蛋白質(zhì)的新陳代謝——蛋白質(zhì)和肽的合成與氨基酸的分解

蛋白質(zhì)和肽的合成

蛋白質(zhì)和肽構合成需要氨基酸和能量，能量的主要來(lái)源是ATP。例如，金黃色葡萄球菌和其微某些細菌在ATP 和Mg⁺⁺或Mn⁺⁺的存在下，能利用谷氨酸和氨合成谷氨酰胺；大腸桿菌在ATP 、K⁺、Mg ^{+ +} ，磷酸鹽和二磷酸已糖參與下，使谷氨酸、苷氨酸和半胱氨酸合成谷胱苷肽。

.氨基酸的分解

細菌利用氨基酸，主要供作合成蛋白質(zhì)之用。能分解氨基酸的細菌遠比能夠分解蛋白質(zhì)者為多。各種細菌分解氨基酸的能力各有不同。例如，革蘭氏陰性菌，如大腸桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌等可以分解幾乎所有的氨基酸；它們也能利用氨和簡(jiǎn)單的碳源來(lái)合成氨基酸。反之，革蘭氏陽(yáng)性菌，如乳桿菌、鏈球菌等，分解氨基酸的能力很差，合成的能力也很弱，所以它們需要多種氨基酸才能生長(cháng)。

氨基酸的分解可分為四大類(lèi)：

( 1 ）脫氨基作用

各種細菌的脫氨酶，能使氨基酸脫去氨基，生成氨和各種酸類(lèi)。氨被用于合成各種必需的氨基酸、酰胺類(lèi)等。酸類(lèi)的代謝途徑與醣類(lèi)分解過(guò)程中所產(chǎn)生的酸類(lèi)的代謝基本上是相同的。

脫氨基作用基本有以下幾種方式：

①    氧化性脫氨基作用

由于氨基酸氧化酶（脫氫酶）的催化作用，氨基酸氧化脫氨生成酮酸和氨。許多細菌如大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌、嗜血桿菌、梭狀芽孢桿菌、酵母、面包霉等都有這種作用。

②    還原性脫氨基作用

能生成飽和脂肪酸和氨，如厭氧菌、草分枝桿菌等。

③    脫飽和性脫氨基作用

生成氨和不飽和脂肪酸。

④    加水分解性脫氨基作用

生成羥酸和氨。

⑤    脫水性脫氨基作用

生成丙酮酸和氨，如大腸桿菌。

⑥    厭氧菌的脫氨基作用

某些厭氧菌發(fā)酵醣類(lèi)的能力很弱，必須氧化（脫氫）氨基酸才能獲得必需的能量。因系厭氧菌，所以不能用氧作受氫體。它們用一種氨基酸作給氫體（還原劑），另一種氨基酸作受氫體（氧化劑）。例如甘氨酸和丙氨酸的脫氨作用，只有當這兩個(gè)氨基酸同時(shí)存在時(shí)才能進(jìn)行，即丙氨酸經(jīng)氧化性脫氨基作用，產(chǎn)生丙酮酸、NH₃ 和H₂；而甘氨酸則利用其放出的氫，進(jìn)行還原性脫氨基作用，生成醋酸和氨。

另有些厭氧菌如產(chǎn)氣莢膜桿菌，破傷風(fēng)桿菌等可以不需要上述條件而分解氨基酸，生成NH³ , CO²、H²等氣體和乙酸，丁酸等有機酸。這些產(chǎn)物可見(jiàn)于氣性壞疽瘡口和皰肉培養基的培養物中。

( 2 ）脫羧基作用：許多細菌含有氨基酸脫羧酶，使氨基酸的羧基脫出，生成胺類(lèi)和CO₂。CO₂可供作各種代謝活動(dòng)之用。

( 3 ）脫氨基和脫羧基作用：有些細菌能按下列三種方式同時(shí)進(jìn)行脫氨基和脫羧基作用。

① 加水分解性，生成第一醇、氨氣和二氧化碳。

② 還原性．生成碳水化合物、氨氣和二氧化碳

③ 氧化性，生成脂肪酸、氨氣和二氧化碳

( 4 ）其他的分解作用：個(gè)別氨基酸各有其特殊的分解方式。如：

① 靛基質(zhì)的生成：一些細菌，如大腸桿菌、變形桿菌、霍亂弧菌等含有色氨酸酶，能分解色氨酸生成靛基質(zhì)，它以磷酸吡哆醛作輔酶。

② 硫化氫的生成：有些細菌，如變形桿菌能分解胱氨酸，生成硫化氫、氨氣和脂肪酸。

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