考博生化和分子生物学复习笔记-第14部分

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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