氨基酸和其他含氮有机物的合成

蛋白质、核酸是分别由氨基酸、核苷酸组成的一大类含氮大分子有机物。这些含氮有机物中的氮原子，可来自有机与无机含氮化合物，也可来自大气中的分子氮。

（一）氨的同化和氨基酸的合成

氨同化途径是先合成谷氨酸（或谷氨酰胺）、丙氨酸和天冬氨酸，然后由这几种氨基酸作为氨基供体，合成其他氨基酸。例如氨与酮戊二酸结合，形成谷氨酸。

谷氨酸脱氢酶（GDH）有两种：NAD-GDH 和NADP-GDH。谷氨酸和其他不含氮有机酸交换氨基可以形成多种氨基酸，称为转氨基作用。

L-谷氨酸+丙酮酸→α-酮戊二酸+丙氨酸

L-谷氨酸+草酰乙酸→α-酮戊二酸+L-天冬氨酸

L-谷氨酸+苯丙酮酸→α-酮戊二酸+L-苯丙氨酸

多种微生物可经上述类似反应从氨合成所需的各种氨基酸，有些种类或突变株则因缺乏某种或某几种必需的酶，而不能合成一种或几种氨基酸，培养基中有无相应的氨基酸就成为它们能否生长的关键。

（二）硝酸和N2的同化

是多种植物和微生物的良好氮素养料，首先通过同化型硝酸还原作用还原成NH3，再进入含氮有机化合物的合成作用。

N2通过生物固氮作用还原为氨，这是原核固氮微生物特有的生理功能，生物固氮在自然界氮素物质转化和农业生产中具有重要意义。

（三）核苷酸的合成

核苷酸在生物体内主要用来合成核酸和参与某些酶的组成，它由碱基、核糖和磷酸三部分组成。核糖部分是从1-焦磷酸-5-磷酸核糖（PRPP）产生，后者又从糖代谢的HMP 途径产生。

HMP 途径→5-磷酸核糖(www.xing528.com)

PRPP 经过一系列酶的催化合成作用产生次黄嘌呤核苷酸（IMP），再产生腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。

嘧啶核苷酸也是从PRPP 产生的，首先是：

天冬氨酸+氨甲基磷酸→嘧啶碱

嘧啶碱+PRPP →磷酸乳清核苷酸（OMP）

再从OMP 产生尿嘧啶和胞嘧啶：

OMP →UMP →HJDP →UTP →CTP

以上是构成四种主要核糖核苷酸（ATP，GTP，UTP，CTP）的简要途径。

三种脱氧核糖核苷酸是从核糖核苷酸还原产生的：

ADP →dADP →dATP

GDP →dGDP →dGTP

CDP →dCDP →dCTP

另外一种胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸则是从尿嘧啶核糖核苷酸经过一系列复杂的过程产生的。