食物蛋白质的影响 尿素合成酶的影响 二十五、 表7-3。
氨基酸 谷氨酸 半胱氨酸 氨基酸的脱羧基作用 高蛋白膳食 低蛋白膳食 氨基甲酰磷酸合成酶I是关键酶 精氨酸代琥珀酸合成酶是尿素合成的限速酶 表7-3 氨基酸的脱羧基作用 脱羧基后生成相应的胺类 γ-氨基丁酸 牛磺酸 功 能 脑中GABA含量较多,是抑制性神经递质 牛磺酸是结合型胆汁酸的组成成分 脑组织含有较多的牛磺酸,有重要的生理功能 组胺在体内分布广泛,主要存在于肥大细胞中 组胺是一种强烈的血管舒张剂,增加毛细血管的通透性 组胺还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌 5-羟色胺广泛分布体内各组织 脑内的5-羟色胺可作为神经递质,具有抑制作用 外周组织中的5-羟色胺有收缩血管的作用 组氨酸 组胺 色氨酸 5-羟色胺 二十六、 一碳单位的代谢特点
? 一碳单位的定义:某些氨基酸在分解代谢过程产生含有一个碳原子的基团。 ? 一碳单位的构成:甲基、甲烯基、甲酰基、亚氨甲基、甲炔基(不包括CO2)。 ? 一碳单位的来源:甘氨酸、组氨酸、色氨酸、丝氨酸。
? 一碳单位的功效:作为合成嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸的原料。
? 嘌呤核苷酸的合成需要由一碳单位提供嘌呤碱基C2、C8的来源。
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? 嘧啶核苷酸的合成仅在胸苷酸(dTMP)合成时,需要N-CH2-FH4提供甲基。 二十七、 含硫氨基酸、芳香族氨基酸和支链氨基酸的代谢特点 含硫氨基酸代谢 ? SAM(S-腺苷甲硫氨酸、活性甲硫氨酸)是甲基的活性供体,维生素B12是转甲基酶的辅酶
? N5-CH3-FH4是体内甲基的间接供体,它使同型半胱氨酸转变成甲硫氨酸的反应是其唯一的反应
? SAM使底物甲基化后,自身转变为S-腺苷同型半胱氨酸,后者去腺苷后转变为同型半胱氨酸。如右图所示
? 同型半胱氨酸与半胱氨酸概念不同,前者比后者在分子结构上多一个甲基,其结构式如右图所示。 肌酸的代谢
? 肌酸的合成是由精氨酸、甘氨酸并由SAM提供甲基合成而来。
? 磷酸肌酸是高能磷酸化合物。
? 肌酸和磷酸肌酸的代谢终产物是肌酸酐。 ? 肌酸激酶有三种同工酶:MM型(骨骼肌中)、MB型(心肌中)、BB型(脑组织中)。
芳香族氨基酸代谢
? 苯丙氨酸和酪氨酸代谢
? 苯丙氨酸 → 酪氨酸 代谢的酶是苯丙氨酸羟化酶,此酶缺乏导致苯丙酮酸尿症。 ? 酪氨酸 → 多巴胺(肾上腺素、去甲肾上腺素), 主要在神经组织是肾上腺组织。 ? 酪氨酸 → 黑色素(黑色素细胞), 关键酶是酪氨酸酶,缺乏造成白化病。 ? 酪氨酸分解可产生延胡索酸和乙酰乙酸,为生糖兼生酮氨基酸。 ? 色氨酸代谢
? 色氨酸代谢可产生:⑴5-羟色胺;⑵N5-CHO-FH4 ;⑶少量尼克酸;⑷丙酮酸与乙酰乙酰
辅酶A,属于生糖兼生酮氨基酸。
支链氨基酸代谢
? 亮氨酸 → 乙酰辅酶A + 乙酰乙酰辅酶A 生酮氨基酸 ? 异亮氨酸 → 乙酰辅酶A + 琥珀酰辅酶A 生糖兼生酮氨基酸 ? 缬氨酸 → 琥珀酰辅酶A 生糖氨基酸 白化病:人体由于缺乏酪氨酸酶,黑色素合成障碍,皮肤、毛发等发白。
苯酮酸尿症:人体内先天性缺乏苯丙氨酸羟化酶,使苯丙氨酸不能正常地转变成酪氨酸,导致苯丙氨酸蓄积并经转氨基作用生成苯丙酮酸,后者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。而苯丙酮酸的堆积对中枢神经系统有毒性,患儿的智力发充障碍。 第八章
二十八、 体内核苷酸的分布特点与生物学功能 核苷酸体内的分布
? 人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。 ? 核苷酸不属于营养必需物质。
? 细胞中以5’-核苷酸形式存在,以5’-ATP含量最多。 核苷酸的生物学功能
? 作为核酸合成的原料:是核苷酸最主要的功能。 ? 体内能量的利用形式:ATP与GTP。
? 参与代谢和生理调节:cAMP是第二信使。
? 组成辅酶:腺苷酸可作为NAD、FAD的组成成分。 ? 活化中间代谢物:UDPG、SAM、CDP-二酰甘油。
二十九、 嘌呤核苷酸的从头合成途径 从头合成的基本原料:
天冬氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、一碳单位(N5N10-甲炔FH4、N10-甲酰FH4)、CO2合成(天甘在上,谷酰为底,一碳单位在两旁,二氧化碳顶头上) 从头合成的过程:
? IMP的合成,记忆要点:
? 磷酸戊糖途径 → 5’-P核糖 → PRPP → IMP。
? 5’-P核糖 + ATP ――――→PRPP + AMP 反应由PRPP合成酶催化。 ? 至IMP生成,共有五次消耗ATP的反应。
? GMP和AMP的合成
