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Amino Acids and their Derivatives Biosynthesis
氨基酸及其重要衍生物的 生物合成 Amino Acids and their Derivatives Biosynthesis
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氨基酸及其重要衍生物的 生物合成 31.1 概论 31.2 脂肪族氨基酸的生物合成 31.3 芳香族氨基酸 及组氨酸的生物合成
31.3 芳香族氨基酸 及组氨酸的生物合成 31.4 氨基酸生物合成的调节
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31.1 概论 1） 人体能合成部分氨基酸。机体不能自己合成必须从外界摄取的氨基酸称为必需氨基酸：
不同生物合成氨基酸的能力不同。可利用二氧化碳，有机酸及单糖。 1） 人体能合成部分氨基酸。机体不能自己合成必须从外界摄取的氨基酸称为必需氨基酸： Phe、 Lys、 Ile、 Leu、 Met、 Thr、 Trp、 Val、 His 和 Arg（幼小动物需要） 。
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2） 高等植物能合成全部氨基酸，可利用氨和硝酸根
3） 微生物合成氨基酸的能力区别很大，E.coli 可合成全部氨基酸 ， 乳酸菌需从外界摄取某些氨基酸
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概论 研究氨基酸生酸生物合成过程多以微生物为材料，利用遗传突变技术。 EⅠ EⅡ E Ⅲ EⅣ EⅥ A B C D E F
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概论 氨基酸生物合成中的主要问题： 碳骨架的来源， 氮的进入 碳骨架： 代谢的主要干线-----柠檬酸循环、 糖 酵解、磷酸戊糖途径
氮： 主要来自于谷氨酸的转氨基作用。
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概论
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概论
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概论
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概论
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氮的循环
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概论 生物体转化氨为有机化合物： 氨甲酰磷酸合成酶的作用 谷氨酸脱氢酶的作用 谷氨酰胺合成酶的作用
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概论 Amino acid synthesis
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30.2 脂肪族氨基酸的生物合成 30.2.1 谷氨酸组氨基酸的生物合成：谷氨酸、谷氨酰 胺、脯氨酸（精氨酸、赖氨酸）
以a--酮戊二酸为前体 天冬氨酸组的生物合成：天冬氨酸、天冬酰 胺、甲硫氨酸、苏氨酸 （赖氨酸、异亮氨酸） 丙酮酸组的生物合成：丙氨酸、缬氨酸、亮 氨酸 丝氨酸组的生物合成：丝氨酸、甘氨酸、半 胱氨酸
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31.3 芳香族氨基酸 及组氨酸的生物合成 31.3.1苯丙氨酸、酪氨酸、及色氨酸的生物合成
31.3 芳香族氨基酸 及组氨酸的生物合成 31.3.1苯丙氨酸、酪氨酸、及色氨酸的生物合成 Biosynthesis of Phe, Thy and Trp
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31.4氨基酸生物合成的调节 氨基酸的生物合成是受到严格调控的机制有多种： 1） 调节酶活性 2） 通过中间代谢物的调节
1） 调节酶活性 2） 通过中间代谢物的调节 3） 通过调节酶的生成量实现调节 最有效的是终端产物抑制
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31.4.终端产物 对氨基酸生物合成的抑制 简单的终端产物抑制 不同终端产物对共经合成途径的协同抑制
31.4.终端产物 对氨基酸生物合成的抑制 简单的终端产物抑制 不同终端产物对共经合成途径的协同抑制 不同分支产物对多个同工酶的特殊抑制--- -酶的多重性抑制 连续产物抑制，及连续反馈抑制、逐步反馈抑制
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终端产物 对氨基酸生物合成的抑制
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终端产物 对氨基酸生物合成的抑制
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芳香族氨基酸 合成的产物抑制
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谷氨酰胺合成的 产物反馈抑制
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终端产物对氨基酸生物合成的抑制
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通过酶生成量的改变 调节氨基酸的生物合成 酶生成量的控制主要是通过有关酶编码基因活性的改变。 氨基酸的合成中，有些酶能受到细胞合成量的控制，这种酶称为阻遏酶 如图，赖氨酸等合成的连续产物抑制
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31.5氨基酸 转化为其他含氮化合物 血红素Heme 肌（氨）酸Creatine
31.5氨基酸 转化为其他含氮化合物 血红素Heme 肌（氨）酸Creatine 吲哚乙酸Indole-3-acetate(in plant) -氨基丁酸 aminobutyrate (GABA)(neurotransmitters) Nitric oxide (NO) 谷胱甘肽Glutathione
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一氧化氮的形成
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31.5.1 Nitric oxide Production N O
N O Nitric oxide (NO) is made from Arg and O2 in a reaction catalyzed by nitric oxide synthase (NOS)
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谷胱甘肽的合成 （还原型）谷胱甘肽是细胞种重要的抗氧化成分.能保护血液中的红细胞不受氧化，与过氧化氢或其他有机氧反应起到解毒作用等。 合成过程： 谷氨酸 →谷氨酰半胱氨酸 → 谷胱甘肽
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Glutathione Production
Glutathione, the “redox buffer”, is derived from Glu, Cys, and Gly.
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Glutathione Production
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Glutathione Production
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31.6 D- 氨基酸的合成 微生物细胞壁以及许多肽类的抗生素多含 有D-氨基酸 D-氨基酸的来源大多是由-L—氨基酸通过 消旋酶的作用形成
L-丙氨酸 D-丙氨酸
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THE END
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