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文檔簡(jiǎn)介
基本概念新陳代謝:生物體與外界環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的過程。同化作用:通過物質(zhì)合成,將外部物質(zhì)轉(zhuǎn)化成機(jī)體的物,稱同化作用。異化作用:通過分解,自身的物質(zhì)又轉(zhuǎn)化為外部物質(zhì),稱不異化作用?;靖拍钚玛惔x:生物體與外界環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)1
生物小分子合成為生物大分子合成代謝物生物體的需要能量質(zhì)新陳代謝能量代謝代釋放能量謝分解代謝
生物大分子分解為生物小分子
食品中營(yíng)養(yǎng)成分的代謝課件21、生物氧化的概念
生物氧化(BiologicalOxidation)物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化分解的過程稱為生物氧化,主要是指糖、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物在生物體內(nèi)分解時(shí)逐步釋放能量,最終生成CO2和H2O的過程。生物氧化的主要生理意義是為生物體提供能量。1、生物氧化的概念
生物氧化(BiologicalOxi32、生物氧化的過程
多糖脂肪蛋白質(zhì)葡萄糖甘油+脂肪酸氨基酸HCO2TAC乙酰CoAO2H2O能量2、生物氧化的過程 多糖43、生物氧化的特點(diǎn)
體內(nèi)氧化體外氧化(1)物質(zhì)氧化方式:加氧、脫氫、失電子(2)物質(zhì)氧化時(shí)消耗的氧量、得到的產(chǎn)物和能量相同。1、相同點(diǎn)3、生物氧化的特點(diǎn)體內(nèi)氧化52、不同點(diǎn)
體內(nèi)氧化體外氧化(1)反應(yīng)條件:溫和劇烈(2)反應(yīng)過程:分步反應(yīng)一步反應(yīng)
能量逐步釋放能量突然釋放(3)產(chǎn)物生成:間接生成直接生成(4)能量形式:熱能、ATP熱能、光能2、不同點(diǎn)6生物氧化的特點(diǎn)生物氧化是在生物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的酶促氧化過程,反應(yīng)條件溫和(水溶液,中性pH和常溫)。氧化進(jìn)行過程中,必然伴隨生物還原反應(yīng)的發(fā)生。水是許多生物氧化反應(yīng)的氧供體。通過加水脫氫作用直接參予了氧化反應(yīng)。在生物氧化中,碳的氧化和氫的氧化是非同步進(jìn)行的。氧化過程中脫下來(lái)的氫質(zhì)子和電子,通常由各種載體,如NADH等傳遞到氧并生成水。生物氧化的特點(diǎn)7生物氧化是一個(gè)分步進(jìn)行的過程。每一步都由特殊的酶催化,每一步反應(yīng)的產(chǎn)物都可以分離出來(lái)。這種逐步進(jìn)行的反應(yīng)模式有利于在溫和的條件下釋放能量,提高能量利用率。生物氧化釋放的能量,通過與ATP合成相偶聯(lián),轉(zhuǎn)換成生物體能夠直接利用的生物能ATP。生物氧化是一個(gè)分步進(jìn)行的過程。每一步都由特殊的酶催化,每一步82.componentsofrespiratorychain:
1).Intracellularsite2.componentsofrespiratoryc92.componentsofrespiratorychain:
2.componentsofrespiratoryc10本質(zhì)
生物氧化的本質(zhì)是電子的得失,失電子者為還原劑,是電子供體,得電子者為氧化劑,是電子受體在生物體內(nèi),它有三種方式:加氧氧化電子轉(zhuǎn)移
生物氧化的本質(zhì)及過程O2苯丙氨酸酪氨酸本質(zhì)生物氧化的本質(zhì)是電子的得失,失電子者為還原劑,是11HCO3-+H++ATP多糖脂肪蛋白質(zhì)以尿酸排出:將NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^小的尿酸排出。延長(zhǎng)因子EF-G有轉(zhuǎn)位酶(translocase)活性,可結(jié)合并水解1分子GTP,促進(jìn)核蛋白體向mRNA的3'側(cè)移動(dòng)。β-羥脂酰-ACP脫水酶R-CH2-CH=CH-CO~SCoA核蛋白體大小亞基分離;濕度:相對(duì)溫度保持在80~90%為宜。那么這個(gè)過程與糖代謝有一定關(guān)系:(1)反應(yīng)條件:溫和劇烈(2)加水(水合反應(yīng))△2反烯脂酰CoA在△2反烯脂酰CoA水合酶催化下,在雙鍵上加水生成L-β-羥脂酰CoA。CH3-C~S-合酶+水果、蔬菜成熟過程中的生物化學(xué)變化每一步都由特殊的酶催化,每一步反應(yīng)的產(chǎn)物都可以分離出來(lái)。L-甲基丙二酸單酰CoA(aminoacylsite)延伸過程所需蛋白因子稱為延長(zhǎng)因子(elongationfactor,EF)起始氨酰-tRNA(Met-tRNA)與小亞基結(jié)合除Lys,Pro外,均可參加轉(zhuǎn)氨基作用。轉(zhuǎn)化為α-1,6糖苷鍵,形成有分支的糖原乳酸脫氫酶
脫氫氧化HCO3-+H++ATP乳酸脫氫酶脫氫氧化12
在無(wú)氧條件下,兼性生物或厭氣生物能利用細(xì)胞中的氧化型物質(zhì)作為電子受體,將燃料分子氧化分解,這稱為無(wú)氧氧化。這些生物有的以有機(jī)物分子作為最終的氫受體(如厭氧發(fā)酵),有的則以無(wú)機(jī)物分子作為氫受體(如微生物中的化能自養(yǎng)菌對(duì)NO3-、SO42-的利用)。無(wú)氧氧化在無(wú)氧條件下,兼性生物或厭氣生物能利用細(xì)胞中的氧化型物質(zhì)作13
有氧氧化
