氨基酸与核苷酸代谢
氨基酸分解代谢
O
H2N C O ~ PO32- + 2ADP + Pi
氨基甲酰磷酸
② 瓜氨酸的合成
NH2 CO
O ~PO32-
氨基甲酰磷酸
NH2
(CH2)3
+
CH NH2
COOH
鸟鸟氨氨酸酸
鸟氨酸氨基甲酰转移酶
H3PO4
NH2 CO
NH (CH2)3
含S氨基酸
甲硫氨酸
S CH3 CH2 CH2 CHNH2 COOH
半胱氨酸
CH2SH CHNH2 COOH
① Met与转甲基作用
+
Met
ATP
腺苷转移酶
PPi+Pi
甲基的直 接供体
S-腺苷甲硫氨酸(SAM)
① Met与转甲基作用
RH
RH—CH3
腺苷
甲基转移酶
SAM
S-腺苷同型半胱氨酸
同型半胱氨酸
Gly 的代谢与一碳单位的生成
-
CH2NH2 COOH
+ FH4
Gly 氨解酶
N5, N10-CH2-FH4
NAD+
NADH+H+ CO2+NH3
-
CH2NH2 氧化 COOH 脱氨基
-
CHO COOH
CO2
HCOOH
HCOOH
FH4
FH4甲酰化酶
ATP
ADP+Pi
N10-CHO-FH4
(3)含S氨基酸代谢
COOH
CH2 H-C-NH2
COOH
腺苷酸代
琥珀酸合成酶 (IMP)
氨基酸代谢与核苷酸代谢的关系
氨基酸代谢与核苷酸代谢的关系以氨基酸代谢与核苷酸代谢的关系为题,我们将探讨这两个生物化学过程之间的联系和相互影响。
氨基酸代谢和核苷酸代谢是生物体内的两个重要代谢途径,它们在维持生命活动中发挥着重要的作用。
氨基酸是构成蛋白质的基本单元,也是生物体内的重要代谢物。
氨基酸代谢主要包括氨基酸的合成和降解两个过程。
氨基酸的合成可以通过多种途径进行,其中一种重要的途径是通过核苷酸的降解产生的。
核苷酸降解可以释放出氨基酸,这些氨基酸可以用于新的蛋白质合成。
此外,一些非必需氨基酸也可以通过其他途径合成,如糖代谢途径和脂肪酸代谢途径。
另一方面,氨基酸代谢也可以影响核苷酸代谢。
氨基酸降解产生的一些代谢产物可以参与核苷酸的合成途径。
例如,谷氨酸是氨基酸降解途径中的一个重要中间产物,它可以通过一系列反应转化为核苷酸的合成前体。
氨基酸代谢和核苷酸代谢还通过共享一些共同的辅酶和酶参与相互联系。
例如,甲基四氢叶酸是一种重要的辅酶,它参与氨基酸代谢和核苷酸代谢的多个步骤。
甲基四氢叶酸可以提供甲基基团,参与氨基酸的代谢,如谷氨酸的转化。
同时,甲基四氢叶酸也可以提供一碳单位,参与核苷酸的合成。
在生物体内,氨基酸代谢和核苷酸代谢的平衡是由多个因素调控的。
其中一个重要的因素是酶的活性。
酶是催化生物化学反应的蛋白质,它可以加速代谢反应的进行。
氨基酸代谢和核苷酸代谢中的许多关键酶都受到调控,以维持它们之间的平衡。
例如,当氨基酸过剩时,某些关键酶的活性会受到抑制,以减少氨基酸的合成。
相反,当氨基酸不足时,这些酶的活性会被激活,以增加氨基酸的合成。
激素也可以影响氨基酸代谢和核苷酸代谢的平衡。
例如,胰岛素是一种重要的激素,它可以促进葡萄糖的合成和氨基酸的降解。
胰岛素的作用可以增加氨基酸的供应,从而促进蛋白质的合成和核苷酸的合成。
总的来说,氨基酸代谢和核苷酸代谢是紧密相关的生物化学过程。
它们通过共享代谢途径、共同的辅酶和酶以及受到调控的因素相互影响和调节。
第八章 氨基酸代谢for graduates candidates
ADP + Pi
COOH (CH2)2 CHNH 2 COOH
L-谷氨酸
NH3
谷氨酰胺 合成酶 谷氨酰酶 (肝、肾) H2O
CHNH2 (CH2)2 CHNH2 COOH
谷氨酰胺
尿素、铵盐等
临床上用谷氨酸盐 降低血氨
丙氨酸-葡萄糖循环
丙酮酸 转氨 丙氨酸
葡萄糖
丙酮酸
葡萄糖
丙氨酸-葡萄糖循环
肌 肉
葡萄糖
血液
| 葡萄糖 | | | | | 丙酮酸 | | | 丙氨酸 |
肝
尿素 NH3
肌 肉 蛋白质
分解 其它氨基酸
—酮 酸
| 葡萄糖 | | 糖分解 | | 丙酮酸 | | 转氨酶 | 丙氨酸 | 丙氨酸 |
谷氨酸
GPT
-酮戊二酸
组织之间氨的主要运输形式有( A.NH4Cl 下列中( A.谷氨酸 B.尿素 C.丙氨酸
甲硫氨酸
同型/高半胱氨酸 苏氨酸
α羟丁酸
异亮氨酸
苏氨酸
甲硫氨酸 苏氨酸 Ile 部分碳骨架 缬氨酸 形成乙酰 CoA 异亮氨酸
缬氨酸
琥珀酸-CoA
支链氨基酸的代谢
缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸
转氨基作用
相应的-酮酸
氧化脱羧基作用
相应的脂肪酰CoA 亮氨酸
缬氨酸
异亮氨酸
琥珀酸单 酰CoA
乙酰辅酶A及乙 乙酰辅酶A及琥 酰乙酰辅酶A 珀酸单酰辅酶A
反应物
天冬氨酸
COOH CHNH3
+
N N
N N R
5`
次黄嘌呤
核苷酸
P
α-氨基 α-酮戊二酸 酸 NH3 NH3 α谷氨酸 酮酸 转氨酶 谷-草转 产物 氨酶
氨基酸代谢和核苷酸代谢习题填空题谷草转氨酶
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 氨基酸代谢和核苷酸代谢习题填空题谷草转氨酶第九章氨基酸代谢和第十章核苷酸代谢习题一、填空题 1.谷草转氨酶促反应中氨基供体为氨酸,而氨基的受体为该种酶促反应可表示为。
