第九章蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢第一节蛋白质的酶促降解第二节氨基酸的分解与转化第三节氮素循环第四节生物固氮的生物化学第五节硝酸还原作用第六节氨的同化第七节氨基酸的生物合成第一节蛋白质的酶促降解2.蛋白酶的种类和专一性（结构特征）3.消化道内几种蛋白酶的专一性二、细胞内蛋白质降解2.胞内蛋白质降解系统参与细胞内蛋白质降解的蛋白酶大致可分为两类：一类是相对分子质量较小、专一性较低、催化过程不需要ATP的蛋白酶和肽酶；另一类是高分子量的多酶复合物，对底物蛋白有高度选择性，催化蛋白质水解不仅需消耗ATP而且受到严密的调控。3.蛋白质降解的泛肽途径第二节氨基酸的分解与转化一、氨基酸的来源和去路二、氨基酸的脱氨基作用1、氧化脱氨基作用2、转氨基作用谷丙转氨酶和谷草转氨酶3、联合脱氨基作用转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶作用相偶联转氨基作用与嘌呤核苷酸循环相偶联4、非氧化脱氨基作用（2）脱水脱氨基作用(脱水酶以磷酸吡哆醛为辅酶)（3）由解氨酶催化的脱氨基作用（光照可激活酶）三、氨基酸的脱羧基作用直接脱羧基作用羟化脱羧基作用四、氨基酸降解产物的去向（一）、氨的代谢转变（二）、尿素循环鸟氨酸循环尿素循环（三）、氨基酸碳骨架的转化途径氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径五、由氨基酸衍生的其他化合物2、生氰糖苷生氰糖苷是植物特有的含N化合物，其是α-羟基腈的碳水化合物的衍生物，也叫氰醇的糖苷。3、生物碱生物碱是一类碱性的植物次生代谢产物，很多有药理作用。真生物碱：具有含氮杂环的生物碱原生物碱：没有含氮杂环的生物碱。绝大多数生物碱的生物合成前体物质是氨基酸。生物碱的功能：1.植物体内的生物碱能作为防止它种生物危害的保护剂或威慑剂，从而具有重要的生态学功能。2.它可以作为生长调节剂，特别是作为种子萌发的抑制剂；3.由于生物碱大都具有螯合能力，在细胞内可帮助维持离子平衡；4.生物碱能作为植物的含氮分泌物；5.它们可作为植物体内贮存氮的化合物。4、由氨基酸衍生的植物激素和动物激素高等植物体内由氨基酸衍生的植物激素主要是生长素类和乙烯。高等动物激素多数为多肽和蛋白质类，但有一些由氨基酸衍生来。5、由氨基酸衍生的辅酶生物体内的许多辅酶或辅基都具有核苷酸和含氮杂环的分子结构。这些核苷酸和含氮杂环又大都由氨基酸衍生或作为前体物质合成。6、卟啉类色素的生成生物体内重要的卟啉衍生物是与铁或镁螯合形成的金属卟啉。铁卟啉类色素生物合成的前体物质是甘氨酸和琥珀酰辅酶A。镁卟啉类合成的前体是谷氨酸。7、木质素的生物合成木质素是一类化合物的集合名称，并不是一种特定的物质。木质素的结构单位香豆醇、松柏醇和芥子醇等，其常以糖苷形式储存，一旦需要合成木质素，它们便从糖苷中释放出来自发地进行聚合反应以形成木质素分子。由于这种聚合过程不是酶促反应，各种游离基的聚合又是随机的，这就使得木质素分子的结构非常复杂。8、儿茶酚类和黑色素植物体内的酚类化合物包括简单的酚、酚酸、酚丙烷、丹宁、木脂素、黑色素类和木质素。常见的酚有对羟基醌、儿茶酚、间苯三酚等。动物体内的黑素，一般称为真黑素，因为动物黑素含有氮，而植物体的儿茶酚黑素不含氮。动物黑素是由酪氨酸的衍生物吲哚—5，6—醌聚合形成的。第三节自然界的氮素循环第四节生物固氮的生物化学二、固氮生物的类型1．自生固氮微生物是指独立生活时能使气态氮固定为NH3的少数微生物。它们固氮有两种方式：第一种方式是利用光能还原氮气。如鱼腥藻、念球藻，固氮过程与还原CO2类似。蓝藻固氮是在异型细胞里进行，因为固氮过程要求无氧条件。另一些微生物如红螺菌、红色极毛杆菌、绿杆菌等也能利用光能从硫、硫化物、氢或有机物取得电子进行固氮。第二种方式是利用化学能固氮。如好气性固氮菌、贝氏固氮菌及厌气的巴斯德梭菌和克氏杆菌等。三、固氮酶复合物生物固氮过程由固氮酶复合物完成。1.固氮酶复合物由两种蛋白组分构成：还原酶，它提供具有高还原势的电子；二聚体、含Fe和S，形成[Fe4S4]簇固氮酶，它利用还原酶提供的高能电子还原N2成NH4+。四聚体（α2β2），含Mo、Fe和S2.作用机理：3.生物固氮的总反应式：四、生物固氮所需的条件①充分的ATP供应。豌豆根系固氮细菌消耗植株ATP产量的近五分之一；②需要很强的还原剂。高还原势电子来自还原型铁氧还蛋白，其是光合链的电子载体。铁氧还蛋白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。豆红蛋白五、固氮过程的氢代谢1．固氮酶的放氢反应固氮的同时还原氢，这一反应需要ATP，CO不能抑制。2．氢酶的放氢反应氢酶也是一种铁硫蛋白，这一反应不需要ATP，受CO抑制。