生物氧化在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行。在有氧條件下,好氣生物或兼性生物吸收空氣中的氧作為電子受體,可將燃料分子完全氧化分解,這稱為有氧氧化。因?yàn)橛醒跹趸紵耆?,產(chǎn)能多,所以,只要有氧氣存在,細(xì)胞都優(yōu)先進(jìn)行有氧氧化。有氧氧化14生物能及其存在形式生物能和ATPATP是生物能存在的主要形式ATP是能夠被生物細(xì)胞直接利用的能量形式。生物化學(xué)反應(yīng)與普通的化學(xué)反應(yīng)一樣,也服從熱力學(xué)的規(guī)律。高能化合物生物體通過生物氧化所產(chǎn)生的能量,除一部分用以維持體溫外,大部分可以通過磷酸化作用轉(zhuǎn)移至高能磷酸化合物ATP中。生物能及其存在形式15氧化磷酸化作用在生物氧化過程中,氧化放能反應(yīng)常常有吸能的磷酸化反應(yīng)偶聯(lián)發(fā)生。偶聯(lián)反應(yīng)將氧化釋放的一部分自由能用于無(wú)機(jī)磷參加的高能磷酸鍵生成反應(yīng)。這種氧化放能反應(yīng)與磷酸化吸能反應(yīng)的偶聯(lián),稱為氧化磷酸化作用。根據(jù)生物氧化方式,可將氧化磷酸化分為底物水平磷酸化及電子傳遞體系磷酸化氧化磷酸化作用在生物氧化過程中,氧化放能反應(yīng)常常有吸能的磷酸16ATP的生成底物水平磷酸化是在被氧化的底物上發(fā)生磷酸化作用。即底物被氧化的過程中,形成了某些高能磷酸化合物的中間產(chǎn)物,通過酶的作用可使ADP生成ATP電子傳遞體系磷酸化是指當(dāng)電子從NADH或FADH2經(jīng)過電子傳遞體系(呼吸鏈)傳遞給氧形成水時(shí),同時(shí)伴有ADP磷酸化為ATP的全過程。通常所說(shuō)的氧化磷酸化是指電子傳遞體系磷酸化。ATP的生成底物水平磷酸化是在被氧化的底物上發(fā)生磷酸化作17ATP產(chǎn)生的數(shù)量研究氧化磷酸化最常用的方法是測(cè)定線粒體或其制劑的P/O比值和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。P/O比值是指每消耗一摩爾氧所消耗無(wú)機(jī)磷酸的摩爾數(shù)。根據(jù)所消耗的無(wú)機(jī)磷酸摩爾數(shù),可間接測(cè)出ATP生成量。實(shí)驗(yàn)指明NADH呼吸鏈的P/O值是3,即每消耗一摩爾氧原子就可形成3摩爾ATP,F(xiàn)ADH2呼吸鏈的P/O值是2,即消耗一摩爾氧原子可形成2摩爾ATP。ATP產(chǎn)生的數(shù)量研究氧化磷酸化最常用的方法是測(cè)定線粒體或其制18(2)ATP產(chǎn)生的部位ATP產(chǎn)生的部位都是有大的電位差變化的地方,例如,NADH呼吸鏈生成ATP的三個(gè)部位是:E0‘值在此三個(gè)部位有大的“跳動(dòng)”,都在0.2伏以上(2)ATP產(chǎn)生的部位ATP產(chǎn)生的部位都是有大的電位差變化的19(3)ATP產(chǎn)生的機(jī)理
氧化與磷酸化作用如何耦聯(lián)尚不夠清楚,目前主要有三個(gè)學(xué)說(shuō):化學(xué)耦聯(lián)學(xué)說(shuō)、結(jié)構(gòu)耦聯(lián)學(xué)說(shuō)與化學(xué)滲透學(xué)說(shuō),化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)的主要論點(diǎn)呼吸鏈存在于線粒體內(nèi)膜之上,當(dāng)氧化進(jìn)行時(shí),呼吸鏈起質(zhì)子泵作用,質(zhì)子被泵出線粒體內(nèi)膜之外側(cè),造成了膜內(nèi)外兩側(cè)間跨膜的化學(xué)電位差,后者被膜上ATP合成酶所利用,使ADP與Pi合成ATP。(3)ATP產(chǎn)生的機(jī)理氧化與磷酸化作用如何耦聯(lián)尚不夠清楚,20
P/O比值
每消耗1mol氧原子,所消耗的無(wú)機(jī)磷摩爾數(shù)一對(duì)電子通過呼吸鏈P/O比值:一對(duì)電子通過呼吸鏈時(shí)生成ATP的個(gè)數(shù)1個(gè)氧原子2e+OO2-ADP+PiATP無(wú)機(jī)磷個(gè)數(shù)生成ATP的個(gè)數(shù)P/O比值每消耗1mol氧原子,所消耗的無(wú)機(jī)211、-磷酸甘油穿梭:NADH+H+內(nèi)膜線粒體內(nèi)線粒體外NAD+磷酸二羥丙酮-磷酸甘油EFADFADH2ENADH的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制:
1、-磷酸甘油穿梭:NADH+H+內(nèi)膜線粒體內(nèi)線粒體外NA22胞液外膜內(nèi)膜基質(zhì)C=NH2+能量逐步釋放能量突然釋放β-烯脂酰-ACP還原酶R’-C-COOHR”-CH-COOH指根據(jù)mRNA下一組遺傳密碼指導(dǎo),使相應(yīng)氨基酰-tRNA進(jìn)入核蛋白體A位。翻譯的終止(termination)每一步都由特殊的酶催化,每一步反應(yīng)的產(chǎn)物都可以分離出來(lái)。通過消耗大量能量而保存體內(nèi)水分。糖原合成過程是一個(gè)耗能的過程。這種氧化放能反應(yīng)與磷酸化吸能反應(yīng)的偶聯(lián),稱為氧化磷酸化作用。NADH的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制:G-1-P在UDPG焦磷酸化酶催化下生成UDPG植物組織的齡期與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系ONH2CH3-CH-CH2-C~SACP+14NADP++8CoASH+7ADP+7Pi+6H2O新陳代謝能量代謝代羧化反應(yīng)中消耗的ATP可由EMP途徑提供檸檬酸穿梭(三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系)2、蘋果酸-天冬氨酸穿梭:蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸NADH+H+內(nèi)膜線粒體內(nèi)線粒體外-酮戊二酸NAD+E1NAD+NADH+H+E1E2E2
谷氨酸-酮戊二酸