2.谷氨酸经L-谷氨酸脱氢酶作用生成的酮酸为,这一产物可进入循环最终氧化为 CO 2 和 H 2 O。
3.动植物中尿素生成是通循环进行的,此循环每进行一周可产生一分子尿素,其尿素分子中的两个氨基分别来自于和。
每合成一分子尿素需消耗分子 ATP。
4.根据反应填空()()()氨酸()酸 5.氨基酸氧化脱氨产生的-酮酸代谢主要去向是、、、。
6.写出常见的一碳单位中的四种形式、、、;能提供一碳单位的氨基酸也有许多。
请写出其中的三种、、。
7、内脱氧核苷酸是由_________直接还原而生成,催化此反应的1 / 6酶是__________酶。
8、嘌呤醇治疗痛风症的原理是由于其结构与________相似,并抑制__________酶的活性。
9、氨甲喋呤(MTX)干扰核苷酸合成是因为其结构与__________相似,并抑制___________酶,进而影响一碳单位代谢。
10.人体内嘌呤核苷酸分解代谢的最终产物是____________,与其生成有关的重要酶是____________。
7.体内 ATP 与 GTP 的生成交叉调节,以维持二者的平衡。
这种调节是由于:IMPAMP需要 __________;而 IMPGMP 需要____________。
二、选择题(将正确答案相应字母填入括号中) 1.谷丙转氨酶的辅基是() A、吡哆醛 B、磷酸吡哆醇 C、磷酸吡哆醛 D、吡哆胺 E、磷酸吡哆胺 2.根据下表内容判断,不能生成糖类的氨基酸为()氨基酸降解中产生的-酮酸氨基酸终产物 A、丙、丝、半胱、甘、苏丙酮酸转氨酶 CH 3 C=O COOH COOH CHNH 2 CH 2 CH 2 COOH B、甲硫、异亮、缬 C、精、脯、组、谷(-NH 2 ) D、苯丙、酪、赖、色琥珀酰 CoA -酮戊二酸乙酰乙酸 3.一般认为动物中运输贮藏氨的普遍方式是() A、经谷氨酰胺合成酶作用,NH 3 与谷氨酸合成谷氨酰胺; B、经天冬酰胺合成酶作用,NH 3 与天冬氨酸合成天冬酰胺;C、经鸟氨酸循环形成尿素;D、与有机酸结合成铵盐。
糖代谢生物氧化脂质代谢氨基酸代谢核苷酸代谢之间的关系
糖代谢生物氧化脂质代谢氨基酸代谢核苷酸代谢之间的关系下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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氨基酸和核苷酸代谢知识要点
知识要点蛋白质和核酸是生物体中有重要功能的含氮有机化合物,它们共同决定和参与多种多样的生命活动。
在自然界的氮素循环中,大气是氮的主要储库,微生物通过固氮酶的作用将大气中的分子态氮转化成氨,硝酸还原酶和亚硝酸还原酶也可以将硝态氮还原为氨,在生物体中氨通过同化作用和转氨基作用等方式转化成有机氮,进而参与蛋白质和核酸的合成。
(一)蛋白质和氨基酸的酶促降解在蛋白质分解过程中,蛋白质被蛋白酶和肽酶降解成氨基酸。
氨基酸用于合成新的蛋白质或转变成其它含氮化合物(如卟啉、激素等),也有部分氨基酸通过脱氨和脱羧作用产生其它活性物质或为机体提供能量,脱下的氨可被重新利用或经尿素循环转变成尿素排出体外。
(二)氨基酸的生物合成转氨基作用是氨基酸合成的主要方式。
转氨酶以磷酸吡哆醛为辅酶,谷氨酸是主要的氨基供体,氨基酸的碳架主要来自糖代的中间物。
不同的氨基酸生物合成途径各不相同,但它们都有一个共同的特征,就是所有氨基酸都不是以CO2 和NH3为起始原料从头合成的,而是起始于三羧酸循环、糖酵解途径和磷酸戊糖途径的中间物。
不同生物合成氨基酸的能力不同,植物和大部分微生物能合成全部20 种氨基酸,而人和其它哺乳动物及昆虫等只能合成部分氨基酸,机体不能合成的氨基酸称为必须氨基酸,人有八种必需氨基酸,它们是:Lys、Trp、Phe、Val、Thr、Leu、Ile 和Met。
(三)核酸的酶促降解核酸通过核酸酶降解成核苷酸,核苷酸在核苷酸酶的作用下可进一步降解为碱基、戊糖和磷酸。
戊糖参与糖代,嘌呤碱经脱氨、氧化生成尿酸,尿酸是人类和灵长类动物嘌呤代的终产物。
其它哺乳动物可将尿酸进一步氧化生成尿囊酸。
植物体嘌呤代途径与动物相似,但产生的尿囊酸不是被排出体外,而是经运输并贮藏起来,被重新利用。
嘧啶的降解过程比较复杂。
胞嘧啶脱氨后转变成尿嘧啶,尿嘧啶和胸腺嘧啶经还原、水解、脱氨、脱羧分别产生β-丙氨酸和β-氨基异丁酸,两者经脱氨后转变成相应的酮酸,进入TCA 循环进行分解和转化。
东北师范大学生物化学 第十章氨基酸代谢
必需氨基酸
(氨基酸和糖的转 变是不可逆的)
酮体
生酮兼生糖氨基酸
Tyr(酪),Phe(苯),Ile(异), Trp(色)
生酮氨基酸 Lys Leu 生糖氨基酸:
三 氨基酸合成代谢 非必需氨基酸(10) 必需氨基酸(8):
Phe 、Met 、 Thr、 Val、 Leu、 Lys、Trp、Ile
半必需氨基酸:His Arg
NAD+ + H2O + (NADP+)
+ NH4+ + NADH +H+ (NADPH)
