氨基酸及其重要衍生物
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第31章氨基酸及其重要衍生物的转化一、判断题()1. 芳香族氨基酸都是通过莽草酸途径合成的。
()2.丝氨酸能用乙醛酸为原料来合成。
()3.限制性内切酶的催化活性比非限制性内切酶的催化活性低。
()4.莽草酸途径是所有生物所共有的氨基酸代谢方式。
()5.肝细胞浆中的氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ是合成尿素的关键酶。
()6.嘧啶核苷酸的合成伴随着脱氢和脱羧反应。
()7.脱氧核糖核苷酸的合成是在核糖核苷三磷酸水平上完成的。
()8. 合成芳香氨基酸的前体物质是糖酵解和三羧酸循环的中间产物。
()9. Ser和Thr的分解代谢有相似的地方,他们脱氨后都产生酮酸,都是生糖氨基酸。
()10. 微生物对Phe和Tyr的分解代谢作用,与动物对这两种氨基酸的分解作用完全相同。
二、选择题1.转氨酶的辅酶是:A.NAD+ B.NADP+ C.FAD D.磷酸吡哆醛2.下列哪种酶对有多肽链中赖氨酸和精氨酸的羧基参与形成的肽键有专一性:A.羧肽酶B.胰蛋白酶C.胃蛋白酶D.胰凝乳蛋白酶3.参与尿素循环的氨基酸是:A.组氨酸B.鸟氨酸C.蛋氨酸D.赖氨酸4.γ-氨基丁酸由哪种氨基酸脱羧而来:A.Gln B.His C.Glu D.Phe5.经脱羧后能生成吲哚乙酸的氨基酸是:A.Glu B.His C.Tyr D.Trp6.L-谷氨酸脱氢酶的辅酶含有哪种维生素:A.VB1 B.VB2 C.VB3 D.VB57.磷脂合成中甲基的直接供体是:A.半胱氨酸B.S-腺苷蛋氨酸C.蛋氨酸D.胆碱8.在尿素循环中,尿素由下列哪种物质产生:A.鸟氨酸B.精氨酸C.瓜氨酸D.半胱氨酸9.需要硫酸还原作用合成的氨基酸是:A.Cys B.Leu C.Pro D.Val10.下列哪种氨基酸是其前体参入多肽后生成的:A.脯氨酸B.羟脯氨酸C.天冬氨酸D.异亮氨酸11.组氨酸经过下列哪种作用生成组胺的:A.还原作用B.羟化作用C.转氨基作用D.脱羧基作用12.氨基酸脱下的氨基通常以哪种化合物的形式暂存和运输:A.尿素B.氨甲酰磷酸C.谷氨酰胺D.天冬酰胺13.丙氨酸族氨基酸不包括下列哪种氨基酸:A.Ala B.Cys C.Val D.Leu14.组氨酸的合成不需要下列哪种物质:A.PRPP B.Glu C.Gln D.Asp15.合成嘌呤和嘧啶都需要的一种氨基酸是:A.Asp B.Gln C.Gly D.Asn16.生物体嘌呤核苷酸合成途径中首先合成的核苷酸是:A.AMP B.GMP C.IMP D.XMP17.人类和灵长类嘌呤代谢的终产物是:A.尿酸B.尿囊素C.尿囊酸D.尿素18.从核糖核苷酸生成脱氧核糖核苷酸的反应发生在:A.一磷酸水平B.二磷酸水平C.三磷酸水平D.以上都不是19.在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要下列哪种物质:A.氨甲酰磷酸B.天冬氨酸C.谷氨酰氨D.核糖焦磷酸20.用胰核糖核酸酶降解RNA,可产生下列哪种物质:A.3′-嘧啶核苷酸B.5′-嘧啶核苷酸C.3′-嘌呤核苷酸D.5′-嘌呤核苷酸三、填空题1.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_________。
一一一氨基酸及其重要衍生物的生物合成下册P340 31章§4.1 概论不同生物合成氨基酸的能力不同,合成氨基酸的种类也有很大差异。
必需氨基酸:肌体维持正常生长所必需而又不能自己合成,需从外界获取的氨基酸。
人和大白鼠需以下十种氨基酸(由大白鼠喂饲试验得来):Phe、Lys、Ile、Leu 、Met、Thr、Trp、Val、(His、Arg)。