? IMP + GTP ―→ 腺苷酸代琥珀酸 ――→ AMP
? IMP -→ XMP; XMP + ATP ――→ GMP
? 生成一个AMP需要:5分子ATP + 1分子GTP ? 生成一个GMP需要:6分子ATP
三十、 嘌呤核苷酸的补救合成途径
? 腺嘌呤 + PRPP → AMP + PPi (酶:腺嘌呤磷酸核糖转移酶,APRT)
? 次黄嘌呤 + PRPP → AMP + PPi (酶:次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,HGPRT) ? 鸟黄嘌呤 + PRPP → AMP + PPi (酶:次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,HGPRT)
? 自毁容貌征:基因缺陷导致HGPRT缺失。
? 补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。 ? 体内某些组织器官,如脑、骨髓等只能进行补救合成。
三十一、 脱氧(核糖)核苷酸的生成特点
? 反应过程:NDP ――→ dNDP,由核糖核苷酸还原酶催化。
+
? 辅酶是NADPH+H
? 还原作用是在二磷酸核苷水平进行(N=A、G、U、C)。 三十二、 嘌呤核苷酸的抗代谢物
嘌呤核苷酸的抗代谢物见表8-1。
表8-1 嘌呤核苷酸的抗代谢物 抗代谢物 作用机理 嘌呤类似物 6-巯基嘌呤(次黄嘌呤的类似物) 6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤等 抑制IMP→AMP、GMP 阻断补救合成途径 阻断从头合成途径 氨基酸类似物 氮杂丝氨酸等 结构与谷氨酰胺类似,抑制嘌呤核苷酸的合成 叶酸类似物 氨蝶呤 氨甲蝶呤等 竞争二氢叶酸还原酶,抑制嘌呤核苷酸的合成 三十三、 嘌呤核苷酸的分解代谢
? AMP ――→ 次黄嘌呤――→ 黄嘌呤――→ 尿酸 ?
主
要的代谢酶:黄嘌呤氧化酶,在肝小肠及肾中活性较强。
? 尿酸是嘌呤核苷酸分解的终产物。当患者血中尿酸含量超过8mg%时,尿酸盐晶体即
可沉积于关节、软组织、软骨及肾等处,导致关节炎、尿路结石及肾疾病,引起痛风症。
? 别嘌呤醇抑制黄嘌呤氧化酶,抑制尿酸的生成,临床上用于治疗痛风症。 三十四、 嘧啶核苷酸的从头合成途径 从头合成的基本原料
谷胺酰胺、天冬氨酸和CO2。 合成过程
? 尿嘧啶核苷酸的合成。 - ? 谷氨酰胺 + HCO3 + 2ATP → 氨基甲酰磷酸 + 谷氨酸 + 2ADP。 ? 氨基甲酰磷酸 + 天冬氨酸 → 尿嘧啶核苷酸 。 ? ? ? ? ?
反应主要在肝脏中进行。 嘧啶核苷酸合成的酶是两个多功能酶。
反应以UMP为起点,最终生成CTP和dTMP。
U→C是一次转氨基反应,CTP的合成需要CTP合成酶,由谷胺酰胺提供氨基。 U→T是一次甲基化加成反应,dTMP的合成需要胸苷酸合成酶的催化,N5N10-甲烯FH4是甲基供体。
? dUMP来自于两条途径:⑴dUDP的水解;⑵dCMP的脱氨基。后者为主。
三十五、 嘧啶核苷酸的补救合成途径
? 嘧啶 + PRPP → 磷酸嘧啶核苷 + PPi (酶:嘧啶磷酸核糖转移酶)。
? CTP的合成与脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成如图示。 ? ?
? 嘧啶磷酸核糖转移酶底物有三种:尿嘧啶、胸腺嘧啶及乳清酸,对胞嘧啶不起作用。 ? 尿嘧啶核苷 + ATP → UMP + ADP (酶:尿苷激酶)。 ? 脱氧胸苷 + ATP → dTMP + ADP (酶:胸苷激酶)。 三十六、 嘌呤与嘧啶核苷酸的抗代谢物
嘌呤与嘧啶核苷酸的抗代谢物见表8-2。
表8-2 嘌呤与嘧啶核苷酸的抗代谢物 抗代谢物 5Fu 6MP 类似物 胸腺嘧啶 IMP 作用机理 抑制胸苷酸合成酶 ? 抑制IMP→AMP、GMP ? 阻断补救合成途径 ? 阻断从头合成途径 抑制CDP的还原 抑制二氢叶酸还原酶 干扰谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用 抑制黄嘌呤氧化酶 阿糖胞苷 氨甲蝶呤 氮杂丝氨酸 别嘌呤醇 核苷 叶酸 谷胺酰胺 次黄嘌呤 三十七、 嘧啶核苷酸的分解代谢
? 胞嘧啶--→尿嘧啶--→β-丙氨酸。 ? 胸腺嘧啶-―――――-→β-氨基异丁酸。 十一、嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成与分解的比较(见表8-3)
表8-3 嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成与分解的比较
从头合成 原料 嘌呤核苷酸 嘧啶核苷酸 天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、天冬氨酸、谷氨酰胺 CO2 一碳单位(仅在胸苷酸合成时)