谷氨酸P1P2胞液外膜23氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨?;佘账岚奔柞A姿狨;佘账岚滨;佘账?49.2糖代謝糖的分解代謝糖酵解三羧酸循環(huán)丙酮酸羧化支路乙醛酸循環(huán)磷酸已糖途徑糖的合成代謝9.2糖代謝糖的分解代謝25糖酵解過程ab1234糖酵解過程ab123426三羧酸循環(huán)草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸a-酮戊二酸琥珀酸輔酶A琥珀酸延胡索酸蘋果酸乙酰輔酶A三羧酸循環(huán)草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸a-酮戊二酸琥珀酸輔酶A琥珀27食品中營(yíng)養(yǎng)成分的代謝課件28㈢糖原的合成
糖原合成過程是一個(gè)耗能的過程。
葡萄糖先在葡萄糖激酶作用下磷酸化成為6-磷酸葡萄糖,后者再轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖。1-磷酸葡萄糖與尿苷三磷酸(UTP)反應(yīng)生成尿苷二磷酸葡萄糖及焦磷酸,反應(yīng)可逆,由UDPG焦磷酸化酶催化。UDPG可看成是"活性葡萄糖"。
UDPG的葡萄糖基轉(zhuǎn)移給糖原引物的糖鏈末端,形成α-1,4糖苷鍵。
㈢糖原的合成糖原合成過程是一個(gè)耗能的過程。
葡萄29食品中營(yíng)養(yǎng)成分的代謝課件30糖原合成過程的概括1.G-1-P在UDPG焦磷酸化酶催化下生成UDPG2.在糖原合成酶催化下,UDPG將葡萄糖殘基加到糖原引物非還原端形成α-1,4糖苷鍵。3.由分支酶催化,將α-1,4糖苷鍵。轉(zhuǎn)化為α-1,6糖苷鍵,形成有分支的糖原糖原合成過程的概括1.G-1-P在UDPG焦磷酸化酶催化下生31糖原的異生作用1.糖的異生途徑2.糖異生作用的總反應(yīng)式如下:丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++4H2O→葡萄糖+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi糖原的異生作用1.糖的異生途徑32糖原異生作用糖原異生作用33脂類代謝
脂類概述脂肪的分解代謝脂肪的生物合成脂類代謝脂類概述34一、脂類概述1.概念脂類是脂肪和類脂的總稱,它是有脂肪酸與醇作用生成的酯及其衍生物,統(tǒng)稱為脂質(zhì)或脂類,是動(dòng)物和植物體的重要組成成分。脂類是廣泛存在與自然界的一大類物質(zhì),它們的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)以及生物功能存在著很大的差異,但它們都有一個(gè)共同的特性,即可用非極性有機(jī)溶劑從細(xì)胞和組織中提取出來(lái)。一、脂類概述1.概念352.分類脂肪真脂或中性脂肪(甘油三酯)
蠟類脂磷脂糖脂異戊二烯酯甾醇萜類甘油磷脂鞘氨醇磷脂卵磷脂腦磷脂2.分類脂肪真脂或中性脂肪(甘油三酯)磷脂甾醇36進(jìn)位(entrance)原核生物釋放因子:多糖脂肪蛋白質(zhì)翻譯的延長(zhǎng)(elongation)HSCoA+ATP每一步都由特殊的酶催化,每一步反應(yīng)的產(chǎn)物都可以分離出來(lái)。(在微生物中個(gè)別AA進(jìn)行,但不普遍)C==C(原生動(dòng)物、線蟲和魚類)色素物質(zhì)的變化:葉綠素降解,而類胡蘿卜素、花青素呈現(xiàn)出來(lái)。ATP→ADP→AMP→IMP→肌苷翻譯的起始(initiation)脂肪酸-氧化循環(huán)的特點(diǎn)多肽鏈折疊為天然的三維結(jié)構(gòu)激素、膽固醇、維生素等。生物化學(xué)反應(yīng)與普通的化學(xué)反應(yīng)一樣,也服從熱力學(xué)的規(guī)律。在關(guān)鍵酶乙酰CoA羧化酶的催化下,將乙酰CoA羧化為丙二酸單酰CoA。誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚裕闺逆湉暮说鞍左w上釋放。CH3-CO~SCoA貯藏物質(zhì)/能量物質(zhì)脂肪是機(jī)體內(nèi)代謝燃料的貯存形式,它在體內(nèi)氧化可釋放大量能量以供機(jī)體利用。提供給機(jī)體必需脂成分(1)必需脂肪酸亞油酸18碳脂肪酸,含兩個(gè)不飽和鍵;亞麻酸18碳脂肪酸,含三個(gè)不飽和鍵;花生四烯酸20碳脂肪酸,含四個(gè)不飽和鍵;(2)生物活性物質(zhì)激素、膽固醇、維生素等。3.脂類的功能進(jìn)位(entrance)貯藏物質(zhì)/能量物質(zhì)脂肪是機(jī)體37生物體結(jié)構(gòu)物質(zhì)(1)作為細(xì)胞膜的主要成分幾乎細(xì)胞所含的磷脂都集中在生物膜中,是生物膜結(jié)構(gòu)的基本組成成分。(2)保護(hù)作用脂肪組織較為柔軟,存在于各重要的器官組織之間,使器官之間減少摩擦,對(duì)器官起保護(hù)作用。用作藥物卵磷脂、腦磷脂可用于肝病、神經(jīng)衰弱及動(dòng)脈粥樣硬化的治療等。生物體結(jié)構(gòu)物質(zhì)38
甘油三酯的結(jié)構(gòu)甘油三酯的結(jié)構(gòu)39脂肪的分解代謝脂肪的分解代謝401.脂肪的水解乳化脂肪的消化主要在腸中進(jìn)行,胰液和膽汁經(jīng)胰管和膽管分泌到十二指腸,胰液中含有胰脂肪酶,能水解部分脂肪成為甘油及游離脂肪酸,但大部分脂肪僅局部水解成甘油一酯,甘油一酯進(jìn)一步由另一種脂酶水解成甘油和脂肪酸。1.脂肪的水解41甘油的分解
甘油的分解42甘油的代謝甘油的代謝432.脂肪酸的β-氧化作用(1)脂肪酸的活化
脂肪酸首先在線粒體外或胞漿中被活化形成脂酰CoA,然后進(jìn)入線粒體或在其它細(xì)胞器中進(jìn)行氧化。在脂酰CoA合成酶(硫激酶)
催化下,由ATP提供能量,將脂肪酸轉(zhuǎn)變成脂酰CoA:脂酰CoA合成酶R-COOHAMP+PPiHSCoA+ATPR-CO~SCoA2.脂肪酸的β-氧化作用(1)脂肪酸的活化脂肪酸首44脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體外膜上脂酰CoA合成酶(acyl-CoAsynthetase)存45在線粒體外生成的脂酰CoA需進(jìn)入線粒體基質(zhì)才能被氧化分解,此過程必須要由肉堿(肉毒堿,carnitine)來(lái)攜帶脂酰基。(2)脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體HOOC-CH2-CH-CH2-N+-CH3