对于成人为前八种,对幼小动物为十种。
非必需氨基酸:肌体可以通过其他原料自己合成的氨基酸。
高等植物可以合成自己所需全部氨基酸。
微生物合成氨基酸能力有很大差距。
E.coli可合成全部所需氨基酸,乳酸菌则不能合成全部。
§4.2 氨基酸生物合成途径:可用为生物遗传突变株研究。
使突变株在氨基酸的某个合成环节上产生缺失,造成某种中间物积累,从而判明各个中间代谢环节,由此已阐明20种氨基酸的生物合成途径。
在生物合成中,氨基酸的氨基多来自Glu的转氨基反应,而各种碳骨架起源于TCA、糖酵解等代谢途径,由此划分为若干类型。
根据生物合成起始物的不同,可将氨基酸生物合成途径归纳为六族。
P341 图31-1为氨基酸生物合成的分族情况:①谷氨酸族②天冬氨酸族③丝氨酸族④丙氨酸族⑤芳香氨基酸族⑥组氨酸。
P341图31-2为20种氨基酸生物合成概貌。
一一一谷氨酸族氨基酸的生物合成:均以α-酮戊二酸为前提。
α-酮戊二酸形成Glu后可生成Gln、Pro和Arg(P344,P345 图31-6,P346 图31-7);在真菌中还可生成Lys(P347图31-8)。
一一一天冬氨酸族氨基酸的生物合成:草酰乙酸生成Asp后可生成Asn,经天冬氨酸β-半醛可生成Lys(P349图31-9),再经高丝氨酸可生成Thr,进一步生成Ile,还可生成Met(P350图31-10,P351 图31-11,图31-12)。
一一一丙氨酸族氨基酸的生物合成:丙酮酸可直接生成Ala,经α-酮异戊酸可生成Val和Leu(P352 图31-13,P353 图31-15)。
氨基酸代谢和氨基酸衍生物的生物功能氨基酸是构成蛋白质的基本单位,除了在蛋白质合成中起到重要的作用之外,氨基酸还参与了许多生物化学反应和生理功能。
本文将探讨氨基酸代谢以及氨基酸衍生物的生物功能。
一、氨基酸代谢氨基酸代谢是维持生物体正常运作的重要过程之一。
氨基酸的代谢可以分为两个主要方向:氨基酸的合成和氨基酸的降解。
1. 氨基酸的合成氨基酸的合成主要通过两个途径进行:脱羧途径和转氨途径。
脱羧途径是通过脱羧酶将酸中的羧基去除,并生成氨基酸。
这种途径是典型的反应为脱羧反应的过程,产生的氨基酸可以用于合成蛋白质或者进行其他生物化学反应。
转氨途径是通过转氨酶将一种氨基酸中的氨基转移到另一种含有氨基酸的分子中,从而合成新的氨基酸。
这种途径是细胞中调节氨基酸浓度和种类的重要方式。
2. 氨基酸的降解氨基酸的降解是将氨基酸分解为无机氮和碳骨架的过程。
这个过程主要通过氨基酸酶进行,将氨基酸中的氨基和羧基分解开。
氨基酸降解后,无机氮可以通过尿素循环等途径被排泄掉,碳骨架可以被进一步氧化产生能量。
二、氨基酸衍生物的生物功能氨基酸代谢产生的氨基酸衍生物在生物体中具有多种重要的生物功能。
1. 焦磷酸氨基酸焦磷酸氨基酸是一类重要的代谢产物,是维生素和辅酶的前体。
它们参与多种生物化学反应,如能量代谢、DNA和RNA合成等。
2. 生理活性物质氨基酸代谢产生的一些物质具有生理活性。
例如,赖氨酸和色氨酸是神经递质的前体,可以影响中枢神经系统功能。
谷氨酸和天冬氨酸是神经兴奋性氨基酸,在神经传导过程中发挥重要作用。
3. 抗氧化剂一些氨基酸衍生物具有抗氧化剂的活性,可以保护细胞免受自由基的损伤。
例如,谷胱甘肽是一种含有巯基的氨基酸,具有强效的抗氧化活性。
4. 调节免疫功能氨基酸代谢产生的某些物质可以调节免疫功能。
例如,精氨酸和谷氨酰胺是免疫细胞活化和增殖的重要信号物质。
结论氨基酸代谢和氨基酸衍生物的生物功能在维持生物体正常运作和生命活动中起着重要作用。
氨基酸和蛋白质的反应和衍生物蛋白质是构成生物体内许多生命活动的重要物质,而氨基酸则是构成蛋白质的基本组成单元。
氨基酸和蛋白质之间的反应及其产生的衍生物对生物体的发育和功能起着重要作用。
