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氨基酸的一般代谢(十)
5.多胺(palyamine)鸟氨酸在鸟氨酸脱羧酶催化下可生成腐胺(putrescine),S-腺苷蛋氨酸(S-adenosyl methionine SAM)在SAM脱羧酶催化脱羧生成S-腺苷-3-甲硫基丙胺。在精脒合成酶(spormidine synthetase)催化下将S-腺苷-3-甲硫基丙胺的丙基移到腐胺分子上合成精脒(cpermidine),再在精胺合成酶(spermine symth… -
氨基酸的生物合成(一)
组成人体蛋白质的氨基酸中,有些氨基酸只能在植物及微生物体内合成,人体必须从食物中摄取,这些氨基酸即必需氨基酸(escential amino acids),其余的氨基酸可利用代谢中间产物合成,称为非必需氨基酸(nonescential amino acids)。(表7-2)除酪氨酸外,体内非必需氨基酸由四种共同代谢中间产物(丙酮酸、草酰乙酸、α-酮戊二酸及3-磷酸甘油)之一作其前体简单合成。如前所… -
氨基酸的生物合成(二)
2.谷氨酸是脯氨酸,鸟氨酸和精氨酸的前体。谷氨酸γ羧基还原生成醛,继而形成中间Schiff碱,进一步还原可生成脯氨酸(图7?3)。此过程中的中间产物5-谷氨酸半醛(glutamate-5-semialdehyde)在鸟氨酸-δ-氨基转移酶(ornithine-δ-amino-transferase)催化下直接转氨生成鸟氨酸。3.丝氨酸、半胱氨酸和甘氨酸由三磷酸甘油生成。丝氨酸由糖代谢中间产物3-… -
嘌呤核苷酸的合成代谢(一)
一、嘌呤核苷酸的合成体内嘌呤核苷酸的合成有两条途径:①利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料合成嘌呤核苷酸的过程,称为从头合成途径(denovo synthesis),是体内的主要合成途径。②利用体内游离嘌呤或嘌呤核苷,经简单反应过程生成嘌呤核苷酸的过程,称重新利用(或补救合成)途径(saluage pathway)。在部分组织如脑、骨髓中只能通过此途径合成核苷酸。(一)嘌呤核苷酸… -
嘌呤核苷酸的合成代谢(二)
2.由IMP生成AMP和GMP上述反应生成的IMP并不堆积在细胞内,而是迅速转变为AMP和GMP。AMP与IMP的差别仅是6位酮基被氨基取代(图8-5)。此反应由两步反应完成。(一)天门冬氨酸的氨基与IMP相连生成腺苷酸代琥珀酸(adenylosuccinate),由腺苷酸代琥珀酸合成酶催化,GTP水解供能。(二)在腺苷酸代琥珀酸裂解酶作用下脱去延胡索酸生成AMP。GMP的生成也由二步反应完成。(… -
嘌呤核苷酸的合成代谢(三)
(二)补救合成途径:大多数细胞更新其核酸(尤其是RNA)过程中,要分解核酸产生核苷和游离碱基。细胞利用游离碱基或核苷重新合成相应核苷酸的过程称为补救合成(saluage pathway)。与从头合成不同,补救合成过程较简单,消耗能量亦较少。由二种特异性不同的酶参与嘌呤核苷酸的补救合成。腺嘌呤磷酸核糖转移酶(Adenine phosphoribosyl transterase,APRT)催化PRPP… -
嘧啶核苷酸的合成代谢途径(一)
嘧啶核苷酸合成也有两条途径:即从头合成和补救合成。本节主要论述其从头合成途径。(一)嘧啶核苷酸的从头合成与嘌呤合成相比,嘧啶核苷酸的从头合成较简单,同位素示踪证明,构成嘧啶环的N1、C4、C5及C6均由天冬氨酸提供,C3来源于CO2,N3来源于谷氨酰胺。(图8-7)图8-7 嘧啶环合成的原料来源嘧啶核苷酸的合成是先合成嘧啶环,然后再与磷酸核糖相连而成的。1.尿嘧啶核苷酸(UMP)的合成,由6步反应… -
嘧啶核苷酸的合成代谢途径(二)
2.UTP和CTP的合成三磷酸尿苷(UTP)的合成与三磷酸嘌呤核苷的合成相似。三磷酸胞苷(CTP)由CTP合成酶(CTP synthetase)催化UTP加氨生成。(图8-9)动物体内,氨基由谷氨酰胺提供,在细菌则直接由NH3提供。此反应消耗1分子ATP。图8-9 由UTP合成CTP -
嘧啶核苷酸的合成代谢途径(三)
3.嘧啶核苷酸从头合成的调节在细菌中,天冬氨酸氨基甲酰转移酶(ATCase)是嘧啶核苷酸从头合成的主要调节酶。在大肠杆菌中,ATCase受ATP的变构激活,而CTP为其变构抑制剂。而在许多细菌中、UTP是ATCase的主要变构抑制剂。在动物细胞中,ATCase不是调节酶。嘧啶核苷酸合成主要由CPS-Ⅱ调控。UDP和UTP抑制其活性,而ATP和PRPP为其激活剂。第二水平的调节是OMP脱羧酶,UMP… -
脱氧核糖核苷酸的生成(一)
DNA与RNA有两方面不同:(一)其核苷酸中戊糖为2脱氧核糖而非核糖。(二)含有胸腺嘧啶碱基,不含尿嘧啶碱基。图8-11 大肠杆菌硫氧化还原蛋白的320残基亚单位结构图(一)脱氧核糖的生成:脱氧核糖核苷酸是通过相应核糖核苷酸还原,以H取代其核糖分子中C2上的羟基而生成,而非从脱氧核糖从头合成。此还原作用是在二磷酸核苷酸(NDP)水平上进行的。(此处N代表A、G、U、C等碱基)。催化脱氧核糖核苷酸… -