OHCH3CH3β-羥基-r-三甲基銨基丁酸在線粒體外生成的脂酰CoA需進(jìn)入線粒體基質(zhì)才能被氧化分解,此46四、氨基酸分解產(chǎn)物的代謝泛素(ubiquitin)是一種小分子蛋白質(zhì),普遍存在于真核細(xì)胞中。僅需一種釋放因子,有GTP酶活性。各種轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)均以磷酸吡哆醛(胺)為輔酶。由分支酶催化,將α-1,4糖苷鍵。β-羥脂酰-ACP脫水酶外部物質(zhì),稱不異化作用。1-磷酸葡萄糖與尿苷三磷酸(UTP)反應(yīng)生成尿苷二磷酸葡萄糖及焦磷酸,反應(yīng)可逆,由UDPG焦磷酸化酶催化。在線粒體外生成的脂酰CoA需進(jìn)入線粒體基質(zhì)才能被氧化分解,此過程必須要由肉堿(肉毒堿,carnitine)來(lái)攜帶脂?;DPG可看成是"活性葡萄糖"。長(zhǎng)鏈脂酰CoA的β氧化是在線粒體脂肪酸氧化酶系作用下進(jìn)行的,每次氧化斷去二碳單位的乙酰CoA,再經(jīng)TCA循環(huán)完全氧化成二氧化碳和水,并釋放大量能量。脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長(zhǎng)過程是一循環(huán)反應(yīng)過程。氧化與磷酸化作用如何耦聯(lián)尚不夠清楚,目前主要有三個(gè)學(xué)說(shuō):促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入A位,結(jié)合分解GTP誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚裕闺逆湉暮说鞍左w上釋放。蛋白質(zhì)的變化:蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下,水解成氨基酸,而后分解。形成各種短肽(2)反應(yīng)過程:分步反應(yīng)一步反應(yīng)5新鮮天然食物組織中代謝活動(dòng)的特點(diǎn)花生四烯酸20碳脂肪酸,含四個(gè)不飽和鍵;羧化反應(yīng)中消耗的ATP可由EMP途徑提供在低等生物中,脂肪酸合成酶系是一種由1分子脂?;d體蛋白(acylcarrierprotein,ACP)和7種酶單體所構(gòu)成的多酶復(fù)合體。借助于兩種肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶同工酶(酶Ⅰ和酶Ⅱ)催化的移換反應(yīng)以及肉堿-脂酰肉堿轉(zhuǎn)位酶催化的轉(zhuǎn)運(yùn)反應(yīng)才能將胞液中產(chǎn)生的脂酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體。其中,肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ(carnitineacyltransferaseⅠ)是脂肪酸-氧化的關(guān)鍵酶。四、氨基酸分解產(chǎn)物的代謝借助于兩種肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶同工酶(酶Ⅰ47食品中營(yíng)養(yǎng)成分的代謝課件48關(guān)鍵酶2.
脂酰CoA
進(jìn)入線粒體關(guān)鍵酶2.脂酰CoA49脂酰CoA進(jìn)入線粒體的過程
胞液外膜內(nèi)膜基質(zhì)
*脂酰轉(zhuǎn)移酶ⅠRCO~SCoA
HSCoA
肉堿RCO-肉堿
轉(zhuǎn)位酶RCO-肉堿
脂酰轉(zhuǎn)移酶ⅡRCO~SCoA
肉堿HSCoA
脂酰CoA進(jìn)入線粒體的過程胞液50食品中營(yíng)養(yǎng)成分的代謝課件51脂肪酸的β氧化
長(zhǎng)鏈脂酰CoA的β氧化是在線粒體脂肪酸氧化酶系作用下進(jìn)行的,每次氧化斷去二碳單位的乙酰CoA,再經(jīng)TCA循環(huán)完全氧化成二氧化碳和水,并釋放大量能量。偶數(shù)碳原子的脂肪酸β氧化最終全部生成乙酰CoA。
脂肪酸的β氧化52-氧化過程由四個(gè)連續(xù)的酶促反應(yīng)組成:①脫氫②水化③再脫氫④硫解
(3)脂肪酸的-氧化-氧化過程由四個(gè)連續(xù)的酶促反應(yīng)組成:(3)脂肪酸的-氧53(1)脫氫脂酰CoA經(jīng)脂酰CoA脫氫酶催化,在其α和β碳原子上脫氫,生成△2反烯脂酰CoA,該脫氫反應(yīng)的輔基為FAD。(2)加水(水合反應(yīng))△2反烯脂酰CoA在△2反烯脂酰CoA水合酶催化下,在雙鍵上加水生成L-β-羥脂酰CoA。(1)脫氫脂酰CoA經(jīng)脂酰CoA脫氫酶催化,在其α和β碳原54(3)脫氫L-β-羥脂酰CoA在L-β-羥脂酰CoA脫氫酶催化下,脫去β碳原子與羥基上的氫原子生成β-酮脂酰CoA,該反應(yīng)的輔酶為NAD+。(4)硫解在β-酮脂酰CoA硫解酶催化下,β-酮脂酰CoA與CoA作用,硫解產(chǎn)生1分子乙酰CoA和比原來(lái)少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA。(3)脫氫L-β-羥脂酰CoA在L-β-羥脂酰CoA脫55①脫氫脂酰CoA脫氫酶
R-CH2-CH2-CH2-CO~SCoAFAD
FADH2R-CH2-CH=CH-CO~SCoA④硫解硫解酶
-2CCH3-CO~SCoAHSCoA②水化水化酶
H2OR-CH2-CH(OH)-CH2-CO~SCoA-氧化的反應(yīng)過程(△2反式烯脂酰COA)L-β-羥脂酰COA③再脫氫L-β-羥脂酰CoA脫氫酶R-CH2-CO-CH2-CO~SCoANADH+H+
