蛋白质的新陈代谢——蛋白质和肽的合成与氨基酸的分解

蛋白质和肽的合成

蛋白质和肽构合成需要氨基酸和能量，能量的主要来源是ATP。例如，金黄色葡萄球菌和其微某些细菌在ATP 和Mg⁺⁺或Mn⁺⁺的存在下，能利用谷氨酸和氨合成谷氨酰胺；大肠杆菌在ATP 、K⁺、Mg ^{+ +} ，磷酸盐和二磷酸已糖参与下，使谷氨酸、苷氨酸和半胱氨酸合成谷胱苷肽。

.氨基酸的分解

细菌利用氨基酸，主要供作合成蛋白质之用。能分解氨基酸的细菌远比能够分解蛋白质者为多。各种细菌分解氨基酸的能力各有不同。例如，革兰氏阴性菌，如大肠杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌等可以分解几乎所有的氨基酸；它们也能利用氨和简单的碳源来合成氨基酸。反之，革兰氏阳性菌，如乳杆菌、链球菌等，分解氨基酸的能力很差，合成的能力也很弱，所以它们需要多种氨基酸才能生长。

氨基酸的分解可分为四大类：

( 1 ）脱氨基作用

各种细菌的脱氨酶，能使氨基酸脱去氨基，生成氨和各种酸类。氨被用于合成各种必需的氨基酸、酰胺类等。酸类的代谢途径与醣类分解过程中所产生的酸类的代谢基本上是相同的。

脱氨基作用基本有以下几种方式：

①    氧化性脱氨基作用

由于氨基酸氧化酶（脱氢酶）的催化作用，氨基酸氧化脱氨生成酮酸和氨。许多细菌如大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、嗜血杆菌、梭状芽孢杆菌、酵母、面包霉等都有这种作用。

②    还原性脱氨基作用

能生成饱和脂肪酸和氨，如厌氧菌、草分枝杆菌等。

③    脱饱和性脱氨基作用

生成氨和不饱和脂肪酸。

④    加水分解性脱氨基作用

生成羟酸和氨。

⑤    脱水性脱氨基作用

生成丙酮酸和氨，如大肠杆菌。

⑥    厌氧菌的脱氨基作用

某些厌氧菌发酵醣类的能力很弱，必须氧化（脱氢）氨基酸才能获得必需的能量。因系厌氧菌，所以不能用氧作受氢体。它们用一种氨基酸作给氢体（还原剂），另一种氨基酸作受氢体（氧化剂）。例如甘氨酸和丙氨酸的脱氨作用，只有当这两个氨基酸同时存在时才能进行，即丙氨酸经氧化性脱氨基作用，产生丙酮酸、NH₃ 和H₂；而甘氨酸则利用其放出的氢，进行还原性脱氨基作用，生成醋酸和氨。

另有些厌氧菌如产气荚膜杆菌，破伤风杆菌等可以不需要上述条件而分解氨基酸，生成NH³ , CO²、H²等气体和乙酸，丁酸等有机酸。这些产物可见于气性坏疽疮口和疱肉培养基的培养物中。

( 2 ）脱羧基作用：许多细菌含有氨基酸脱羧酶，使氨基酸的羧基脱出，生成胺类和CO₂。CO₂可供作各种代谢活动之用。

( 3 ）脱氨基和脱羧基作用：有些细菌能按下列三种方式同时进行脱氨基和脱羧基作用。

① 加水分解性，生成第一醇、氨气和二氧化碳。

② 还原性．生成碳水化合物、氨气和二氧化碳

③ 氧化性，生成脂肪酸、氨气和二氧化碳

( 4 ）其他的分解作用：个别氨基酸各有其特殊的分解方式。如：

① 靛基质的生成：一些细菌，如大肠杆菌、变形杆菌、霍乱弧菌等含有色氨酸酶，能分解色氨酸生成靛基质，它以磷酸吡哆醛作辅酶。

② 硫化氢的生成：有些细菌，如变形杆菌能分解胱氨酸，生成硫化氢、氨气和脂肪酸。

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