸循环动物体内经过氨基酸分解代谢形成的氨可以参与新氨基酸的合成、形成酰胺储存氮素，但主要是通过鸟氨酸循环合成尿素并排出体外。鸟氨酸循环包括：①氨基甲酰磷酸的生成（线粒体中进行）氨甲酰磷酸合成酶催化氨气、二氧化碳、水并消耗ATP生成氨甲酰磷酸。2/17www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台②瓜氨酸的生成鸟氨酸转氨甲酰酶催化氨甲酰磷酸上的氨甲酰基转移到鸟氨酸上形成瓜氨酸。③精氨酸的生成（胞液中进行）精氨基琥珀酸合成酶（尿素循环中的限速酶）催化瓜氨酸和天冬氨酸缩合成精氨基琥珀酸，有ATP参与，精氨基琥珀酸酶裂解精氨基琥珀酸形成精氨酸和延胡索酸。④精氨酸的水解和尿素的生成（胞液中进行）精氨酸酶水解精氨酸形成尿素和鸟氨酸。⑤尿素合成的总反应式（5）氨基酸降解后碳原子的命运20种氨基酸脱氨后形成的碳骨架，进一步转化为7种主要代谢中间产物丙酮酸、乙酰CoA、乙酰乙酰CoA、a－酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸和草酰乙酸。①C3族：丙氨酸、丝氨酸和半胱氨酸转变为丙酮酸；②C4族：天冬氨酸和天冬酰胺转变为草酰乙酸；③C5族：通过谷氨酸转变为a－酮戊二酸；④琥珀酰CoA是某些氨基酸碳原子进入柠檬酸循环的切入点；⑤亮氨酸降解为CoA和乙酰乙酸；⑥苯丙氨酸和酪氨酸被加氧酶降解为乙酰乙酸和延胡索酸。2．氨基酸的合成代谢（1）氮素的来源①生物固氮生物固氮是指部分微生物和藻类在常温常压下通过体内复杂的固氮酶系统把大气中的3/17www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台分子态氮转化为有机体可利用的氨态氮的作用过程。②硝酸盐还原植物和某些藻类的硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶将硝酸盐和亚硝酸盐的还原，将土壤中的硝酸盐转化为NH4＋。③氨的同化生物固氮和硝酸盐还原生成的NH4＋不能直接参与生物体氨基酸的合成代谢，必须转化为生物体可利用的形式，该过程称为氨的同化。包括：a．合成谷氨酰胺、谷氨酸的同化方式植物体内存在谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶和谷氨酸脱氢酶可以可以催化利用NH4＋合成谷氨酰胺和谷氨酸。b．合成氨甲酰磷酸的同化方式第一，细菌体内的氨甲酰磷酸合成酶催化利用NH4＋合成氨甲酰磷酸，后者用于精氨酸的合成和核苷酸的合成。第二，真核生物体内存在氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ型和Ⅱ型：氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ型存在于线粒体中，催化尿素循环中氨甲酰磷酸的合成，利用了细胞中多余的NH4＋，并非氨的同化方式；而氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ型催化来源于谷氨酰胺的NH4＋与天冬氨酸合成氨甲酰磷酸，后者用于合成核苷酸，是氨的同化方式。c．合成天冬酰胺的同化方式生物体内的天冬酰胺合成酶可以催化NH4＋或谷氨酰胺与天冬氨酸合成天冬酰胺，从而利用NH4＋。（2）碳骨架的来源植物和微生物能合成所有氨基酸，而动物只能合成非必需氨基酸，必需氨基酸必须从食4/17www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台物中获得。根据氨基酸合成的碳链来源不同，可将氨基酸合成分为若干族：①丙氨酸族a．包括丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸；b．它们共同碳架来源是糖酵解生成的丙酮酸。②丝氨酸族a．包括丝氨酸、甘氨酸和半胱氨酸；b．其碳架来自3－磷酸甘油酸；c．3－磷酸甘油酸经脱氢、转氨、脱磷酸生成丝氨酸；d．丝氨酸经反应可转变为半胱氨酸和甘氨酸；e．由光呼吸乙醛酸途径形成的乙醛酸经转氨基作用可生成甘氨酸，甘氨酸还可以缩合成丝氨酸。③谷氨酸族a．包括谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和精氨酸b．其碳架来自三羧酸循环的中间产物：a－酮戊二酸，谷氨酸可以转变为谷氨酰胺；c．谷氨酸通过反应先后生成鸟氨酸、瓜氨酸最终形成精氨酸，d．谷氨酸可以转变为脯氨酸，脯氨酸又可以转化为羟脯氨酸。④天冬氨酸族a．包括天冬氨酸、天冬酰胺、赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸和蛋氨酸；b．其碳架都来自三羧酸循环中的草酰乙酸或延胡索酸；c．天冬氨酸可由草酰乙酸和谷氨酸经转氨基作用而生成；d．天冬氨酸可转变为赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和异亮氨酸，反应过程非常复杂。⑤组氨酸和芳香族氨基酸5/17
全国硕士研究生招生考试农学门类联考化学考点归纳与典型题(含历年真题)详解-氨基酸和核苷酸的代谢【圣才
