氨基酸和核苷酸代謝知識要點

知識要點蛋白質和核酸是生物體中有重要功能的含氮有機化合物，它們共同決定和參與多種多樣的生命活動。在自然界的氮素循環(huán)中，大氣是氮的主要儲庫，微生物通過固氮酶的作用將大氣中的分子態(tài)氮轉化成氨，硝酸還原酶和亞硝酸還原酶也可以將硝態(tài)氮還原為氨，在生物體中氨通過同化作用和轉氨基作用等方式轉化成有機氮,進而參與蛋白質和核酸的合成。（一）蛋白質和氨基酸的酶促降解在蛋白質分解過程中，蛋白質被蛋白酶和肽酶降解成氨基酸。氨基酸用于合成新的蛋白質或轉變成其它含氮化合物（如嚇啉、激素等）,也有部分氨基酸通過脫氨和脫羧作用產生其它活性物質或為機體提供能量，脫下的氨可被重新利用或經尿素循環(huán)轉變成尿素排出體外。（二）氨基酸的生物合成轉氨基作用是氨基酸合成的主要方式。轉氨酶以磷酸毗哆醛為輔酶，谷氨酸是主要的氨基供體，氨基酸的碳架主要來自糖代謝的中間物。不同的氨基酸生物合成途徑各不相同，但它們都有一個共同的特征，就是所有氨基酸都不是以CO2和nh3為起始原料從頭合成的，而是起始于三羧酸循環(huán)、糖酵解途徑和磷酸戊糖途徑的中間物。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種氨基酸，而人和其它哺乳動物及昆蟲等只能合成部分氨基酸，機體不能合成的氨基酸稱為必須氨基酸，人有八種必需氨基酸，它們是：Lys、Trp、Phe、Val、Thr、Leu、Ile和Met。（三） 核酸的酶促降解核酸通過核酸酶降解成核苷酸，核苷酸在核苷酸酶的作用下可進一步降解為堿基、戊糖和磷酸。戊糖參與糖代謝，嘌吟堿經脫氨、氧化生成尿酸，尿酸是人類和靈長類動物嘌吟代謝的終產物。其它哺乳動物可將尿酸進一步氧化生成尿囊酸。植物體內嘌吟代謝途徑與動物相似，但產生的尿囊酸不是被排出體外，而是經運輸并貯藏起來，被重新利用。嘧啶的降解過程比較復雜。胞嘧啶脫氨后轉變成尿嘧啶，尿嘧啶和胸腺嘧啶經還原、水解、脫氨、脫羧分別產生B-丙氨酸和B-氨基異丁酸，兩者經脫氨后轉變成相應的酮酸，進入TCA循環(huán)進行分解和轉化。6-丙氨酸還參與輔酶A的合成。（四） 核昔酸的生物合成生物能利用一些簡單的前體物質從頭合成嘌吟核苷酸和嘧啶核苷酸。嘌吟核苷酸的合成起始于5-磷酸核糖經磷酸化產生的5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）。合成原料是二氧化碳、甲酸鹽、甘氨酸、天冬氨酸和谷氨酰氨。首先合成次黃嘌吟核苷酸，再轉變成腺嘌吟核苷酸和鳥嘌吟核苷酸。嘧啶核苷酸的合成原料是二氧化碳、氨、天冬氨酸和PRPP，首先合成尿苷酸，再轉變成UDP、UTP和CTP。在二磷酸核苷水平上，核糖核苷二磷酸（NDP）可轉變成相應的脫氧核糖核苷二磷酸。催化此反應的酶為核糖核苷酸還原酶系，此酶由核苷二磷酸還原酶、硫氧還蛋白和硫氧還蛋白還原酶組成。脫氧胸苷酸（dTMP）的合成是由脫氧尿苷酸（dUMP）經甲基化生成的。名詞解釋：.蛋白酶：以稱肽鏈內切酶(Endopeptidase)，作用于多肽鏈內部的肽鍵，生成較原來含氨基酸數少的肽段，不同來源的蛋白酶水解專一性不同。.肽酶：只作用于多肽鏈的末端，根據專一性不同，可在多肽的N-端或C-端水解下氨基酸，如氨肽酶、羧肽酶、二肽酶等。.氮平衡：正常人攝入的氮與排出氮達到平衡時的狀態(tài)，反應正常人的蛋白質代謝情況。.生物固氮：利用微生物中固氮酶的作用，在常溫常壓條件下將大氣中的氮還原為氨的過程(N2+3H2—2NHJ。5.硝酸還原作用：在硝酸還原酶和亞硝酸還原酶的催化下，將硝態(tài)氮轉變成氨態(tài)氮的過程，植物體內硝酸還原作用主要在葉和根進行。.氨的同化：由生物固氮和硝酸還原作用產生的氨，進入生物體后被轉變?yōu)楹袡C化合物的過程。.轉氨作用：在轉氨酶的作用下，把一種氨基酸上的氨基轉移到a-酮酸上，形成另一種氨基酸。.尿素循環(huán)：尿素循環(huán)也稱鳥氨酸循環(huán)，是將含氮化合物分解產生的氨轉變成尿素的過程，有解除氨毒害的作用。.