2020-2021学年高中生物竞赛蛋白质降解和氨基酸分解代谢课件(69PPT)

(课件网) 第十二单元 蛋白质和氨基酸代谢 第30章 蛋白质降解和氨基酸分解代谢(P298) 第31章 氨基酸及其重要衍生物生物合成 (P340) 第32章 生物固氮(P377) 第30章??蛋白质降解和氨基酸分解代谢 一、蛋白质的降解（P299） 二、氨基酸分解代谢（P303) 三、尿素的形成（P310） 四、氨基酸碳骨架的氧化途径（P314） 五、生糖氨基酸和生酮氨基酸（P329） 六、由氨基酸衍生的其他重要物质（P329） 七、氨基酸代谢缺陷症（P336） 一、蛋白质的降解 细胞总是不断的从氨基酸合成蛋白质，又将蛋白质分解为氨基酸。这个变化过程有双重功能： 其一是排除不正常的蛋白质， 其二排除积累过多的酶和调节蛋白，使细胞代谢井然有序得以维持。 本节讨论的问题是 ： (一)蛋白质降解的特性 (二)蛋白质降解的反应机制 (三)机体对外源蛋白质的需要及其消化作用 (一)蛋白质降解的特性 蛋白质降解的特性有： 1、细胞有选择性的降解非正常蛋白质。 2、正常的胞内蛋白质被排除的速度是由它们的个性决定的。 绝大多数快速降解的酶都居于重要的“代谢控制” 位置，而较为稳定的酶在所有生理条件下有着较稳定的催化活性。 3、细胞中蛋白质降解的速度因为它的营养及激素状态而有所不同。 4、蛋白质的周转代谢使种种代谢途径的调节得以容易实现。 (二)蛋白质降解的反应机制 1、溶酶体无选择的降解蛋白质 溶酶体是具有单层膜被的细胞器，含有约50种水解酶，通过胞吞作用降解细胞内的无用蛋白等物质。 2、泛肽给选择降解的蛋白质加以标记 细胞中有一种“ATP-依赖的蛋白质水解体系”，该体系对细胞内的无用蛋白质进行降解。泛肽是一个76个氨基酸组成的蛋白单体，在蛋白质降解过程中，它起着标记结合的作用。 1、溶酶体无选择的降解蛋白质 溶酶体是位于细胞质中的具有生物膜结构的细胞器，溶酶体中包含有约50种水解酶类，包括多种蛋白水解酶类，溶酶体内pH约5左右，所含的酶类均具有偏酸性的最适pH值，这可以避免在偶然情况下溶酶体泄漏造成对细胞的伤害，因为溶酶体中的水解酶类在细胞质中的pH条件下（接近中性）大部分都将失活。 1、溶酶体无条件的降解蛋白质 溶酶体可以降解细胞通过胞吞作用摄取的外源物质，也可以降解胞内的衰老组份。这些胞内组份被包裹在液泡中，并与溶酶体融合。因此溶酶体降解蛋白质是无选择性的。 2、泛肽给选择降解的蛋白质加以标记 对无细胞的兔网织红细胞体系进行分析，发现了ATP-依赖的蛋白质的分解需要有泛肽相伴。即缺少溶酶体的网织红细胞却可选择性地降解非正常蛋白质。 泛肽是一个有76个氨基酸残基的蛋白质单体，以高度保守、氨基酸顺序极少变化闻名，在不同种属生物中是同一的。 被选定降解的蛋白质先加以标记，既以共价键与泛肽相连接。这个程序的目的是标记氨基酸的激活，它分三步进行： （1）在一个“需-ATP”的反应中，泛肽的羧基末端通过硫酯键与泛肽-活化酶（E1）偶联。 （2）泛肽随即转接到几种小蛋白质中的某一小蛋白质的巯基上。这个结合物称为“泛肽-携带蛋白（E2）”。 （3）泛肽-蛋白连接酶（E3）将活化了的泛肽从E2转移到赖氨酸的ε-氨基上，形成了一个异肽键。 这样，泛肽连接的蛋白质，即在ATP-依赖的反应过程中被降解。这个反应由多蛋白质复合体“泛肽-连接的降解酶” 参与实现。如图所示 异肽键 C 泛肽 O O- + E1-SH SE1 SE2 NH-Lys 宣布无用的蛋白质 ATP AMP+Pi E2-SH E1-SH E2-SH C 泛肽 O C 泛肽 O C 泛肽 O ①泛肽的羧基通过硫酯键与泛肽-活化酶（E1）偶联。反应需-ATP ②泛肽随即 与“泛肽-携带蛋白（E2）”结合 宣布无用的蛋白质 ③ 泛肽-蛋白连接酶（E3）将活化了的泛肽从E2转移到赖氨酸的ε-氨基上，形成了一个异肽键。 (三)机体对外源蛋白 ... ...