【摘要】：一碳单位不能游离存在,在代谢过程中需要辅酶作为其载体。一碳单位与四氢叶酸结合而被携带和转运,故将一碳单位的转运和代谢称为一碳单位的代谢。一碳单位是氨基酸代谢的产物,是合成嘌呤和嘧啶的原料,嘌呤、嘧啶是核酸的重要组成成分,所以,一碳单位的代谢与细胞增殖、组织的生长和机体发育等重要生物学过程密切相关。一碳单位代谢障碍可导致DNA、RNA及蛋白质生物合成受阻,从而引起某些疾病,如巨幼红细胞性贫血等。
(一)一碳单位的概念
某些氨基酸在体内分解代谢的过程中产生的含有一个碳原子的基团,称为一碳单位或一碳基团,如甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)、次甲基(—CH═)、甲酰基(—CHO)、亚氨甲基(—CH═NH)等。
(二)一碳单位的载体
一碳单位不能游离存在,在代谢过程中需要辅酶作为其载体。四氢叶酸(FH4)是一碳单位的载体,也是一碳单位转移酶的辅酶,它是由叶酸还原生成的。一碳单位与四氢叶酸(FH4)结合而被携带和转运,故将一碳单位的转运和代谢称为一碳单位的代谢。
四氢叶酸的结构如下。
(三)一碳单位的来源与互变
一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸和色氨酸的代谢。一碳单位的来源与互变见图7-3-1。
(四)一碳单位代谢的生理意义
1.参与嘌呤、嘧啶的生物合成。一碳单位是氨基酸代谢的产物,是合成嘌呤和嘧啶的原料,嘌呤、嘧啶是核酸的重要组成成分,所以,一碳单位的代谢与细胞增殖、组织的生长和机体发育等重要生物学过程密切相关。一碳单位代谢障碍可导致DNA、RNA及蛋白质生物合成受阻,从而引起某些疾病,如巨幼红细胞性贫血等。磺胺药及某些抗肿瘤药也是通过干扰细菌及肿瘤细胞的叶酸、FH4合成来影响一碳单位代谢与核酸合成而发挥药理作用。
2.一碳单位参与S-腺苷甲硫氨酸的合成,可为体内许多重要生理活性物质(激素、核酸等)的合成提供甲基,参与体内甲基化反应。因其与体内氨基酸、核酸代谢密切相关,所以对机体生命活动具有重要意义。
图7-3-1 一碳单位的来源与互变
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