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第14部分

考博生化和分子生物学复习笔记-第14部分

小说: 考博生化和分子生物学复习笔记 字数: 每页4000字

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     转氨酶 谷氨酸脱氢酶
    α…酮酸   谷氨酸     NAD+ 
  4、嘌呤核苷酸循环
  上述联合脱氨基作用主要在肝、肾等组织中进行。骨骼肌和心肌中主要通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基。
  氨基酸  α…酮戊二酸  天冬氨酸        次黄嘌呤核苷酸    NH3
   GTP (IMP)
  
                   腺苷酸代琥珀酸      腺嘌呤核苷酸
                                  (AMP)
                                        延胡索酸
  α…酮酸    L…谷氨酸     草酰乙酸
                                     苹果酸
   5、氨基酸脱氨基后生成的α…酮酸可以转变成糖及脂类,在体内可以转变成糖的氨基酸称为生糖氨基酸;能转变成酮体者称为生酮氨基酸;二者兼有者称为生糖兼生酮氨基酸。只要记住生酮氨基酸包括:亮、赖;生糖兼生酮氨基酸包括异亮、苏、色、酪、苯丙;其余为生糖氨基酸。
四、氨基酸的脱羧基作用 由氨基酸脱羧酶催化,辅酶为磷酸吡哆醛,产物为CO2和胺。
  1、L…谷氨酸 L…谷氨酸脱羧酶 γ…氨基丁酸(GABA)
  GABA为抑制性神经递质。
  2、L…半胱氨酸  磺酸丙氨酸 磺酸丙氨酸脱羧酶 牛磺酸
  牛磺酸是结合型胆汁酸的组成成分。
  3、L…组氨酸 组氨酸脱羧酶 组胺
  组胺是一种强烈的血管舒张剂,并能增加毛细血管的通透性。
  4、色氨酸 色氨酸羟化酶 5…羟色氨酸 5…羟色氨酸脱羧酶 5…羟色胺(5…HT)
  脑内的5…羟色胺可作为神经递质,具有抑制作用;在外周组织,有收缩血管作用。
  5、L…鸟氨酸 鸟氨酸脱羧酶 腐胺    精脒    精胺
                脱羧基SAM  脱羧基SAM
  精脒与精胺是调节细胞生长的重要物质。合称为多胺类物质。
五、一碳单位  来源于组、色、甘、丝,体内的一碳单位有:甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基及亚氨甲基,CO2不属于一碳单位。
  四氢叶酸是一碳单位代谢的辅酶。
  主要生理功用是作为合成嘌呤及嘧啶的原料。如N10…CHO…FH4与N5;H10=CH…FH4分别提供嘌呤合成时C2与C8的来源;N5;N10…CH2…FH4提供胸苷酸合成时甲基的来源。由此可见,一碳单位将氨基酸与核酸代谢密切联系起来。
六、芳香族氨基酸(色、酪、苯丙)的代谢:在神经组织细胞中的主要代谢过程为:苯丙氨酸→酪氨酸→多巴→多巴胺→去甲肾上腺素→肾上腺素。多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素统称儿茶酚胺。在黑色素细胞中,多巴可转变为黑色素。苯丙氨酸羟化酶遗传性缺陷可致苯丙酮酸尿症,酪氨酸酶遗传性缺陷可致白化病。
  1、        苯丙氨酸 
       苯丙氨酸羟化酶
             酪氨酸 黑色素细胞的酪氨酸酶 多巴
        酪氨酸羟化酶
             多巴             黑色素            
         多巴脱羧酶
             多巴胺
               
         SAM 去甲肾上腺素 儿茶酚胺
            
             肾上腺素
  苯酮酸尿症:当苯丙氨酸羟化酶先天性缺乏时,苯丙氨酸不能转变为酪氨酸,体内苯丙氨酸蓄积,并经转氨基作用生成苯丙酮酸,再进一步转变成苯乙酸等衍生物。此时尿中出现大量苯丙酮酸等代谢产物,称为苯酮酸尿症。
  白化病:人体缺乏酪氨酸酶,黑色素合成障碍,皮肤、毛发等发白,称为白化病。
2、 色氨酸
1)生成5…羟色胺
2)生成一碳单位
3)可分解产生尼克酸,这是体内合成维生素的特例。
七、含硫氨基酸(甲硫、半胱、胱)代谢
1、甲硫氨酸      S…腺苷甲硫氨酸(SAM)
      ATP  PPi
  SAM中的甲基为活性甲基,通过转甲基作用可以生成多种含甲基的重要生理活性物质。SAM是体内最重要的甲基直接供给体。
  