NAD+β-酮脂酰COA①脫氫脂酰CoA脫氫酶R-CH2-CH2-CH2-CO~S56糖原合成過程是一個(gè)耗能的過程。5新鮮天然食物組織中代謝活動(dòng)的特點(diǎn)R-CH2-CH(OH)-CH2-CO~SCoA終止相關(guān)的蛋白因子稱為釋放因子成機(jī)體的物,稱同化作用。乙酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長(zhǎng)過程是一循環(huán)反應(yīng)過程。研究氧化磷酸化最常用的方法是測(cè)定線粒體或其制劑的P/O比值和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。pH和蛋白質(zhì)的變化:肌糖元經(jīng)磷酸解酶的作用,降解為單糖,進(jìn)一步積累乳酸,pH下降。+14NADP++8CoASH+7ADP+7Pi+6H2O在生物氧化中,碳的氧化和氫的氧化是非同步進(jìn)行的。水果、蔬菜的新鮮狀態(tài)。生物體的需要能量質(zhì)實(shí)驗(yàn)指明NADH呼吸鏈的P/O值是3,即每消耗一摩爾氧原子就可形成3摩爾ATP,F(xiàn)ADH2呼吸鏈的P/O值是2,即消耗一摩爾氧原子可形成2摩爾ATP。那么這個(gè)過程與糖代謝有一定關(guān)系:脂肪酸-氧化循環(huán)的特點(diǎn)3順-2反烯酰CoA翻譯過程從閱讀框架的5′-AUG開始,按mRNA模板三聯(lián)體密碼的順序延長(zhǎng)肽鏈,直至終止密碼出現(xiàn)。這種逐步進(jìn)行的反應(yīng)模式有利于在溫和的條件下釋放能量,提高能量利用率。翻譯的終止(termination)原核生物翻譯過程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式:肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體線粒體膜脂酰CoA脫氫酶L(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶
NAD+NADH+H+反2-烯酰CoA
水化酶H2OFADFADH2
β酮脂酰CoA
硫解酶CoA-SH脂酰CoA合成酶ATPCoASHAMPPPiH2O呼吸鏈2ATPH2O呼吸鏈3ATPTCA糖原合成過程是一個(gè)耗能的過程。肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)載體線粒體膜脂酰CoA57①-氧化循環(huán)過程在線粒體基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行;②-氧化循環(huán)由脂肪酸氧化酶系催化,反應(yīng)不可逆;③需要FAD,NAD+,CoA為輔助因子;④每循環(huán)一次,生成一分子FADH2,一分子NADH,一分子乙酰CoA和一分子減少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA。脂肪酸-氧化循環(huán)的特點(diǎn)①-氧化循環(huán)過程在線粒體基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行;脂肪酸-氧化循環(huán)的58生成的乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解并釋放出大量能量,并生成ATP。徹底氧化:徹底氧化:591分子FADH2可生成2分子ATP,1分子NADH可生成3分子ATP,故一次-氧化循環(huán)可生成5分子ATP。1分子乙酰CoA經(jīng)徹底氧化分解可生成12分子ATP。脂肪酸氧化分解時(shí)的能量釋放1分子FADH2可生成2分子ATP,1分子NADH可生成3分60活化:消耗2個(gè)高能磷酸鍵
β氧化:
每輪循環(huán)
四個(gè)重復(fù)步驟:脫氫、水化、再脫氫、硫解產(chǎn)物:1分子乙酰CoA1分子少兩個(gè)碳原子的脂酰CoA1分子NADH+H+1分子FADH2
脂肪酸氧化的能量生成
——
以16碳飽和軟脂酸的氧化為例活化:消耗2個(gè)高能磷酸鍵β氧化:每輪循環(huán)脂617輪循環(huán)產(chǎn)物:8分子乙酰CoA7分子NADH+H+7分子FADH2能量計(jì)算:
生成ATP
8×12+7×3+7×2=131
凈生成ATP
131–2=129公式總結(jié):[(n/2)-1]×(2+3)+[(n/2)×12-2n為碳原子的數(shù)目7輪循環(huán)產(chǎn)物:8分子乙酰CoA能量計(jì)算:62飽和脂肪酸的α-氧化作用1.概念脂肪酸在一些酶的催化下,其α-C原子發(fā)生氧化,結(jié)果生成一分子CO2和較原來(lái)少一個(gè)碳原子的脂肪酸,這種氧化作用稱為α-氧化。RCH2CH2COOHRCH2COOH+CO2飽和脂肪酸的α-氧化作用1.概念脂肪酸在一些酶的催化下,其α63RCH2COOHO2,NADPH+H+
單加氧酶Fe2+,抗壞血酸R-CH-COOHOH-(L-α-羥脂肪酸)NAD+NADH+H+脫氫酶R-C-COOHO=(α-酮脂酸)ATP,NAD+,抗壞血酸脫羧酶RCOOH+CO2(少一個(gè)C原子)α-氧化的可能反應(yīng)歷程RCH2COOHO2,NADPH+H+單加氧酶64
不飽和脂酸
β氧化
順3-烯酰CoA順2-烯酰CoA反2-烯酰CoA3順-2反烯酰CoA
異構(gòu)酶β氧化L(+)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoAD(-)-β羥脂酰CoA
表構(gòu)酶H2O單不飽和脂肪酸的氧化不飽和脂酸β氧化順3-烯酰CoA順2-烯酰CoA65L-甲基丙二酸單酰CoA消旋酶
變位酶5-脫氧腺苷鈷胺素琥珀酰CoA
奇數(shù)碳脂肪酸CH3CH2CO~CoA-氧化
丙酰CoA羧化酶(生物素)ADP+PiD-甲基丙二酸單酰CoAATP+CO2經(jīng)三羧酸循環(huán)途徑→丙酮酸羧化支路→糖有氧氧化途徑徹底氧化分解奇數(shù)碳脂肪酸的氧化L-甲基丙二酸單酰CoA消旋酶變位酶5-脫氧腺66脂肪酸的生物合成脂肪酸的生物合成67來(lái)源線粒體內(nèi)的丙酮酸氧化脫羧(糖)脂肪酸的β-氧化氨基酸的氧化轉(zhuǎn)運(yùn)檸檬酸穿梭(三羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體系)
乙酰CoA(碳源)的來(lái)源及轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)源乙酰CoA(碳源)的來(lái)源及轉(zhuǎn)運(yùn)68線粒體基質(zhì)內(nèi)膜胞液HSCoA檸檬酸草酰乙酸檸檬酸合酶H2O+乙酰CoAHSCoA+ATP檸檬酸裂解酶草酰乙酸乙酰CoA+ADP+Pi
丙酮酸NADH+H+蘋果酸脫氫酶蘋果酸NAD+ADP+Pi丙酮酸羧化酶
ATP+CO2檸檬酸蘋果酸酶NADP+NADPH+H++CO2