在动物体内辅酶为NAD+,在植物体内辅酶为NADP+
非必需氨基酸由相应的α -酮酸氨基化生成
八种必需氨基酸中,除赖氨酸和苏氨酸外其余六种亦可由相 应的α-酮酸加氨生成。但和必需氨基酸相对应的α-酮酸不能 在体内合成,所以必需氨基酸依赖于食物供应。
一 蛋白质的酶促降解
(一)外源蛋白质的降解
(二)内源蛋白质的降解
(一)外源蛋白质的降解(细胞外途径)
1 蛋白质的消化
胃蛋白酶:水解芳香族氨基酸的羧基形成的肽键
胰蛋白酶:水解碱性氨基酸羧基形成的肽键
肽链内切酶
胰凝乳蛋白酶:水解芳香族氨基酸的羧基形成 的肽键
弹性蛋白酶:脂肪族氨基酸的羧基形成的肽键 氨肽酶
肝脏是合成尿素的主要器官,肾脏是排出尿素的主要器官
氨基甲酰磷酸合成酶
一种在线粒体中参与尿素的合成
一种在细胞质中参与嘧啶的从头合成
尿素合成的特点: 主要在肝脏的线粒体和胞液中进行 一分子尿素需消耗4个 高能磷酸键 精氨琥珀酸合成酶是尿素合成的关键酶 尿素分子中的两个氮原子,一个来源于NH3, 一个来源于天冬氨酸
生物化学核苷酸代谢和氨基酸代谢
●肾脏疾病尿酸排泄障碍
临床上的治疗
1、服用排尿酸的药物,减少肾小管的重吸收 丙磺舒、水杨酸、辛可芬
2、利用别嘌呤醇治疗痛风症
? 痛风症的治疗机制
鸟嘌呤 次黄嘌呤
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤
尿酸
别嘌呤醇
海鲜+啤酒?
海鲜和啤酒是富含嘌呤的食物 尿酸增多 结晶沉积
AMP, GMP, UMP, CMP,
一、核酸的分解
DNA
5′······dAMP -dTMP-dGMP- dCMP ······3′ DNA酶
3′······dTMP -dAMP-dCMP- dGMP ······5′
外切酶 内切酶 外切酶 RNA
5′······AMP -UMP-GMP- CMP ······3′
PRPP PPi
次黄嘌呤 =
IMP
(H)
MTX
氮杂丝氨酸
甘氨酰胺 核苷酸 = (GAR )
甲酰甘氨酰 胺核苷酸 = (FGAR )
甲酰甘氨 脒核苷酸 (FGAM )
5-甲酰胺基咪唑-
4-甲酰胺核苷酸 (FAICAR )
MTX
5-氨基异咪唑= 4-甲酰胺核苷酸
(AICAR )
6-MP AMP
6-MP PPi
§ 知识回顾
DNA
5′······dAMP -dTMP-dGMP- dCMP ······3′ 3′······dTMP -dAMP-dCMP- dGMP ······5′
RNA
5′······AMP -UMP-GMP- CMP ······3′
核苷酸:dAMP, dGMP, dCMP, dTMP,
甲酰甘氨脒-5' -磷酸核糖
第十章 氮代谢
(天津大学2004 (天津大学2004 年) 人类嘌呤分解代谢的最终产物是_。 A .尿酸 B .氨 C .尿素 D .β-氨基异丁 酸
9 .嘌呤核苷酸代谢 合成代谢(从头合成、补救合成);分解代谢 ( 1 )从头合成分为两个阶段 ① 第一阶段生成次黄嘌呤核苷酸。 合成原料:天冬氨酸、谷氨酸胺、甘氨酸、CO2和一碳单位。 重要的中间产物:磷酸核糖焦磷两个酶可受代谢物反馈调节。 抗代谢物:反应过程中凡有谷氨酰胺和一碳单位参与的反应,均可分 别被抗代谢物氨基酸类似物氮杂丝氨酸和叶酸类似物甲氨蝶呤所阻断。 嘌呤核苷的从头合成一开始就在磷酸核糖的分子上逐步合成嘌呤核 苷酸。 ② 第二阶段生成腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。
( 2 )脱氧核苷酸的生成 ① 一般是在二磷酸核苷的水平上生成,此特点既适于脱 氧嘌呤核苷酸,也适于脱氧嘧啶核苷酸( dUDP 和 dCDP )。 ② 脱氧胸苷酸的生成例外,它是在一磷酸核苷水平上由 dUMP 转变生成dTMP 的,以后再经磷酸化生成dTDP 和 dTTP 。
(西南农业大学基础化学2002 (西南农业大学基础化学2002 年)核糖核苷酸还 原为脱氧核糖苷酸是在① 完成的,而脱氧尿苷酸 转化为脱氧胸苷酸是在② 完成的。 A .核苷一磷酸水平上 B .核苷二磷酸水平上 C .核苷三磷酸水平上 D .核苷水平上
(中国科学院2000 (中国科学院2000 年) 尿素合成中间物氨基甲酰磷酸是在什么中 合成的? A .胞液 B .内质网 C .线粒体 D .细 胞核
( 4 )尿素生成过程中的第二个氨基是由天冬氨酸提供。 ( 5 )两种氨基甲酰磷酸合成酶的比较:体内催化氨基甲酰磷酸生 成的酶有两种,一种是氨基甲酰磷酶合成酶1,存在于肝线粒体 中,最终反应产物是尿素;另一种是氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ,存 在于各种细胞的胞液中,反应最终产物是嘧啶。两种酶的比较见 下表:
(整理)氨基酸与核苷酸代谢
