食品生物化学

吉仙枝

目录

  • 1 第一章   绪论
    • 1.1 第一课时 绪论
  • 2 第二章 食品物料重要成分化学 糖类
    • 2.1 第一课时 糖类的组成和分类
    • 2.2 第二课时 多糖和复合糖
  • 3 第二章 食品物料重要成分化学 脂类
    • 3.1 第一课时 脂类的分类和物理性质
    • 3.2 第二课时 脂类的化学性质、质量评价和加工
  • 4 第二章 食品物料重要成分化学 蛋白质
    • 4.1 第一课时 蛋白质的化学组成和分类
    • 4.2 第二课时 蛋白质的结构
    • 4.3 第三课时 蛋白质结构和功能的关系
    • 4.4 第四课时 蛋白质的理化性质
    • 4.5 速课1
    • 4.6 速课2
    • 4.7 视频资料
  • 5 第二章 食品物料重要成分化学  核酸
    • 5.1 第一课时 核酸的分类和组成
    • 5.2 第二课时 核酸的结构和功能
  • 6 第三章 酶
    • 6.1 第一课时 酶的概念和作用特点
    • 6.2 第二课时 酶的命名、分类、结构与催化活性
    • 6.3 第三课时 酶促反应速度的影响因素
    • 6.4 第四课时 酶的应用
    • 6.5 视频资料
    • 6.6 速课
  • 7 第四章 维生素
    • 7.1 第一课时 维生素概述
    • 7.2 第二课时 水溶性维生素
    • 7.3 第三课时 脂溶性维生素
    • 7.4 资料
    • 7.5 速课
  • 8 第五章 生物氧化
    • 8.1 第一课时 概述、呼吸链与水的生成
    • 8.2 第二课时  ATP的生成、非线粒体氧化体系
    • 8.3 视频资料
    • 8.4 速课
  • 9 第六章 糖代谢
    • 9.1 第一课时 糖的消化吸收和代谢概况
    • 9.2 第二课时 糖的分解代谢
    • 9.3 速课
    • 9.4 第三课时 糖的合成代谢
    • 9.5 速课
    • 9.6 第四课时 糖代谢障碍
    • 9.7 速课
    • 9.8 视频资料
  • 10 第七章 脂类及其代谢
    • 10.1 第一课时 脂类概述
    • 10.2 第二课时 甘油三酯的代谢
    • 10.3 第三课时 磷脂及胆固醇的代谢
    • 10.4 第四课时 血脂及血浆脂蛋白
    • 10.5 视频资料
  • 11 第八章 核酸
    • 11.1 第一课时 核酸的分子组成
    • 11.2 第二课时 核酸的分子结构
    • 11.3 第三课时 核酸的理化性质
    • 11.4 视频资料
  • 12 第九章 核苷酸代谢
    • 12.1 第一课时 核苷酸的合成代谢
    • 12.2 第二课时 核苷酸的分解代谢及核苷酸的抗代谢物
    • 12.3 视频资料
  • 13 第十章 核酸的合成代谢
    • 13.1 第一课时 DNA的合成代谢
    • 13.2 第二课时 RNA的合成代谢
    • 13.3 视频资料
  • 14 第十一章 蛋白质代谢
    • 14.1 第一课时 蛋白质的营养作用
    • 14.2 第二课时 蛋白质的消化、吸收及腐败
    • 14.3 第三课时 氨基酸的一般代谢
    • 14.4 第四课时 个别氨基酸的代谢
    • 14.5 第五课时 营养物质代谢的联系
    • 14.6 第六课时 蛋白质的生物合成
  • 15 第十二章 重组DNA技术与基因工程药物
    • 15.1 第一课时 重组DNA技术
    • 15.2 第二课时 基因工程与医学
  • 16 第十三章 水、电解质的代谢
    • 16.1 第一课时 体液
    • 16.2 第二课时 水和无机盐的生理功能及代谢
    • 16.3 第三课时 微量元素
    • 16.4 第四课时 水、电解质平衡的调节
  • 17 第十四章 肝的生物化学
    • 17.1 第一课时 肝的生物转化作用
    • 17.2 第二课时 胆汁酸的代谢
    • 17.3 第三课时 胆色素代谢
  • 18 第十五章 实验
    • 18.1 氨基酸纸层析法
      • 18.1.1 牛奶(或乳粉)中还原糖含量测定
    • 18.2 干酵母中RNA的粗提取
第二课时 核苷酸的分解代谢及核苷酸的抗代谢物

                                                               第二节 核苷酸的分解代谢

体内核苷酸的分解代谢是逐步进行的,核苷酸在核苷酸酶作用下水解为核苷和磷酸,核苷再经核苷酶催化水解为戊糖和碱基,也可经核苷磷酸化酶催化生成磷酸戊糖和碱基。

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一、嘌呤核苷酸的分解

嘌呤核苷酸的分解代谢主要在肝、小肠及肾进行。分解代谢的最终产物是尿酸,尿酸以钠盐或钾盐的形式随尿排出体外(图9-6)。

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图9-6 嘌呤核苷酸的分解代谢

正常人血浆尿酸含量为0.12~0.36mmol/L。某些疾病(如白血病、恶性肿瘤等)可造成嘌呤分解过盛、尿酸生成过多或排泄障碍时,都可导致血中尿酸浓度增高。尿酸水溶性差,当血浆尿酸含量超过0.47mmol/L时,尿酸盐可在关节、软组织,软骨及肾等处形成结晶并沉积下来,引起痛风症。

议一议:

为何要限制痛风病患者食用高核酸类食物?