2、甲硫氨酸循环
        甲硫氨酸   SAM 甲基转移酶 S…腺苷同型半胱氨酸
                RH    RCH3
            
            甲硫氨酸合成酶     同型半胱氨酸
          FH4      N5…CH3…FH4
N5…CH3…FH4可看成体内甲基的间接供体,甲硫氨酸合成酶辅酶为维生素B12。
  3、肌酸的合成 肌酸以甘氨酸为骨架,由精氨酸提供脒基,SAM供给甲基而合成。在肌酸激酶催化下,肌酸转变成磷酸肌酸,并储存ATP的高能磷酸键。
  4、体内硫酸根主要来源于半胱氨酸,一部分以无机盐形式随尿排出,另一部分则经ATP活化成活性硫酸根,即3'…磷酸腺苷…5'…磷酸硫酸(PAPS)。
八、氨基酸衍生的重要含氮化合物
  化合物
   氨基酸前体
嘌呤碱
天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸
嘧啶碱
天冬氨酸
血红素、细胞色素
甘氨酸
肌酸、磷酸肌酸
甘氨酸、精氨酸、蛋氨酸
尼克酸
色氨酸
儿茶酚胺类
苯丙氨酸、酪氨酸
甲状腺素
酪氨酸
黑色素
苯丙氨酸、酪氨酸
精胺、精脒
蛋氨酸、鸟氨酸

九、尿素的生成
                线粒体
   NH3+CO2+H2O
 2*ATP  氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CSP…Ⅰ)
 2*ADP  N…酰谷氨酸(AGA);Mg++
   氨基甲酰磷酸    Pi 胞液

   鸟氨酸       瓜氨酸

           ATP  瓜氨酸    天冬氨酸  α…酮戊二酸   氨基酸
AMP     ASS
   鸟氨酸    精氨酸代琥珀酸   草酰乙酸   谷氨酸    α…酮酸
  尿素
                      苹果酸 
       精氨酸    延胡索酸
ASS:精氨酸代琥珀酸合成酶
  尿素分子中的2个氮原子,1个氨,另1个天冬氨酸,而天冬氨酸又可由其他氨基酸通过转氨基作用而生成。
线粒体中以氨为氮源,通过CSP…Ⅰ合成氨甲酰磷酸,并进一步合成尿素;在胞液中以
谷氨酰胺为氮源,通过CSP…Ⅱ,催化合成氨基甲酰磷酸,并进一步参与嘧啶的合成。CSP…Ⅰ的活性可用为肝细胞分化程度的指标之一;CSP…Ⅱ的活性可作为细胞增殖程度的指标之一。
  氨基甲酰磷酸的生成是尿素合成的重要步骤。AGA是CSP…Ⅰ的变构激动剂,精氨酸是AGA合成酶的激活剂。
第三章 核苷酸代谢
核酸的分子组成:基本组成单位是核苷酸,而核苷酸则由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。  
  两类核酸:脱氧核糖核酸(DNA),存在于细胞核和线粒体内。
       核糖核酸(RNA),存在于细胞质和细胞核内。
  1、碱基:
                                NH2
     NH2    O  CH3 O        O                   
         

  O      O     O       NH2
  
   胞嘧啶  胸腺嘧啶  尿嘧啶      鸟嘌呤      腺嘌呤
  嘌呤和嘧啶环中均含有共轭双键,因此对波长260nm左右的紫外光有较强吸收,这一重要的理化性质被用于对核酸、核苷酸、核苷及碱基进行定性定量分析。
  2、戊糖:DNA分子的核苷酸的 糖是β…D…2…脱氧核糖,RNA中为β…D…核糖。
  3、磷酸:生物体内多数核苷酸的磷酸基团位于核糖的第五位碳原子上。

  一、嘌呤核苷酸代谢
  1、合成原料 CO2              甘氨酸
                    C6 N7
     天冬氨酸     N1     C5               
甲酰基(一碳单位) C2     C4     C8  甲酰基(一碳单位)
      N3    N9
            