氨基酸与核苷酸代谢(一)名词解释1.蛋白酶(Proteinase)2.肽酶(Peptidase)3.氮平衡(Nitrogen balance)4.转氨作用(Transamination)联合脱氨基作用8.尿素循环(Urea cycle)9.生糖氨基酸(Glucogenic amino acid)10.生酮氨基酸(Ketogenic amino acid)11.核酸酶(Nuclease)12.限制性核酸内切酶(Restriction endonuclease)13.一碳单位(One carbon unit)(二)英文缩写符号1.GOT 2.GPT 3.APS 4.PAL 5.PRPP6.SAM 7.GDH 8.IMP(三)填空1.生物体内的蛋白质可被和共同作用降解成氨基酸。
2.多肽链经胰蛋白酶降解后,产生新肽段羧基端主要是和氨基酸残基。
3.胰凝乳蛋白酶专一性水解多肽链由族氨基酸端形成的肽键。
4.氨基酸的降解反应包括、和作用。
5.转氨酶和脱羧酶的辅酶通常是。
6.谷氨酸经脱氨后产生和氨,前者进入进一步代谢。
7.尿素循环中产生的和两种氨基酸不是蛋白质氨基酸。
8.尿素分子中两个N原子,分别来自和。
9.芳香族氨基酸碳架主要来自糖酵解中间代谢物和磷酸戊糖途径的中间代谢物。
13.组氨酸合成的碳架来自糖代谢的中间物。
14.氨基酸脱下氨的主要去路有、和。
15.胞嘧啶和尿嘧啶经脱氨、还原和水解产生的终产物为。
16.参与嘌呤核苷酸合成的氨基酸有、和。
17.尿苷酸转变为胞苷酸是在水平上进行的。
18.脱氧核糖核苷酸的合成是由酶催化的,被还原的底物是。
19.在嘌呤核苷酸的合成中,腺苷酸的C-6氨基来自;鸟苷酸的C-2氨基来自。
20.对某些碱基顺序有专一性的核酸内切酶称为。
21.多巴是经作用生成的。
22.生物体中活性蛋氨酸是,它是活泼的供应者。
23.转氨基作用是沟通和桥梁;24.尿素循环中涉及的天然蛋白质氨基酸是;25.氨的去路有、和降解;脱氨产生的生理作用是和。
生物化学中的代谢途径和调控机制
生物化学中的代谢途径和调控机制生物化学是研究生物体内物质代谢和能量转换的科学。
生物体内的物质代谢是由一系列复杂的化学反应组成的代谢途径,包括物质合成和分解、能量生成和消耗等。
这些代谢途径的调控机制直接影响生物体的生长、发育和生存。
本文将介绍生物化学中的代谢途径和调控机制。
一、代谢途径1. 糖代谢途径糖代谢途径是将葡萄糖等糖类化合物转化为能量和其它生物分子的过程。
在糖代谢途径中,葡萄糖先被转化为丙酮酸,经过一系列复杂反应生成ATP和其它生物分子。
常见的糖代谢途径包括糖异构化酶途径、三酸甘油磷酸途径和糖酵解途径等。
2. 脂质代谢途径脂质代谢途径是将脂类化合物转化为能量和其它生物分子的过程。
脂质代谢途径主要包括β-氧化途径、脂肪酸合成途径和胆固醇代谢途径等。
3. 氨基酸代谢途径氨基酸代谢途径是将氨基酸转化为其它生物分子的过程。
氨基酸代谢途径包括氨基酸降解途径和氨基酸合成途径。
氨基酸降解途径可以将氨基酸转化为葡萄糖等产生能量的物质,而氨基酸合成途径则可以将葡萄糖等物质合成氨基酸。
4. 核苷酸代谢途径核苷酸代谢途径是将核苷酸转化为能量和其它生物分子的过程。
核苷酸代谢途径主要包括嘌呤核苷酸代谢途径和嘧啶核苷酸代谢途径等。
二、调控机制1. 底物浓度反馈调控底物浓度反馈调控是生物体内常见的调控方式之一。
当某种底物的浓度增加时,会抑制该底物的产生或促进其消耗。
这种反馈调控可以使代谢途径保持平衡,并避免产生过量的底物。
2. 酶促反应速率调控酶促反应速率调控是生物体内代谢途径的另一种常见调控方式。
当代谢途径中某种酶的活性增强时,会加速反应速率,促进代谢途径的进行。
而当酶的活性降低时,则会降低反应速率,减缓代谢途径的进行。
3. 激素和信号传递调控激素和信号传递调控是生物体内复杂的调控方式之一。
当激素或信号分子被释放时,它们可以通过细胞膜、胞质或核内的受体与酶和基因相互作用,从而改变生物体内的代谢途径。
这种调控方式可以在组织和器官层面上对代谢途径进行调控,进而影响生物体的生长、发育和生存。
大学动物生物化学氨基酸代谢
第七章氨基酸和核苷酸代谢第一节蛋白质的降解第二节氨基酸的分解代谢第三节核酸的酶促降解第四节核苷酸代谢蛋白质的生理功能1、维持组织细胞的生长、更新和修补组织2、参与多种重要的生理活动3、氧化供能或转化为其它物质(占机体需要量的10-15%)蛋白质的需要量1、氮平衡(nitrogen balance)日摄入氮- 排出氮2、氮的总平衡、正平衡和负平衡3、生理需要量:80g/日(成人)蛋白质的营养价值(nutrition value)1、蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的种类、数量以及必需氨基酸的比例必需氨基酸(essential amino acid)异甲缬亮色苯苏赖(组精)-----(8+2)2、食物蛋白质的互补作用蛋白质营养价值的化学评分1、将氨基酸组成与标准蛋白(鸡蛋或牛奶蛋白)或FAO(世界粮农组织营养委员会)模型进行比较2、蛋白质的生理价值(BV):指食物蛋白的利用率混合食物蛋白质的互补作用第一节蛋白质降解1、胞内蛋白质的降解2、蛋白质的消化吸收一、胞内蛋白质的降解1、二重功能(1)排除不正常的蛋白质;(2)排除过多的酶和调节因子。