临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症。其作用原理是别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤结构类似,可竞争性抑制黄嘌呤氧化酶,抑制尿酸的生成。

【知识链接】患者,男性,40岁,两年来因全身关节疼痛伴低热反复就诊,均被诊断为“风湿性关节炎”。经抗风湿和激素后,疼痛现象稍有好转。两个月前,因疼痛加重,经抗风湿治疗不明显前来就诊。体格检查:体温37.5℃,双足第一跖趾关节红肿,压痛,双踝关节肿胀,左侧较明显,局部皮肤有脱屑和瘙痒现象,双侧耳廓触及绿豆大的结节数个,白细胞9.5×109/L,血沉67mm/h。

讨论:该患者可能诊断是痛风症。本病的诊断要点有:反复发作的关节炎,痛风石,间质性肾病和尿酸性肾结石。典型的首次发作于夜间发生,常累及单个关节,也可能反复发作,累及多个关节。临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症。别嘌呤醇与次黄嘌呤结构类似,故可抑制黄嘌呤氧化酶,从而抑制尿酸的生成。

二、嘧啶核苷酸的分解

嘧啶核苷酸分解的部位主要在肝脏。分解生成的嘧啶碱在体内也要进一步分解。其中胞嘧啶和尿嘧啶最终生成NH3、CO2和β-丙氨酸。胸腺嘧啶水解生成NH3、CO2和β-氨基异丁酸,β-氨基异丁酸可随尿排出或继续分解。食入含DNA丰富的食物,经放射线治疗或化学治疗的恶性肿瘤病人,尿中β-氨基异丁酸排出量增多(图9-7)。

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图9-7 嘧啶核苷酸的分解代谢


                                                             第三节 核苷酸的抗代谢物

核苷酸的抗代谢物是指嘌呤、嘧啶、氨基酸及叶酸类似物,其结构与核苷酸的合成原料、中间产物或产物类似,它们主要通过竞争性抑制核苷酸合成过程中酶的活性,干扰或阻断核苷酸、核酸及蛋白质的合成。肿瘤细胞的核酸合成十分旺盛,因此这些抗代谢物常用作抗肿瘤药物。

(一)嘌呤和嘧啶类似物

临床上应用较多的嘌呤类似物是6-巯基嘌呤(6-MP),6-MP的结构与次黄嘌呤类似,它在体内转变成6-MP核苷酸,可抑制从头合成和补救合成中酶的活性,从而抑制嘌呤核苷酸的合成。

嘧啶核苷酸类似物主要是5-氟尿嘧啶(5-FU),5-FU的结构与胸腺嘧啶相似,在体内可转变为有活性的一磷酸脱氧核糖氟尿嘧啶核苷(5-FdUMP),5-FdUMP的结构与dUMP结构相似,能抑制胸苷酸合成酶的活性,从而抑制dTMP的合成。

(二)氨基酸类似物

谷氨酰胺是合成嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的原料,而氮杂丝氨

议一议:

各类核苷酸抗代谢物的作用原理及其临床应用是什么?

酸具有与谷氨酰胺相似的化学结构,可干扰谷氨酰胺参与嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的合成。

(三)叶酸类似物

嘌呤核苷酸合成所需的一碳单位,以及dUMP生成dTMP所需的甲基,都要有四氢叶酸(FH4)携带,而FH4是叶酸在二氢叶酸还原酶的作用下形成的,氨甲蝶呤(MTX)结构与叶酸相似,能竞争性抑制二氢叶酸还原酶的活性,阻断FH4的合成,从而抑制嘌呤核苷酸的合成。

常见的叶酸类似物有氨蝶呤(APT)及甲氨蝶呤(MTX)。它们能竞争性抑制二氢叶酸还原酶,使叶酸不能还原成二氢叶酸及四氢叶酸,从而抑制嘌呤核苷酸和胸苷酸的合成。MTX在临床上用于白血病等恶性肿瘤的治疗。

小 结

核苷酸代谢包括合成代谢和分解代谢。核糖核苷酸的合成可分为从头合成途径和补救合成途径。以小分子物质为原料逐步合成核苷酸的途径称为从头合成途径。嘌呤核苷酸从头合成以二氧化碳、天冬氨酸、一碳单位、谷氨酰胺、甘氨酸和5-磷酸核糖为原料,首先合成IMP,然后分别转变为AMP和GMP。嘧啶核苷酸的合成以氨基甲酰磷酸(谷氨酰胺、二氧化碳)、天冬氨酸和5-磷酸核糖为原料,首先合成UMP,然后再由UMP转变为其他嘧啶核苷酸。脱氧核苷酸是核苷二磷酸(NDP)水平上还原的产物。利用现存的碱基合成核苷酸的途径称为补救合成途径。嘌呤、嘧啶、叶酸和氨基酸等的类似物,能降低核苷酸合成中的一些酶的活性,从而抑制了核苷酸的合成。嘌呤分解的特征性终产物是尿酸,嘧啶分解的特征性终产物是β-丙氨酸和β-氨基异丁酸。

核苷酸代谢紊乱可引起疾病,核苷酸代谢与医学有着密切关系。