SL 12氨基酸的生物合成-农

氨基酸的生物合成

第三部分

大分子前体的生物合成

氨基酸的生物合成

12

12.1 12.2 12.3 12.4 12.5

氨基酸生物合成

氮素循环（自学） 氮素循环（自学） 生物固氮的生物化学（自学） 生物固氮的生物化学（自学） 硝酸还原作用（自学） 硝酸还原作用（自学） 氨的同化 氨基酸的生物合成

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12.1

氮素循环

氮是生物的必需元素之一。 氮是生物的必需元素之一。在生命活动 中起重要作用的蛋白质、核酸、 中起重要作用的蛋白质、核酸、酶及某些激 维生素、 素、维生素、叶绿素和血红素等均含有氮元 可以说， 素。可以说，整个生物界的生命活动全部过 都无时无刻不在进行着氮素代谢。 程，都无时无刻不在进行着氮素代谢。

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自然界中的不同氮化物经常发生互相转化， 自然界中的不同氮化物经常发生互相转化，形 成一个氮素循环 氮素循环(nitrogen cycle)。 。 成一个氮素循环

动物不 能!!!

大气

工业固氮

25％ ％

生物固氮 (固氮生物) 固氮生物)

60％ ％

大气固氮 (闪电辐射) 闪电辐射)

15％ ％

动物从食物 中的蛋白质 或氨基酸中 获得氨

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12.2 生物固氮的生物化学

12.2.1 生物固氮的概念 生物固氮( 生物固氮(biological nitrogen fixation)是 微生物、 微生物、藻类或与高等植物共生的微生物 如根瘤菌)通过自身的固氮酶复合物 固氮酶复合物把 (如根瘤菌)通过自身的固氮酶复合物把分 子氮变成 的过程。 变成氨 子氮变成氨的过程。

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固氮酶系统中N2还原机理 固氮酶系统中 在固氮酶的作用下，N2还原为 N2 3， 固氮酶的作用下， 还原为NH 的作用下 同时2H 也被还原为H 同时 ＋也被还原为 2。 生物固氮的总反应式为： 生物固氮的总反应式为：

N2+8e +16ATP+8H+→ 2NH3+H2+16ADP+16Pi

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12.3 硝酸还原作用

（1）硝酸还原作用的化学本质

＋2eNO-3 ＋6eNO-2

硝酸还原酶

亚硝酸还原酶

NH3

（2）硝酸还原酶

Pro

AA

(3) 亚硝酸还原酶

其它含N 其它含N化合物

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硝酸还原酶

氨基酸的生物合成

亚硝酸还原酶

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12.4

酮酸氨基化） 氨的同化（α—酮酸氨基化） 酮酸氨基化

定义：生物体将无机态的氨转化为含氮有机化 定义：生物体将无机态的氨转化为含氮有机化 合物的过程 的过程（ 素亦称生命元素） 合物的过程（N素亦称生命元素）

氨同化的途径

（一）谷AA的形成途径 AA的形成途径

NH3 谷AA 其它AA 其它AA

1、谷氨酰胺合成酶 AA脱氢酶 2、谷AA脱氢酶

（二）氨甲酰磷酸形成途径 氨甲酰磷酸形成途径

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1、谷氨酰胺合成酶（植物为主） 、 植物为主）

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2、谷AA脱氢酶（细菌） 、 脱氢酶 细菌）

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㈡

微生物和动物 动物） 氨甲酰磷酸合成途径（微生物和动物）

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12.5 氨基酸的生物合成

12.5.1 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

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