2、降解方式(1)溶酶体降解蛋白质(2)蛋白酶体选择降解泛素化的蛋白质二、机体对外源蛋白质的消化吸收1、胃中的消化(in Stomach)胃蛋白酶或胃酸2、小肠中的消化(in Small Intestine)(1)胰液中的蛋白酶及其作用胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、氨基肽酶、羧基肽酶(2)肠液中和小肠粘膜细胞的消化作用肠激酶、寡肽酶及二肽酶外源性氨基酸和内源性氨基酸1、食物蛋白经消化酶降解->氨基酸->血液->全身各组织2、机体组织蛋白质经组织蛋白酶降解-->氨基酸机体合成的非必需氨基酸α-氨基酸的功能1、蛋白质的组成单位;作为N原子的来源重新合成其它氨基酸。
2、能量代谢的物质;3、体内重要含氮化合物的前体。
4、细胞对氨基酸的吸收第二节氨基酸分解代谢(主要在肝脏中进行)1、氨基酸的脱氨和脱羧作用2、氨基酸分解产物的代谢3、氨基酸碳骨架的氧化途径4、生糖氨基酸和生酮氨基酸一、AA的脱氨基和脱羧基作用1、脱氨基作用( 氨基移换反应)1、转氨基作用2、氧化脱氨基作用非氧化脱氨基作用3、联合脱氨基作用①氧化脱氨基作用(有氨生成)L-谷氨酸氧化脱氨基作用②转氨基作用转氨酶(肝脏中产生)的特点GPT:谷丙转氨酶(肝)GOT:谷草转氨酶(心)GPT和GOT分布于各组织细胞内含量不同查肝功为什么要抽血化验转氨酶指数呢?转氨基作用的生理意义非氧化脱氨基作用(大多数在微生物体内进行)③联合脱氨基作用体系1:L-谷氨酸脱氢酶--谷某转氨酶生理意义体系2嘌呤核苷酸联合脱氨基作用生理意义在肌肉、脑等组织中,L-谷氨酸脱氢酶的活力相对低,而腺苷酸脱氨酶的活力高。
糖脂肪氨基酸核苷酸代谢之间的相互联系
糖脂肪氨基酸核苷酸代谢之间的相互联系糖脂肪氨基酸核苷酸代谢之间的相互联系概述糖、脂肪、氨基酸和核苷酸是生命体系中最重要的有机化合物,它们在细胞内都有着重要的作用。
这四种物质的代谢是相互联系的,它们之间存在着复杂的关系。
本文将从糖、脂肪、氨基酸和核苷酸四个方面分别介绍它们之间的相互关系。
一、糖代谢与脂肪代谢1. 糖原与葡萄糖糖原是动物体内储存能量最主要的形式,它主要存在于肝脏和肌肉中。
当血液中的葡萄糖浓度下降时,肝脏中储存的糖原会被分解成葡萄糖释放到血液中。
同时,胰岛素可以促进细胞对血液中的葡萄糖进行吸收利用。
如果血液中的葡萄糖浓度过高,胰岛素会促进其转化为甘油三酯储存到脂肪细胞中。
2. 脂肪酸与三酰甘油脂肪酸是脂肪分解后的产物,它们可以被肝脏和其他组织利用进行能量代谢。
当血液中的葡萄糖浓度不足时,脂肪酸会被分解为乙酰辅酶A进入三羧酸循环参与能量代谢。
同时,三酰甘油是脂肪储存的主要形式,它们可以被分解成游离脂肪酸进行能量代谢。
3. 糖原与三酰甘油当血液中的葡萄糖浓度过高时,胰岛素会促进其转化为甘油三酯储存到脂肪细胞中。
而在长时间没有进食或运动后,体内糖原储备耗尽时,身体会开始利用三酰甘油进行能量代谢。
二、氨基酸代谢与糖、脂肪代谢1. 氨基酸与糖原氨基酸可以通过转氨作用转化为丙酮酸、乳酸和柠檬酸等中间产物进入三羧酸循环参与能量代谢。
同时,一些氨基酸也可以被转化为葡萄糖,这就是所谓的糖异生作用。
在长时间没有进食或运动后,身体会开始利用肌肉中的氨基酸进行糖异生作用。
2. 氨基酸与脂肪酸氨基酸可以通过转氨作用转化为丙酮酸进入三羧酸循环参与能量代谢。
同时,一些氨基酸也可以被转化为乙酰辅酶A,这是脂肪合成的前体物质之一。
3. 氨基酸与蛋白质代谢氨基酸是蛋白质的组成部分,它们可以通过蛋白质合成作用合成新的蛋白质。
同时,在长时间没有进食或运动后,身体会开始利用肌肉中的氨基酸进行能量代谢。
三、核苷酸代谢与糖、氨基酸代谢1. 核苷酸与糖原核苷酸可以通过核苷酸合成作用合成新的核酸。
核苷酸代谢与其他物质代谢之间的联系
核苷酸代谢与其他物质代谢之间的联系一、引言核苷酸代谢是生物体内重要的代谢过程之一,其在维持生物体正常功能方面起着重要作用。
与核苷酸代谢密切相关的还有其他物质的代谢,这些代谢过程之间存在着紧密的联系和相互影响。
本文将探讨核苷酸代谢与其他物质代谢之间的联系。
二、核苷酸代谢1. 核苷酸结构及种类核苷酸是由碱基、糖和磷酸组成的化合物,包括腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸两类。
其中,腺嘌呤核苷酸包括AMP、ADP和ATP三种;而鸟嘌呤核苷酸包括GMP、GDP和GTP三种。
2. 核苷酸合成途径核苷酸合成途径主要分为两个部分:脱氧核糖核苷酸(dNTPs)合成途径和脱氧核糖基(dNMPs)合成途径。
其中,dNTPs合成途径主要通过ribonucleotide reductase(RNR)酶催化核苷酸的还原反应完成;而dNMPs合成途径则主要通过核苷酸合成酶(NS)催化反应完成。
3. 核苷酸代谢的生物学作用核苷酸在生物体内有着重要的生物学作用,包括能量转移、信号转导、DNA和RNA合成等。
此外,核苷酸还能参与一些重要代谢途径,如糖原分解、脂肪代谢等。
三、其他物质代谢1. 糖代谢糖代谢是生物体内最基本的代谢途径之一,其主要功能是提供能量和碳源。
糖代谢过程包括糖原合成和分解、糖酵解和三羧酸循环等。
