第31章氨基酸及其重要衍生物的Word文档格式.docx

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硝酸盐和亚硝酸盐还原酶的辅基：

硝酸盐还原酶的钼辅因子，钼的载体为喋啉衍生物；

是卟啉的衍生物，羧基可以作为氢离子的供体，将亚硝酸盐还原为铵盐。

硝酸盐同化酶结构域的序列构成：

从固氮酶发现的两种金属串：

P-串，2个43FeS串共用第四个硫，并以二硫键与蛋白质相连；

FeMo辅因子，这一新的Fe-S复合物含有1个Mo、7个Fe和9个S，通过Mo和Fe与蛋白质相连。

打破3个共价键需要大量的能量：

固氮酶催化的反应：

a.固氮酶还原酶（铁蛋白）的带状图解，左侧为ATP结合部位，右侧为44FeS结合部位。

b.固氮酶还原酶与固氮酶á

â

二聚体形成的复合物，固氮酶还原酶（绿色和黄色）的44FeS中心靠近固氮酶á

二聚体（红色和蓝色），P-串和FeMo辅因子位于其中。

四．固氮反应的调控

五．固氮的基因表达调控

1．自身固氮

克氏杆菌的固氮基因研究的较深入，其固氮基因群除固氮酶基因nifHDK外，nifE、nifN、nifB和nifQ与FeMoco的加工或装配有关，nifS及nifU的产物参与FeMoco的加工和装配，nifM的产物参与FeMoco的加工成熟，nifF和nifJ的产物与固氮酶系的电子传递有关，nifLA是调控基因。

2．共生固氮

根瘤菌的结瘤基因nodA、B、C是细胞分裂和宿主根毛弯曲所必需的，核苷酸序列较保守，nodEF、nodG、nodH或nodLMN参与宿主的选择，与根毛弯曲的位置，细胞分裂的效率和持久性有关。

固氮基因分为nif基因和fix基因两群，前者与克氏杆菌的固氮基因相似，后者的功能有待进一步研究。

豆科植物的早期结瘤素基因与根瘤的早期形成有关，晚期结瘤素基因表达多种酶和一些功能不清的结瘤素。

六．生物固氮的基因工程

1．使非豆科植物转变为固氮作物

将豆科植物的结瘤基因导入其它作物，使其能够感染固氮菌。

改变根瘤菌的遗传结构，使其能够感染其它作物。

将固氮基因导入非豆科植物。

由于固氮酶复合体对氧的抑制作用十分敏感，消耗大量的ATP，这一领域还有不少问题要研究解决。

2．提高现有固氮作物的固氮能力

将固氮效率高的根瘤菌固氮基因族导入结瘤能力强的根瘤菌中。

将外源共生基因导入根瘤菌中，提高其结瘤能力或固氮能力。

培育抗药的根瘤菌。

第二节氨基酸的生物合成

一．谷氨酸族氨基酸的生物合成

1．L-谷氨酸的生物合成

2．L-谷氨酰胺的生物合成

细菌谷氨酰胺合成酶的结构：

十二聚体由两个六聚体组成；

谷氨酰胺合成酶的分子结构。

谷氨酰胺合成酶的共价修饰，12个单体可以被逐步腺苷酸化而失活。

循环串联系统调控谷氨酰胺合成酶的共价修饰：

谷氨酰胺合成酶的反馈抑制别构调控：

3．L-脯氨酸的生物合成

细菌合成鸟氨酸的途径：

氨基移换酶的作用机制：

氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ，即NH3-依赖的线粒体CPS同工酶的作用机制：

蕈类和眼虫L-赖氨酸的生物合成途径：

二．天冬氨酸族的生物合成

1．L-天冬氨酸的生物合成

2．L-天冬酰胺的生物合成

3．L-甲硫氨酸，L-苏氨酸和L-赖氨酸的生物合成途径

由甲硫氨酸合成的S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是多胺转移反应和多胺合成反应的甲基供体。

三．丙酮酸族的生物合成

L-缬氨酸、L-异亮氨酸的生物合成：

四．丝氨酸族的生物合成

1．L-亮氨酸的生物合成

2．L-丝氨酸的生物合成

3．L-甘氨酸的生物合成

4．L-半胱氨酸的生物合成

5．硫的同化和产硫化合物的生物合成

五．苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的生物合成

芳香族化合物由分支酸转化而成：

分支酸的生物合成：

色氨酸合成酶是通道多酶复合体的一个典型的例子。

由苯丙氨酸生成酪氨酸的途径：

组氨酸的生物合成：

第三节氨基酸生物合成的调节

一．通过终端产物对氨基酸生物合成的抑制

二．通过酶生成量的改变调节氨基酸的生物合成

第四节氨基酸转化为其他氨基酸及其他代谢物

一．一氧化氮的形成

二．谷胱甘肽（glutathion）的合成

三．肌酸（creatine）的生物合成

四．卟啉、血红素（Heme）的生物合成

重要的抗氧化剂：

五．短杆菌肽S（gramicidinS）

Theplantgrowthhormone,

indole-3-acetate,isderived

fromTrp.

Manyneurotransmittersare

derivedfromaminoacids