脱氧核糖核苷酸的生成(二)
(三)脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)是由脱氧尿嘧啶核苷酸(dUMP)甲基化生成。而dUMP由dUTP水解生成:体内进行此种“浪废”能量的反应过程的意义在于:细胞必须减少细胞内dUTP浓度以防止脱氧尿嘧啶掺入DNA中,因为合成DNA的酶系不能有效识别dUTP和dTTP。dUMP甲基化生成dTMP由胸腺嘧啶合成酶(thymidylate synthetase,TS)催化,N5,… -
核苷酸的分解代谢(二)
二、嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸的分解代谢途径与嘌呤核苷酸相似。首先通过核苷酸酶及核苷磷酸化酶的作用,分别除去磷酸和核糖,产生的嘧啶碱再进一步分解。嘧啶的分解代谢主要在肝脏中进行。分解代谢过程中有脱氨基、氧化、还原及脱羧基等反应。胞嘧啶脱氨基转变为尿嘧啶。尿嘧啶和胸腺嘧啶先在二氢嘧啶脱氢酶的催化下,由NADPH+H+供氢,分别还原为二氢尿嘧啶和二氢胸腺嘧啶。二氢嘧啶酶催化嘧啶环水解,分别生成β-… -
核苷酸的分解代谢(一)
食物中的核酸多与蛋白质结合为核蛋白,在胃中受胃酸的作用,或在小肠中受蛋白酶作用,分解为核酸和蛋白质。核酸主要在十二指肠由胰核酸酶(pancreatic nucleases)和小肠磷酸二酯酶(phosphodiesterases)降解为单核苷酸。核苷酸由不同的碱基特异性核苷酸酶(nucleotidases)和非特异性磷酸酶(phosphatases)催化,水解为核苷和磷酸。核苷可直接被小肠粘膜吸收,… -
细胞水平的代谢调节(一)
一、细胞内酶的分隔分布从物质代谢过程中可知,酶在细胞内是分隔着分布的。代谢上有关的酶,常常组成一个酶体系,分布在细胞的某一组分中,例如,糖酵解酶系和糖元合成、分解酶系存在于胞液中;三羧酸循环酶系和脂肪酸β-氧化酶系定位于线粒体;核酸合成的酶系则绝大部分集中在细胞核内。这样的酶的隔离分布为代谢调节创造了有利条件,使某些调节因素可以较为专一地影响某一细胞组分中的酶的活性,而不致影响其他组分中的酶的活性… -
细胞水平的代谢调节(二)
当变构剂与调节亚基(或部位)结合后,变物剂对酶分子的构象发生什么样的影响呢?下面以果-1,6-二磷酸酶为例阐述这一过程。果糖-1,6-二磷酸酶是由四个结构相同的亚基所组成,每个亚基的分子量约为310,000Da。每个亚基上既有催化部位也有调节部位。在催化部位上能结合一分子FDP,在调节部位上能结合一分子变构剂。此酶有两种存在形式,即紧密型(T型、高活性)与松弛型(R型、低活性)。AMP是此酶的抑制… -
细胞水平的代谢调节(三)
(二)酶分子化学修饰调节1.酶分子化学修饰的概念酶分子肽链上的某些基团可在另一种酶的催化下发生可逆的共价修饰,从而引起酶活性的改变,这个过程称为酶的酶促化学修饰(chemical modification)。如磷酸化和脱磷酸,乙酰化和去乙酰化,腺苷化和去腺苷化,甲基化和去甲基化以及-SH基和-S-S-基互变等,其中磷酸化和脱磷酸作用在物质代谢调节中最为常见。医学全.在线.网.站.提供细胞内存在着多… -
细胞水平的代谢调节(四)
三、酶含量调节除通过改变酶分子的结构来调节细胞内原有酶的活性外,生物体还可通过改变酶的合成或降解速度以控制酶的绝对含量来调节代谢。要升高或降低某种酶的浓度,除调节酶蛋白合成的诱导和阻遏过程外,还必须同时控制酶降解的速度,现分述如下:(一)酶蛋白合成的诱导和阻遏酶的底物或产物、激素以及药物等都可以影响酶的合成。一般将加强酶合成的化合物称为诱导剂(inducer),减少酶合成的化合物称为阻遏剂(rep… -
激素对物质代谢的调节(一)
细胞的物质代谢反应不仅受到局部环镜的影响,即各种代谢底物、产物的正、负反馈调节,而且还受来自于机体其它组织器官的各种化学信号的控制,激素就属于这类化学信号。激素是一类由特殊的细胞合成并分泌的化学物质,它随血液循环于全身,作用于特定的组织或细胞(称为靶组织或靶细胞,target cell),指导细胞物质代谢沿着一定的方向进行。同一激素可以使某些代谢反应加强,而使另一些代谢反应减弱,从而适应整体的需要… -
激素对物质代谢的调节(二)
(二)cAMP依赖性蛋白激酶是cAMP的靶分子cAMP作为变构剂作用于cAMP依赖性蛋白激酶(cAMP-dependent Protein Kinase A激酶)。这种蛋白激酶由两个亚基组成,一个亚基是催化亚基,具有催化蛋白质磷酸化的作用;另一个亚基是调节亚基,是催化亚基的抑制物。当调节亚基与催化亚基结合时,酶呈无活性状态。cAMP的效应是与调节亚基结合,使后者发生变构而脱离催化亚基,从而使催化亚…