什么脱羧生成吲哚乙酸

什么是脱羧生成吲哚乙酸

脱羧生成吲哚乙酸(indole-3-aceticacid,IAA)是一种天然植物生长素，它在植物生长和发育中扮演着重要的角色。它的合成通常发生在植物的顶端和叶片的基部，然后通过植物体内的运输来调节植物的生长和发育。

脱羧生成吲哚乙酸的合成

脱羧生成吲哚乙酸的合成主要发生在植物的顶端和叶片的基部，它是通过天然存在的色氨酸合成酶来催化的。色氨酸合成酶首先将色氨酸转化为半胱氨酸，然后再通过一系列反应将其转化为脱羧生成吲哚乙酸。

脱羧生成吲哚乙酸的作用

脱羧生成吲哚乙酸在植物体内的作用非常广泛，它可以调节植物的生长、发育和适应环境的能力。具体来说，它可以促进植物的细胞分裂、延长细胞的长度、促进根系的生长和发育、调节植物的开花和结果等。

脱羧生成吲哚乙酸的相关问题

问题一：脱羧生成吲哚乙酸在植物生长中的作用有哪些？
答案：脱羧生成吲哚乙酸可以促进植物的细胞分裂、延长细胞的长度、促进根系的生长和发育、调节植物的开花和结果等。

问题二：脱羧生成吲哚乙酸的合成过程是怎样的？
答案：脱羧生成吲哚乙酸的合成主要发生在植物的顶端和叶片的基部，它是通过天然存在的色氨酸合成酶来催化的。色氨酸合成酶首先将色氨酸转化为半胱氨酸，然后再通过一系列反应将其转化为脱羧生成吲哚乙酸。

问题三：脱羧生成吲哚乙酸可以调节植物的哪些生长和发育？
答案：脱羧生成吲哚乙酸可以促进植物的细胞分裂、延长细胞的长度、促进根系的生长和发育、调节植物的开花和结果等。

问题四：脱羧生成吲哚乙酸在植物体内的运输方式是什么？
答案：脱羧生成吲哚乙酸可以通过植物体内的运输来调节植物的生长和发育，它可以通过向下运输到根部促进根系的生长和发育，也可以通过向上运输到顶端促进植物的生长和发育。

问题五：脱羧生成吲哚乙酸的缺陷会导致什么问题？
答案：脱羧生成吲哚乙酸的缺陷会导致植物生长和发育的异常，例如根系生长缓慢、花期推迟、果实受损等。

问答拓展：临床执业医师考点：蛋白质代谢(2)

临床执业医师考点：蛋白质代谢

　　一、一碳单位

　　(一)定义：含一个碳原子的基团称为一碳单位，甲烷和二氧化碳例外。主要有亚氨甲基、甲酰基、羟甲基、亚甲基(甲叉基、甲烯基)次甲基(甲川基、甲炔基)和甲基。

　　一碳单位是甲基供体，与肾上腺素、肌酸、胆碱、嘌呤、嘧啶等的合成有关。其载体是四氢叶酸，连接在5位和10位氮上。

　　(二)来源

　　1.甘氨酸裂解酶裂解甘氨酸，生成甲烯基四氢叶酸和二氧化碳及氨。甘氨酸脱氨生成的乙醛酸可产生次甲基四氢叶酸，乙醛酸氧化生成的甲酸可生成甲酰基四氢叶酸。

　　2.苏氨酸可分解产生甘氨酸，形成一碳单位。

　　3.丝氨酸的b-碳可转移到四氢叶酸上，生成亚甲基四氢叶酸和甘氨酸。

　　4.组氨酸分解时产生亚氨甲酰谷氨酸，生成亚氨甲酰四氢叶酸。脱氨后产生次甲基四氢叶酸。

　　5.甲硫氨酸生成的S-腺苷甲硫氨酸可提供甲基，产生的高半胱氨酸可从四氢叶酸接受甲基形成甲硫氨酸。可供基滚给50种受体。

　　脊段二、生物活性物质

　　1.酪氨酸与黑色素：酪氨酸酶先催化羟化，形成二羟苯丙搏野余氨酸，即多巴，再将多巴氧化成多巴醌，多巴醌可自发聚合形成黑色素。缺乏酪氨酸酶引起白化病。

　　2.儿茶酚胺类激素：酪氨酸由酪氨酸羟化酶催化生成多巴，脱羧形成多巴胺，b-羟化形成去甲肾上腺素，再从S-腺苷甲硫氨酸接受甲基形成肾上腺素。此三种激素称为儿茶酚胺类激素，对心血管和神经系统有重要作用。