丙酮酸蘋果酸NAD+NADH+H+蘋果酸脫氫酶
乙酰CoA轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體線粒體基質(zhì)內(nèi)69C==C激素、膽固醇、維生素等。糖原合成過程是一個(gè)耗能的過程。1分子乙酰CoA經(jīng)徹底氧化分解可生成12分子ATP。CH3-CH2-CH-C~SACP而RF-2可識(shí)別UAA、UGA。5新鮮天然食物組織中代謝活動(dòng)的特點(diǎn)丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++4H2O→葡萄糖+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi激素、膽固醇、維生素等。每經(jīng)過一次循環(huán)反應(yīng),延長(zhǎng)兩個(gè)碳原子。脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長(zhǎng)過程是一循環(huán)反應(yīng)過程。二、真核生物的翻譯過程原核肽鏈合成終止過程N(yùn)H2O異化作用:通過分解,自身的物質(zhì)又轉(zhuǎn)化為R-CH2-CO-CH2-CO~SCoA有轉(zhuǎn)位酶活性,促進(jìn)mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位,促進(jìn)卸載tRNA釋放5新鮮天然食物組織中代謝活動(dòng)的特點(diǎn)氨基酸失去氨基的作用叫脫氨基作用新陳代謝能量代謝代在關(guān)鍵酶乙酰CoA羧化酶的催化下,將乙酰CoA羧化為丙二酸單酰CoA。乙酰CoA羧化酶(生物素)*CH3CO~SCoAADP+PiHCO3-
+H++ATPHOOC-CH2-CO~SCoA
長(zhǎng)鏈脂酰CoA-檸檬酸異檸檬酸+丙二酸單酰CoA的合成C==C在關(guān)鍵酶乙酰CoA羧化酶的催化下,將乙酰CoA羧化為70脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長(zhǎng)過程是一循環(huán)反應(yīng)過程。每經(jīng)過一次循環(huán)反應(yīng),延長(zhǎng)兩個(gè)碳原子。合成反應(yīng)由脂肪酸合成酶系催化。在低等生物中,脂肪酸合成酶系是一種由1分子脂酰基載體蛋白(acylcarrierprotein,ACP)和7種酶單體所構(gòu)成的多酶復(fù)合體。脂肪酸合成循環(huán)脂肪酸合成時(shí)碳鏈的縮合延長(zhǎng)過程是一循環(huán)反應(yīng)過程。每經(jīng)過一次循71
乙?;D(zhuǎn)移反應(yīng)CH3-C~SCOA=OCH3-C~SACP=OACP-SH酮脂酰-ACP合酶CH3-C~S-合酶=O
丙二酸單?;D(zhuǎn)移反應(yīng)COA-SHACP-SHACP脂酰基轉(zhuǎn)移酶HOOC-CH2-C~SCOA+ACP-SHHOOC-CH2-C~SACPO=丙二酸單酰轉(zhuǎn)移酶HOOC-CH2-C~SCOAO=+COA-SH反應(yīng)歷程乙酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)CH3-C~SCOA=OCH3-C~SACP72縮合反應(yīng)CH3-C~S-合酶+=OHOOC-CH2-C~SACPO=β-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-C~SACPO=O=+合酶-SH+CO2還原反應(yīng)CH3-C-CH2-C~SACPO=O=+NADPH++
H+
β-酮脂酰-ACP還原酶CH3-CH-CH2-C~SACPO-OH=+NADP+
D-β-羥丁酰-ACP縮合反應(yīng)CH3-C~S-合酶+=OHOOC-CH2-73脫水反應(yīng)CH3-CH-CH2-C~SACPO-OH==-C-C==CO-CH3-HH~SACPβ-羥脂酰-ACP脫水酶+H2O(△2反式丁烯酰-ACP,巴豆酰-ACP)再還原反應(yīng)-C==CO-CH3HH~SACPC-=-
32+NADPH+H+β-烯脂酰-ACP還原酶CH3-CH2-CH-C~SACPO=+NADP+(丁酰-ACP)丁酰-ACP與丙二酸單酰-ACP重復(fù)縮合、還原、脫水、再還原的過程,直至生成軟脂酰-ACP。脫水反應(yīng)CH3-CH-CH2-C~SACPO-O74縮合反應(yīng)CH3-C~S-合酶+=OHOOC-CH2-C~SACPO=β-酮脂酰-ACP合酶CH3-C-CH2-C~SACPO=O=+合酶-SH+CO2由于縮合反應(yīng)中,β-酮脂酰-ACP合酶是對(duì)鏈長(zhǎng)有專一性的酶,僅對(duì)14C及以下脂酰-ACP有催化活性,故從頭合成只能合成16C及以下飽和脂酰-ACP。軟脂酰-ACP硫酯酶水解ACP+軟脂酸(棕櫚酸)釋放H2O縮合反應(yīng)CH3-C~S-合酶+=OHOOC-CH2-758CH3-C~SCOA=O+7ATP+14NADPH++14H+CH3(
CH2)14COOH+14NADP+
+8CoASH+
7ADP
+7Pi+
6H2O
那么這個(gè)過程與糖代謝有一定關(guān)系:原料(乙酰輔酶A
)來(lái)源羧化反應(yīng)中消耗的ATP可由EMP途徑提供還原力NADPH從哪來(lái)?總反應(yīng)式8CH3-C~SCOA=O+7ATP+14NADPH++1476甘油三酯的消化與吸收甘油三酯的消化與吸收77在糖和脂肪等物質(zhì)充分供應(yīng)的條件下,為維持氮的總平衡,至少必需攝入的蛋白質(zhì)的量,稱為蛋白質(zhì)的最低生理需要量。成人每日最低蛋白質(zhì)需要量為30—50g我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。9.4蛋白質(zhì)的代謝蛋白質(zhì)的最低生理需要量在糖和脂肪等物質(zhì)充分供應(yīng)的條件下,為維持氮的總平衡,至少必需78(一)真核細(xì)胞中存在兩條不同的降解途徑:1.不依賴ATP的降解途徑:在溶酶體內(nèi)進(jìn)行,主要降解外源性蛋白質(zhì)、膜蛋白和長(zhǎng)壽命的胞內(nèi)蛋白質(zhì)。一、體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解(一)真核細(xì)胞中存在兩條不同的降解途徑:一、體內(nèi)蛋白質(zhì)的降解792.依賴ATP和泛素的降解途徑:在胞液中進(jìn)行,主要降解異常蛋白質(zhì)和短壽命的蛋白質(zhì)。需ATP和泛素參與泛素(ubiquitin)是一種小分子蛋白質(zhì),普遍存在于真核細(xì)胞中。2.依賴ATP和泛素的降解途徑:80(二)蛋白質(zhì)水解酶(1)內(nèi)肽酶(蛋白酶,肽鏈內(nèi)切酶)形成各種短肽(2)端肽酶(肽酶)羧肽酶氨肽酶二肽酶(三)蛋白質(zhì)酶促降解