本文将探讨氨基酸与蛋白质的反应过程以及产生的一些重要衍生物。
一、氨基酸与蛋白质的反应过程1.肽键的形成:氨基酸与蛋白质的反应最基本的过程就是通过肽键将氨基酸分子连接起来形成多肽链。
这一过程发生在蛋白质的合成过程中,需要酶的参与,将氨基酸的羧基与氨基结合形成肽键。
2.氨基酸的酸碱性质:氨基酸具有酸碱性质,可以在一定条件下释放或接受质子。
这种质子的转移反应使得氨基酸能够在生物体内发挥多种不同的功能。
例如,酸性氨基酸在适当条件下可以失去质子,成为带负电荷的阴离子。
3.氨基酸的氧化反应:氨基酸在适当条件下可以发生氧化反应,形成酮酸或醛。
这些氧化产物具有一定的生物活性,参与能量代谢、信号传导等生物体内的重要过程。
4.氨基酸的脱羧反应:氨基酸经过脱羧反应可以生成相应的酮酸。
这种反应在生物体内经常发生,参与蛋白质代谢等重要生物过程。
二、氨基酸和蛋白质的衍生物1.肽:氨基酸通过反应生成的多肽链是蛋白质的基本结构。
肽链的长度可以很短,也可以非常长,根据氨基酸的种类和排列顺序不同,肽链的结构和功能也会发生变化。
2.多肽:当肽链的长度超过一定限度时,就可以称之为多肽。
多肽通常具有一定的生物活性,例如许多激素和生长因子就是由多肽组成的。
3.核酸:在氨基酸的反应过程中,核酸也是重要的衍生物之一。
核酸是由核苷酸组成的,而核苷酸则由糖和氨基酸以及磷酸基团组成。
核酸在生物体内起着基因传递和信息储存的重要作用。
4.酶:酶是一类特殊的蛋白质,在氨基酸的反应过程中,酶起着催化和调控的作用。
酶能够加速化学反应的速率,并且在反应过程中保持其结构的不变。
5.抗体:抗体也是由蛋白质构成的,可以通过氨基酸的反应来生成。
抗体在体内免疫应答中起着关键的作用,可以识别和结合到特定的抗原上,从而保护机体免受各种病原体的侵害。
氨基酸及其衍生物85 种氨基酸是有机化学中生物酸类的一类物质,它是有机物的基础组成单位,在生物体内发挥着重要的作用,是衡量物质变化的重要指标,是有机物的建筑材料,也是许多生物活性物质的重要原料。
大约有20种氨基酸,主要有精氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、甘氨酸、苏氨酸、酪氨酸和缬氨酸等,是小分子链状胺基酸,可以通过氨基酸反应形成氨基酸衍生物。
氨基酸衍生物通常比原始氨基酸有更多的生物活性,一般情况下,氨基酸衍生物只是氨基酸通过复杂反应过程转化而来,其中有 85氨基酸衍生物,广泛存在于生物体内,有些在环境中也有所表现。
其中,丙氨酸衍生物有两类:一类是无机盐,如氯化钠、氯化钾、硫酸盐,二类是有机化合物,如丙胺、丙酸、甲基丙酸。
丙胺是使用最广泛的丙氨酸衍生物,被广泛应用于制药行业。
它可以和其他有机物结合形成药效物,从而促进药物的吸收,增强药物的疗效。
另外,它还可以用作碱性洗涤剂,由于其稳定性,也被广泛应用于其他领域,如精油行业、化妆品行业等。
苯丙氨酸衍生物具有独特的化学特性,它们可以作为重要的有机试剂,用于合成等离子体的抗病毒药物。
此外,它们也广泛应用于植物抗逆育种、药物分析等科学研究领域,以及制造穿膜药物、抗菌药物等。
半胱氨酸衍生物是一种重要的生物化学物质,在生物体内主要作为一种抑制剂,具有抑制复杂生物系统的活性,与多种生物分子结合,可以调节细胞的供氧能力和信号分子的结合能力,促进有效地发挥其生物活性。
此外,半胱氨酸衍生物还用于生物合成和酶反应,被广泛应用于医疗诊断、药物和化妆品的研发中,有助于加强药物的效力,抑制病毒的活性,也有助于促进人体的免疫力。
精氨酸衍生物具有多种特殊的生化作用,可以有效地调节细胞的生理活性,促进新陈代谢,如抗氧化作用、抗炎作用、抗病毒作用等,因而常被应用于药物、医疗和生物工程等领域。
精氨酸衍生物在植物中也表现出重要作用,它们可以促进植物的生长和发育,抑制病原菌的繁殖,从而促进植物的健康生长和发育。