2. 脂质代谢脂质是生物体内最主要的能量来源之一,其在维持生命活动方面起着重要作用。
脂质代谢过程包括脂肪合成、脂肪分解等。
3. 氨基酸代谢氨基酸是构成蛋白质的基本单元,其在维持生命活动方面起着重要作用。
氨基酸代谢过程包括氨基酸合成和分解等。
四、核苷酸代谢与其他物质代谢之间的联系1. 核苷酸代谢与糖代谢之间的联系核苷酸代谢与糖代谢之间存在着紧密的联系。
在糖原分解过程中,AMP能够促进糖原分解,从而提供能量;而ATP则能够抑制糖原分解,从而维持生物体内能量平衡。
此外,在三羧酸循环中,ATP也是重要的参与者。
2. 核苷酸代谢与脂质代谢之间的联系核苷酸代谢与脂质代谢之间也存在着一定的联系。
氨基酸和核苷酸代谢知识要点
知识要点蛋白质和核酸是生物体中有重要功能的含氮有机化合物,它们共同决定和参与多种多样的生命活动。
在自然界的氮素循环中,大气是氮的主要储库,微生物通过固氮酶的作用将大气中的分子态氮转化成氨,硝酸还原酶和亚硝酸还原酶也可以将硝态氮还原为氨,在生物体中氨通过同化作用和转氨基作用等方式转化成有机氮,进而参与蛋白质和核酸的合成。
(一)蛋白质和氨基酸的酶促降解在蛋白质分解过程中,蛋白质被蛋白酶和肽酶降解成氨基酸。
氨基酸用于合成新的蛋白质或转变成其它含氮化合物(如卟啉、激素等),也有部分氨基酸通过脱氨和脱羧作用产生其它活性物质或为机体提供能量,脱下的氨可被重新利用或经尿素循环转变成尿素排出体外。
(二)氨基酸的生物合成转氨基作用是氨基酸合成的主要方式。
转氨酶以磷酸吡哆醛为辅酶,谷氨酸是主要的氨基供体,氨基酸的碳架主要来自糖代谢的中间物。
不同的氨基酸生物合成途径各不相同,但它们都有一个共同的特征,就是所有氨基酸都不是以CO2 和NH3为起始原料从头合成的,而是起始于三羧酸循环、糖酵解途径和磷酸戊糖途径的中间物。
不同生物合成氨基酸的能力不同,植物和大部分微生物能合成全部20 种氨基酸,而人和其它哺乳动物及昆虫等只能合成部分氨基酸,机体不能合成的氨基酸称为必须氨基酸,人有八种必需氨基酸,它们是:Lys、Trp、Phe、Val、Thr、Leu、Ile 和Met。
(三)核酸的酶促降解核酸通过核酸酶降解成核苷酸,核苷酸在核苷酸酶的作用下可进一步降解为碱基、戊糖和磷酸。
戊糖参与糖代谢,嘌呤碱经脱氨、氧化生成尿酸,尿酸是人类和灵长类动物嘌呤代谢的终产物。
其它哺乳动物可将尿酸进一步氧化生成尿囊酸。
植物体内嘌呤代谢途径与动物相似,但产生的尿囊酸不是被排出体外,而是经运输并贮藏起来,被重新利用。
嘧啶的降解过程比较复杂。
胞嘧啶脱氨后转变成尿嘧啶,尿嘧啶和胸腺嘧啶经还原、水解、脱氨、脱羧分别产生β-丙氨酸和β-氨基异丁酸,两者经脱氨后转变成相应的酮酸,进入TCA 循环进行分解和转化。
第十一章 氨基酸代谢与核苷酸代谢
第十一章氨基酸代谢与核苷酸代谢第十一章氨基酸代谢与核苷酸代谢一:填空1.氨基酸共有的代谢途径有________________和________________。
2.转氨酶的辅基是________________。
3.人类对氨基代谢的最终产物是_______________________________。
4.哺乳动物产生1分子尿素需要消耗________________分子的atp。
5.脑细胞中氨的主要代谢去向是________________。
6.通过________________的脱羧可产生β-丙氨酸。
7.人类对嘌呤代谢的终产物是________________。
8.痛风是由身体引起的_。
9.________________酶的缺乏可导致人患严重的复合性免疫缺陷症(scid),使用________________治疗可治愈此疾患。
10.核苷酸合成包括。
11.脱氧核苷酸是由还原的。
12.Arg可以通过_______________;旋回形成。
13.重亮氨酸作为________________类似物可抑制嘌呤核苷酸的从头合成。
14.HGPRT指的是________________________。
15.从imp合成gmp需要消耗________________,而从imp合成amp需要消耗________________作为能源物质。
16.羟基脲作为酶的抑制剂可以抑制脱氧核苷酸的生物合成。
17.在癌症治疗中,5-溴脲嘧啶核苷酸不能用来代替5-溴脲嘧啶,因为。
18.细菌嘧啶核苷酸从头合成途径中的第一种酶是。
这种酶可以作为最终产物______________________。
19.褪黑激素来源于________________氨基酸,而硫磺酸来源于________________氨基酸。
20.paps是指________________,它的生理功能是________________。
21.γ-谷氨酰循环的生理功能是________________。
氨基酸和核苷酸代谢
Ser, Gly, Cys
共同骨架为3-磷酸甘油酸
二.氨基酸的合成代谢
3. 氨基酸的生物合成 6个家族 (3) 天冬氨酸族
Asp, Asn, Thr, Met, Ile, Lys
共同骨架为草酰乙酸。 (4) 谷氨酸族
Glu, Gln, Pro, Arg, Lys
一.氨基酸的分解代谢