生糖氨基酸：在分解過程中能轉變成丙酮酸、a-酮戊二酸乙、琥珀酰輔酶A、延胡索酸和草酰乙酸的氨基酸稱為生糖氨基酸。.生酮氨基酸：在分解過程中能轉變成乙酰輔酶A和乙酰乙酰輔酶A的氨基酸稱為生酮氨基酸。11.核酸酶：作用于核酸分子中的磷酸二酯鍵的酶，分解產物為寡核苷酸或核苷酸，根據作用位置不同可分為核酸外切酶和核酸內切酶。.限制性核酸內切酶：能作用于核酸分子內部，并對某些堿基順序有專一性的核酸內切酶，是基因工程中的重要工具酶。.氨基蝶吟:對嘌吟核苷酸的生物合成起競爭性抑制作用的化合物，與四氫葉酸結構相似，又稱氨基葉酸?！紗挝粌H含一個碳原子的基團如甲基（CH3-、亞甲基（CH2=）、次甲基（CH三）、甲?；∣二CH-）、亞氨甲基（HN二CH-）等，一碳單位可來源于甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、組氨酸等氨基酸，一碳單位的載體主要是四氫葉酸，功能是參與生物分子的修飾。英文符號編寫：.GOT(Glutamate-oxaloacetatetransaminase):谷草轉氨酶,.GPT(Glutamate-pyruvatetransaminase):谷丙轉氨酶.APS(Adenosinephosphosulfate):腺苷酰硫酸.PAL(Pheny-lalanineammonialyase):苯丙氨酸解氨酶.PRPP(Phosphoribosylpyrophosate):5-磷酸核糖焦磷酸.SAM(S-adenoymethionine):S-腺苷蛋氨酸.GDH(Glutamatedrhyddrogenase):谷氨酸脫氫酶.IMP(Inosinicacid):次黃嘌吟核苷酸選擇題：1.轉氨酶的輔酶是：DA.NAD+B.NADP+C.FAD D.磷酸毗哆醛下列哪種酶對有多肽鏈中賴氨酸和精氨酸的羧基參與形成的肽鍵有專一性：BA.羧肽酶 B.胰蛋白酶 C.胃蛋白酶D.胰凝乳蛋白酶參與尿素循環(huán)的氨基酸是：BA.組氨酸 B.鳥氨酸C.蛋氨酸 D.賴氨酸4.Y-氨基丁酸由哪種氨基酸脫羧而來：CA.Gln B.His C.Glu D.Phe5.經脫羧后能生成吲哚乙酸的氨基酸是：DA.Glu B.His C.TyrD.Trp6.L-谷氨酸脫氫酶的輔酶含有哪種維生素：DA.VB1 B.VB2 C.VB3D.VB57.磷脂合成中甲基的直接供體是：BA.半胱氨酸B.S-腺苷蛋氨酸 C.蛋氨酸D.膽堿8.在尿素循環(huán)中，尿素由下列哪種物質產生：BA.鳥氨酸B.精氨酸 C.瓜氨酸D.半胱氨酸9.需要硫酸還原作用合成的氨基酸是：AA.Cys B.Leu C.ProD.Val.下列哪種氨基酸是其前體參入多肽后生成的：BA.脯氨酸 B.羥脯氨酸 C.天冬氨酸 D.異亮氨酸.組氨酸經過下列哪種作用生成組胺的：DA.還原作用B.羥化作用 C.轉氨基作用D.脫羧基作用.氨基酸脫下的氨基通常以哪種化合物的形式暫存和運輸：CA.尿素 B.氨甲酰磷酸 C.谷氨酰胺 D.天冬酰胺.丙氨酸族氨基酸不包括下列哪種氨基酸：BA.Ala B.Cys C.ValD.Leu.組氨酸的合成不需要下列哪種物質：DA.PRPP B.Glu C.GlnD.Asp.合成嘌吟和嘧啶都需要的一種氨基酸是：AA.Asp B.Gln C.Gly D.Asn.生物體嘌吟核苷酸合成途徑中首先合成的核苷酸是：CA.AMP B.GMP C.IMP D.XMP.人類和靈長類嘌吟代謝的終產物是：AA.尿酸 B.尿囊素 C.尿囊酸 D.尿素.從核糖核苷酸生成脫氧核糖核苷酸的反應發(fā)生在：BA.一磷酸水平 B.二磷酸水平 C.三磷酸水平D.以上都不是問答題：什么是尿素循環(huán)，有何生物學意義？（1） 尿素循環(huán)：尿素循環(huán)也稱鳥氨酸循環(huán)，是將含氮化合物分解產生的氨經過一系列反應轉變成尿素的過程。有解除氨毒害的作用（2） 生物學意義：有