需內(nèi)肽酶、羧肽酶、氨肽酶和二肽酶的共同作用蛋白質(zhì)多肽AA合成新蛋白質(zhì)(二)蛋白質(zhì)水解酶(1)內(nèi)肽酶(蛋白酶,肽鏈內(nèi)切酶)(2)端81二、氨基酸代謝庫(kù)食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸(外源性氨基酸)與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸(內(nèi)源性氨基酸)混在一起,分布于體內(nèi)各處參與代謝,稱為氨基酸代謝庫(kù)。二、氨基酸代謝庫(kù)食物蛋白經(jīng)消化吸收的氨基酸(外源性氨基酸)與82氨基酸代謝庫(kù)食物蛋白質(zhì)消化吸收
組織蛋白質(zhì)分解
體內(nèi)合成氨基酸
(非必需氨基酸)氨基酸代謝概況
α-酮酸
脫氨基作用
酮體氧化供能糖胺類脫羧基作用氨尿素代謝轉(zhuǎn)變其它含氮化合物
(嘌呤、嘧啶等)合成
氨基酸代謝庫(kù)食物蛋白質(zhì)消化吸收組織分解體內(nèi)合成氨基酸氨83特殊分解代謝→特殊側(cè)鏈的分解代謝一般分解代謝CO2
胺脫羧基作用→
脫氨基作用→
NH3-酮酸氨基酸的分解代謝概況特殊分解代謝→特殊側(cè)鏈的分解代謝一般分解代謝CO2胺脫羧84第二節(jié)氨基酸的分解與轉(zhuǎn)化一、脫氨基作用
氨基酸失去氨基的作用叫脫氨基作用氨基酸主要通過五種方式脫氨基氧化脫氨基非氧化脫氨基脫酰胺作用轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基
第二節(jié)氨基酸的分解與轉(zhuǎn)化一、脫氨基作用氨基酸失去氨基的85㈠氧化脫氨基作用定義:-AA在酶的作用下,氧化生成-酮酸,同時(shí)消耗氧并產(chǎn)生氨的過程。氧化脫氨基的反應(yīng)過程包括脫氫和水解兩步,脫氫反應(yīng)需酶催化,而水解反應(yīng)則不需酶的催化。R-CH-COOHNH2
2H
R-C-COOH+NH3
OH2OR-C-COOHNH
酶㈠氧化脫氨基作用定義:-AA在酶的作用下,氧化生成-86還原脫氨基、脫水脫氨基、水解脫氨基、脫硫氫基脫氨基等。(在微生物中個(gè)別AA進(jìn)行,但不普遍)L-絲氨酸CH2COO-C-NH3+=-CH3COO-C=NH2+--COOHCH2OHNH2-C-H--COOHCH3C=O--絲氨酸脫水酶+NH3丙酮酸-H2O+H2Oα-氨基丙烯酸亞氨基丙酸㈡非氧化脫氨例:脫水脫氨基(只適于含一個(gè)羥基的AA)還原脫氨基、脫水脫氨基、水解脫氨基、脫硫氫基脫氨基等。L-絲87指α-AA和酮酸之間氨基的轉(zhuǎn)移作用,α-AA的α-氨基借助轉(zhuǎn)氨酶的催化作用轉(zhuǎn)移到酮酸的酮基上,結(jié)果原來(lái)的AA生成相應(yīng)的酮酸,而原來(lái)的酮酸則形成相應(yīng)的氨基酸。R’-CH-COOH
R”-C-COOH
NH2
OR’-C-COOH
R”-CH-COOH
ONH2轉(zhuǎn)氨酶(四)轉(zhuǎn)氨基作用指α-AA和酮酸之間氨基的轉(zhuǎn)移作用,α-AA的α-氨基借助88轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)可以在各種氨基酸與-酮酸之間普遍進(jìn)行。除Lys,Pro外,均可參加轉(zhuǎn)氨基作用。各種轉(zhuǎn)氨酶(transaminase)均以磷酸吡哆醛(胺)為輔酶。轉(zhuǎn)氨基作用(transamination)可以在各種氨基酸與891分子FADH2β-酮脂酰-ACP還原酶1分子FADH2(2)反應(yīng)過程:分步反應(yīng)一步反應(yīng)那么這個(gè)過程與糖代謝有一定關(guān)系:1分子乙酰CoA經(jīng)徹底氧化分解可生成12分子ATP。新陳代謝:生物體與外界環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)第二節(jié)氨基酸的分解與轉(zhuǎn)化(2)保護(hù)作用脂肪組織較為柔軟,存在于各重要的器官組織之間,使器官之間減少摩擦,對(duì)器官起保護(hù)作用。底物水平磷酸化是在被氧化的底物上發(fā)生磷酸化作用。轉(zhuǎn)位(translocation)肌苷酸(IMP)是構(gòu)成動(dòng)物肉香及鮮味的重要成分?;瘜W(xué)耦聯(lián)學(xué)說(shuō)、結(jié)構(gòu)耦聯(lián)學(xué)說(shuō)與化學(xué)滲透學(xué)說(shuō),化學(xué)滲透學(xué)說(shuō)的主要論點(diǎn)CH3-CH2-CH-C~SACP非氧化脫氨基羧化反應(yīng)中消耗的ATP可由EMP途徑提供β-羥脂酰-ACP脫水酶大氣組成:減氧與增CO2的濃度,可以保持(五)聯(lián)合脫氨基(動(dòng)物組織主要采取的方式)轉(zhuǎn)氨酶氨基酸-酮酸L-谷氨酸脫氫酶NH3
+NADH+H+H2O+NAD+
-酮戊二酸谷氨酸
由于轉(zhuǎn)氨基作用不能最后脫掉氨基,氧化脫氨中只有谷氨酸脫氫酶活力高,轉(zhuǎn)氨基作用與氧化脫氨基作用聯(lián)合在一起才能迅速脫氨,這種作用就稱為聯(lián)合脫氨作用。1分子FADH2(五)聯(lián)合脫氨基(動(dòng)物組織主要采取的方式90
二、脫羧基作用脫羧基作用(decarboxylation)氨基酸脫羧酶氨基酸胺類RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛
由氨基酸脫羧酶(decarboxyase)催化,輔酶為磷酸吡哆醛,產(chǎn)物為CO2和胺。所產(chǎn)生的胺可由胺氧化酶氧化為醛、酸,酸可由尿液排出,也可再氧化為CO2和水。二、脫羧基作用脫羧基作用(decarboxylation)91四、氨基酸分解產(chǎn)物的代謝以尿酸排出:將NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^小的尿酸排出。通過消耗大量能量而保存體內(nèi)水分。(陸生爬蟲及鳥類)排氨生物:NH3轉(zhuǎn)變成酰胺(Gln),運(yùn)到排泄部位后再分解。(原生動(dòng)物、線蟲和魚類)以尿素排出:經(jīng)尿素循環(huán)(肝臟)將NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩囟懦?。(哺乳?dòng)物)重新利用合成AA:合成酰胺(高等植物中)嘧啶環(huán)的合成(核酸代謝)(一)氨的去路四、氨基酸分解產(chǎn)物的代謝以尿酸排出:將NH3轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^小92蛋白質(zhì)生物合成過程第二節(jié)蛋白質(zhì)生物合成過程第二節(jié)93原核生物翻譯過程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式:A位:氨基酰位(aminoacylsite)P位:肽酰位(peptidylsite)E位:排出位(exitsite)原核生物翻譯過程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式:A位:氨基酰位P位:肽酰94翻譯的起始(initiation)翻譯的延長(zhǎng)(elongation)翻譯的終止(termination)整個(gè)翻譯過程可分為:翻譯過程從閱讀框架的5′-AUG開始,按mRNA模板三聯(lián)體密碼的順序延長(zhǎng)肽鏈,直至終止密碼出現(xiàn)。翻譯的起始(initiation)整個(gè)翻譯過程可分為:翻譯95一、原核生物的翻譯過程(一)起始階段1.核蛋白體大小亞基分離;2.mRNA與小亞基結(jié)合;3.起始氨基酰-tRNA與小亞基結(jié)合;4.核蛋白體大亞基結(jié)合;一、原核生物的翻譯過程(一)起始階段96原核、真核生物各種起始因子的生物功能
原核、真核生物各種起始因子的生物功能97IF-3IF-11.核蛋白體大小亞基分離IF-3IF-11.核蛋白體大小亞基分離98AUG5'3'IF-3IF-12.mRNA與小亞基結(jié)合AUG5'3'IF-3IF-12.mRNA與小亞基結(jié)合99S-D序列S-D序列100IF-3IF-1IF-2GTP3.起始氨基酰tRNA(fMet-tRNAimet)與小亞基結(jié)合AUG5'3'IF-3IF-1IF-2GTP3.起始氨基酰tRNA(f101IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.核蛋白體大亞基結(jié)合,起始復(fù)合物形成AUG5'3'IF-3IF-1IF-2GTPGDPPi4.核蛋白體大亞基102(二)延長(zhǎng)階段
肽鏈延長(zhǎng)在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行,又稱為核蛋白體循環(huán),每次循環(huán)增加一個(gè)氨基酸,包括以下三步:1.進(jìn)位(entrance)2.成肽(peptidebondformation)3.轉(zhuǎn)位(translocation)(二)延長(zhǎng)階段103延伸過程所需蛋白因子稱為延長(zhǎng)因子(elongationfactor,EF)原核生物:EF-T(EF-Tu,EF-Ts)EF-G真核生物:EF-1、EF-2延伸過程所需蛋白因子稱為延長(zhǎng)因子(elongationfa104原核延長(zhǎng)因子生物功能對(duì)應(yīng)真核延長(zhǎng)因子EF-Tu促進(jìn)氨基酰-tRNA進(jìn)入A位,結(jié)合分解GTPEF-1-αEF-Ts調(diào)節(jié)亞基EF-1-βγEFG有轉(zhuǎn)位酶活性,促進(jìn)mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位,促進(jìn)卸載tRNA釋放EF-2肽鏈合成的延長(zhǎng)因子原核延長(zhǎng)因子生物功能對(duì)應(yīng)真核延長(zhǎng)因子EF-Tu促進(jìn)氨基酰-t105又稱注冊(cè)(registration)1.進(jìn)位指根據(jù)mRNA下一組遺傳密碼指導(dǎo),使相應(yīng)氨基酰-tRNA進(jìn)入核蛋白體A位。
又稱注冊(cè)(registration)1.進(jìn)位指根據(jù)mRNA下106食品中營(yíng)養(yǎng)成分的代謝課件107TuTsGTPGDPAUG5'3'TuTsGTPTuTsGTPGDPAUG5'3'TuTsGTP1082.成肽是由轉(zhuǎn)肽酶(transpeptidase)催化的肽鍵形成過程。2.成肽是由轉(zhuǎn)肽酶(transpeptidase)催化的肽鍵1093.轉(zhuǎn)位延長(zhǎng)因子EF-G有轉(zhuǎn)位酶(translocase)活性,可結(jié)合并水解1分子GTP,促進(jìn)核蛋白體向mRNA的3'側(cè)移動(dòng)。3.轉(zhuǎn)位延長(zhǎng)因子EF-G有轉(zhuǎn)位酶(translocase110進(jìn)位轉(zhuǎn)位成肽進(jìn)位轉(zhuǎn)位成肽111(三)終止階段終止相關(guān)的蛋白因子稱為釋放因子(releasefactor,RF)
原核生物釋放因子:
RF-1,RF-2,RF-3(三)終止階段112識(shí)別終止密碼,如RF-1特異識(shí)別UAA、UAG;而RF-2可識(shí)別UAA、UGA。誘導(dǎo)轉(zhuǎn)肽酶改變?yōu)轷ッ富钚?,使肽鏈從核蛋白體上釋放。釋放因子的功能識(shí)別終止密碼,如RF-1特異識(shí)別UAA、UAG;而RF-2可113原核肽鏈合成終止過程原核肽鏈合成終止過程114多聚核
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