共同途径 2. 转氨基作用
大多数氨基酸可参与转氨基作用,但赖氨 酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。
一.氨基酸的分解代谢
共同途径 2. 转氨基作用 体内较为重要的转氨酶有: ⑴ 谷丙转氨酶(GPT) (2) 谷草转氨酶(GPT)
一.氨基酸的分解代谢
共同途径 3. 联合脱氨基作用
两种脱氨基方式的联合作用,使氨基酸脱下
反硝化作用
无机氮
NO3
-
植物及微 生物
同化ห้องสมุดไป่ตู้用 生物合成
氨基酸 核苷酸 叶绿素
异化作用 分解代谢
生物合成
有机氮
蛋白质 DNA、RNA 多糖 脂类
分解代谢
二.氨基酸的合成代谢
2. 氨的同化 (1)氨甲酰磷酸合成酶 NH3 + CO2 + 2ATP H2N-C-OPO3H2 + 2ADP+Pi O COOH CH2 +NAD+ +H2O CH2 CHNH2 COOH -
自天冬氨酸。
过程:先在线粒体中进行,再在胞液中进行。 耗能:3 个ATP,4 个高能磷酸键。 产物:1分子尿素。
CO2 + NH3 + H2O
2ATP 2ADP+Pi N-乙酰谷氨酸
氨基酸代谢和核苷酸代谢
第九、 十章 氨基酸代谢和核苷酸代谢一、课后习题1.名词解释:转氨基作用、嘌呤核苷酸的从头合成、嘧啶核苷酸的补救合成。
2.试列表比较两种氨基甲酰磷酸合成酶。
3.给动物喂食15N标记的天冬氨酸,很快就有许多带标记的氨基酸出现,试解释此现象。
4.简述鸟氨酸循环的功能和特点。
5.简述PRPP在核苷酸合成代谢中的作用。
6.试述1分子天冬氨酸在肝脏测定氧化分解成水、CO2 和尿素的代谢过程中并计算可净生成多少分子的ATP?参考答案:1.(1)是指在转氨酶的催化下,α-氨基酸的α-氨基转移到α-酮酸的酮基上,,使酮酸生产相应的α-氨基酸,而原来的氨基酸失去氨基变成相应的α-酮酸。
(2)嘌呤核苷酸的合成是核糖与磷酸先合成磷酸核糖,然后逐步由谷氨酰胺、甘氨酸、一碳集团、CO2及天门冬氨酸掺入碳原子或氮原子形成嘧啶环,最后合成嘧啶核苷酸。
(3)尿嘧啶在尿核苷磷酸化酶催化下,可与核糖-1-磷酸结合成尿嘧啶核苷。
尿嘧啶核苷在ATP参与下,由尿核苷激酶催化,生产UMP。
尿嘧啶也可与PRPP作用生成UMP,此反应由尿核苷-5-磷酸焦磷酸酶催化。
2. 两种氨基甲酰磷酸合成酶(CPS)性质和功能的比较如下:酶名称 存在位置 参与反应类型 激活剂参与 供氮氮源生理意义CPS-1 肝脏线粒体参与尿素合成 需N-乙酰谷氨酸(AGA)和Mg2+参与游离NH3活性作为肝细胞分化程度指标CPS-2 真核细胞胞质 参与嘧啶核苷酸的从头合成不需AGA激活 谷氨酰胺活性作为细胞增殖程度指标3. 机体中存在谷草转氨酶和谷丙转氨酶,天冬氨酸通过联合脱氨基作用和转氨基到其他α-酮酸,从而生成对应得氨基酸。
4. 特点:(1)肝脏中合成尿素;(2)能量消耗3个ATP;(4个高能键);(3)尿素中各原子的来源(酰基——CO2、氨基——一个游离的NH3、一个来自Asp);(4)尿素循环中的限速酶——氨基甲酰磷酸合成酶І。
5. PRPP在核苷酸合成代谢中的作用具有重要作用.(1)在嘌呤核苷酸的从头合成途径中具有起始引物的作用;在补救途径中, 可以PRPP和嘌呤碱基为原料合成嘌呤核苷酸。
第十章 氨基酸及核苷酸的代谢
具有很强的专一性, 有特异的识别位点,通常具有 二重旋转对称性的回文序列
常用的DNA限制性内切酶的专一性
酶
辨认的序列和切口
说明
Alu I Bam H I Bgl I
‥ ‥A G C T ‥‥ ‥ ‥T C G A ‥ ‥
‥ ‥G G A T C C ‥‥ ‥ ‥C C T A G G ‥‥
‥ ‥A G A T C T ‥‥ ‥ ‥T C T A G A ‥‥
四核苷酸,平端切口 六核苷酸,粘端切口 六核苷酸,粘端切口
Eco R I Hind Ⅲ
‥ ‥G A A T T C ‥‥ ‥ ‥C T T A A G ‥‥
5
精氨酸
延胡索酸
4
精氨琥珀酸
谷氨酸
谷氨酸
2ATP+CO2+NH3+H2O
鸟氨酸 1 2ADP+Pi
氨甲酰磷酸 线
2
粒
体
瓜氨酸
AMP+PPi
3
ATP
瓜氨酸
基质
天冬氨酸
-酮戊二酸
草酰乙酸
谷氨酸
氨基酸
(二)α-酮酸的代谢转变
氨基酸碳骨架
葡萄糖
磷酸烯醇 式丙酮酸
丙氨酸 苏氨酸 甘氨酸 丝氨酸 半胱氨酸
丙酮酸
一、 核酸的酶促降解
核酸酶
核苷酸酶 核苷酸磷酸化酶
核酸
核苷酸
核苷 磷酸
碱基+戊糖
一、核 酸 酶
1、核酸酶的分类
(1)根据对底物的 专一性分为
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氨基酸的代谢
1.什么是氮平衡、正氮平衡、负氮平衡?
2.什么是联合脱氨基作用,为什么联合脱氨基作用是体内脱去氨基的主要方式?
3.为什么转氨基作用常以a一酮戊二酸为氨基受体?
4.各种物质甲基化时,甲基的直接供体是什么?为什么?
5.氨基酸在体内能贮存吗?为什么?
6.简述体内氨基酸的来源和去路。
7.氨是有毒物质,不能在血液中游离存在,它是如何进行转运的?