            谷氨酰胺
2、合成过程
  1)从头合成:
  5…磷酸核糖 PRPP合成酶 磷酸核糖焦磷酸 PRPP酰胺转移酶 5…磷酸核糖胺
ATP         AMP      (PRPP)
                             
              ATP      AMP        次黄嘌呤核苷酸                                          
(IMP)
                         GTP       GMP                黄嘌呤核苷酸
                                                          (XMP)
  嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的,而不是首先单独合成嘌呤碱然后再与磷酸核糖结合而成的。
2) 补救合成:
  利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷,经过简单的反应过程,合成嘌呤核苷酸。生理意义为:一方面在于可以节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗;另一方面,体内某些组织器官,如脑、骨髓等由于缺乏从头合成的酶体系,只能进行补救合成。
3、 脱氧核苷酸的生成  脱氧核苷酸的生成是在二磷酸核苷水平上,由核糖核苷酸还原酶催化,核糖核苷酸C2上的羟基被氢取代生成。
4、 分解产物
AMP     次黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶
             黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶 尿酸
GMP     鸟嘌呤
人体内嘌呤碱最终分解生成尿酸,随尿排出体外。痛风症患者血中尿酸含量升高。临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症,这是因为别嘌呤醇与次黄嘌呤结构类似,可抑制黄嘌呤氧化酶,从而抑制尿酸的生成。
◆质子泵与产能——在NADH…Q还原酶、细胞色素还原酶和细胞色素氧化酶的催化反应中,可使质子由线粒体内膜泵入线粒体内外膜间隙,所以这三个酶都是质子泵,并推动ATP的形成。而琥珀酸…Q还原酶不是质子泵,不能形成ATP。
★线粒体的结构——普遍存在于动植物细胞内,呈球状、棒状、线状等,是需氧细胞产生ATP的主要部位。在细胞中的数目可达数百到数千。线粒体有两层膜:外膜和内膜,中间为膜间隙,线粒体内部为基质。内膜向基质内折叠为嵴,嵴的存在大大增加了内膜的面积。内膜是细胞溶胶和线粒体基质间的主要屏障。膜间隙通过外膜与细胞溶液相接触。线粒体内膜的功能有3个方面:第一方面是丙酮酸和脂肪酸氧化为CO2,同时使NAD+、FAD还原为NADH和FADH2,这发生在线粒体基质或面向基质的内膜蛋白质上;第二方面是电子从NADH和FADH2传至线粒体内膜上,并同时形成跨膜质子泵;第三方面是将储存在电化学质子梯度的能量由内膜上的ATP合成酶(F0F1ATPase)合成ATP。    
穿梭途径——细胞溶胶中的NADH(如糖酵解产生的)不能透过线粒体内膜进入线粒体在氧化,必须通过3…磷酸甘油或苹果酸…天冬氨酸(心脏和肝脏)穿梭途径将电子(质子)转移给线粒体基质中的FAD(前者)或NAD+(后者),形成FADH2或NADH再氧化。见P139页图。
氧化磷酸化的作用机制——包括ATP合成部位、能量偶联假说 、质子梯度(质子泵)、ATP合成酶(F0F1…ATPase)。ATP合成部位:第1个部位是NADH…Q还原酶将NADH上的电子传递给CoQ的过程;第2个部位是细胞色素还原酶将电子由CoQ传递给细胞色素c的过程;第3个部位是细胞色素氧化酶将电子从细胞色素c传递给氧的过程。
生酮氨基酸:5种(PheTyr Trp  Leu Lys),其中只生酮不生糖的有Leu和Lys!因为这5种氨基酸在分解过程中可转变为乙酰乙酰…CoA,而乙酰乙酰…CoA可形成乙酰乙酸和β…羟丁酸。所以,酮体除于脂肪酸氧化形成的乙酰…CoA外,还可生酮氨基酸。
生糖氨基酸:指能形成丙酮酸或TCA循环中间物的氨基酸都称为生糖氨基酸(通过草酰乙酸进行糖异生)。而乙酰…CoA进入TCA循环发生氧化而不生成TCA中间物。植物和微生物具有乙醛酸循环途径,可由乙酰…CoA合成草酰乙酸而进行糖异生。
生酮氨基酸和生糖氨基酸的界限并不是非常严格的:因为有些氨基酸如Ile Met Val也可分解形成乙酰…CoA

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