8.氨基酸分解后产生的氨是如何排出体外的?
9.氨基酸的碳架是如何进行氧化的?
10.什么是必需氨基酸、非必需氨基酸和半必需氨基酸?
11.氨基酸是以CO2和NH3+为前体从头进行合成的吗?如果不是,请解释。
12.当血液中氨浓度升高时,引起高氨血症,出现昏迷现象,请解释可能的原因。
13.临床治疗高氨血症,有时会给病人补充适量必需氨基酸相应的酮酸,请解释为什么?14.为什么说葡萄糖一丙氨酸循环是一种经济有效的氨转运方式?
15.尿素循环和三羧酸循环是如何联系在一起的?
16.在尿素合成途径中,第一步氨甲酰磷酸的合成是在线粒体中进行的,有何生理意义?17.2分子丙氨酸彻底氧化分解并以 CO2和尿素的形式排出,请写出并计算产生的 ATP分子数
核苷酸的代谢
1.核苷磷酸解酶催化的反应如下。
核糖—1'一磷酸十碱基=核苷+磷酸或
脱氧核糖一1'一磷酸十碱基=脱氧核苷十磷酸,这些反应的平衡常数大约为1。
1)同位素示踪法证明,胸腺嘧啶掺人到DNA分子中涉及到核苷磷酸解酶催化的反应,而脱氧腺苷或脱氧鸟苷的存在将促进胸腺嘧啶进人DNA分子中,为什么?
2)在不能进行IMP从头合成的细胞中,次黄嘌呤核苷可用于合成IMP,但由于次黄嘌呤激酶的缺乏,只能经间接的补救合成途径,请写出其主要的反应步骤。
2.别嘌呤醇为什么可用于治疗“痛风症”?
3.嘌呤和嘧啶核苷酸“补救合成途径”的特征是什么?
4.脱氧核苷酸是如何合成的?
5.为什么6'一巯基嘌呤、氨甲蝶呤和氨基蝶呤可抑制核苷酸的生物合成?
6.许多多维制剂含有烟酰胺,大多数哺乳类动物细胞中含有一种酶可使烟酰胺直接转变为NAD+,从烟酰胺形成NAD+所需要的其他物质是什么?
7.患有I型遗传性乳清酸尿症的婴儿体内缺乏乳清酸磷酸核糖转移酶和乳清酸核苷酸脱羧酶。
因而发育迟缓,并伴有贫血及乳清酸尿;治疗多采用口服嘧啶类药物,问选用胞嘧啶、尿嘧啶还是尿嘧啶核苷酸?为什么?
8.在癌症的化学治疗中常使用6一巯基嘌呤。
研究发现,它在体内必须先转变为一种核苷酸后才能发挥作用。
问:
1)6一巯基嘌呤为什么可转变为一种核苷酸?是何种核苷酸?
2)该核苷酸如何抑制嘌呤核苷酸的从头合成途径?
9.抗肿瘤药物羟基脲(HO-HN-CO-NH2)是Fe3+离子的螯合剂,可干扰DNA的合成,羟基脲的靶酶是什么?为什么它可抑制DNA的合成?
10.嘌呤核苷酸的补救合成途径中,N一糖苷键形成所需的能量从何而来?
11.若在 PH 8.0条件下进行电泳,乳清酸核苷酸(OMP)和尿嘧啶核苷酸(UMP)将向哪一电极方向移动?谁移动得快?
12.自由的嘧啶碱乳清酸如何转变为乳清酸核苷酸及尿嘧啶核苷酸?
13.胞苷4位上的环外氨基是如何形成的?
14.dATP可激活T4噬菌体中的核苷酸还原酶,而细菌和哺乳类动物中的该酶对dATP水平十分敏感,为什么?
15.肝葡萄糖一6一磷酸酶缺乏所导致的疾病称为 Von Gierke's综合症。
其主要症状为血尿酸水平升高。
对此病病因的解释有多种,其中之一认为患者(Victims)乳酸水平升高干扰了肾小管中尿酸的分泌,问:
1)为什么该病患者的乳酸水平会升高?为什么乳酸水平升高会干扰尿酸的分泌而引起血尿酸水平升高?
2)用14C标记甘氨酸的第一位碳原子进行研究发现,14C标记的甘氨酸掺人患者尿酸中的量远远高于正常个体,这说明患者体内何种核苷酸合成的速度加快,为什么?
16.20世纪 50年代初期,Rose和 Schweigert用氚标记胞苷的嘧啶碱基,用14C标记胞苷的核糖部分,将标记好的胞苷给动物注射。
经过一定时间后,从动物组织中分离出了自由的带同位素标记的核糖和胞嘧啶;同时还发现分离出的DNA分子中含有带同位素标记的脱氧胞苷酸存在,从这些观察中你可得到什么结论?
17.有些哺乳类动物的淋巴细胞中缺乏腺苷脱氨酶,使细胞的生长和分化受到影响。
但这些细胞中dATP的水平比正常的淋巴细胞中高100倍,问:
1)异常淋巴细胞中的腺苷如何转变为dATP?
2)dATP水平升高为什么影响DNA的合成?
18.F-dUMP和氨甲蝶呤都是重要的抗癌药物,但把F-dUMP和氨甲蝶吟结合用于“癌症”
的治疗并未发现有增效作用,为什么服用氨甲蝶呤可干扰F-dUMP的作用?
19.线粒体氨甲酰磷酸合成酶的缺乏将导致血氨水平升高,问:
l)该酶的缺乏将导致线粒体内氨甲酰磷酸的堆积吗?将促进细胞质中嘧啶核苷酸的合成吗?
2)细胞质中氨甲酰磷酸合成酶的缺乏将导致什么后果?为什么不会导致血氨的升高?对细胞质中缺乏氨甲酰磷酸合成酶的病人应补充什么物质?为什么?
20.现有两种培养基,一种只含有葡萄糖和盐类,一种含有酵母细胞提取物的水解产物,为研究大肠杆菌中核苷酸补救合成途径中的酶,你将选用哪种培养基培养大肠杆菌,为什么?。