　　3.色氨酸羟化、脱羧形成5-羟色胺，是神经递质，与神经兴奋、小动脉和支气管平滑肌收缩、胃肠道肽类激素的释放有关。色氨酸脱氨脱羧可形成吲哚乙酸，是植物生长激素。色氨酸分解的中间物可转变为尼克酸，但合成率很低。

　　4.肌酸合成：先由精氨酸和甘氨酸合成胍基乙酸，再由S-腺苷甲硫氨酸转甲基，生成肌酸。可磷酸化，作为储备能源，称为磷酸原。

　　5.组氨酸脱羧形成组胺，可使平滑肌舒张、微血管扩张、胃酸分泌，引起支气管哮喘、丘疹等过敏反应。临床用抗组胺药物治疗过敏。组胺还是感觉神经递质。

　　6.多胺合成：是碱性小分子，含多个氨基的长链脂肪族化合物，如精胺、亚精胺、尸胺、腐胺等。鸟氨酸脱羧形成腐胺，再与S-腺苷甲硫氨酸生成亚精胺，再反应则生成精胺。精胺有退热降压作用。多胺常与核酸并存，可能在转录和细胞分裂的调节中起作用。

　　7.谷氨酸脱羧生成g-氨基丁酸，是有抑制作用的神经递质，在生物体中广泛存在。

　　8.半胱氨酸氧化成磺基丙氨酸，脱羧形成牛磺酸。可形成牛磺胆酸，参与脂类吸收。

　　三、氨基酸代谢缺陷症

　　缺乏代谢中的某种酶，可引起代谢缺陷症，多为先天遗传，已发现30多种。如缺乏苯丙氨酸-4-单加氧酶引起的苯丙酮尿症，苯丙氨酸转氨生成苯丙酮，聚集在***中，由尿排出。在儿童时期限制摄入苯丙氨酸可防止智力迟钝。缺乏尿黑酸氧化酶则酪氨酸生成尿黑酸，氧化成黑色物质，称为尿黑酸症。缺乏a-酮异戊酸脱氢酶引起支链氨基酸代谢障碍，血和尿中支链氨基酸及其酮酸增多，称为枫糖尿症。

　　第六节氨基酸的合成代谢

　　一、概述

　　20种基本氨基酸的生物合成途径已基本阐明，其中人类不能合成的10种氨基酸，即苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、色氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸称为必须氨基酸。

　　氨基酸的合成途径主要有以下5类：

　　1.谷氨酸类型，由a-酮戊二酸衍生而来，有谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和精氨酸，蕈类和眼虫还可合成赖氨酸。

　　2.天冬氨酸类型，由草酰乙酸合成，包括天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、苏氨酸和异亮氨酸，细菌和植物还合成赖氨酸。

　　3.丙酮酸衍生类型，包括丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸，为异亮氨酸和赖氨酸提供部分碳原子。

　　4.丝氨酸类型，由3-磷酸甘油酸合成，包括丝氨酸、甘氨酸和半胱氨酸。

　　5.其他，包括苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和组氨酸。

　　二、脂肪族氨基酸的合成

　　(一)谷氨酸类型

　　1.谷氨酸：由a-酮戊二酸与氨经谷氨酸脱氢酶催化合成，消耗NADPH，而脱氨时则生成NADH。

　　2.谷氨酰胺：谷氨酰胺合成酶可催化谷氨酸与氨形成谷氨酰胺，消耗一个ATP，是氨合成含氮有机物的主要方式。此酶受8种含氮物质反馈抑制，如丙氨酸、甘氨酸等，因为其氨基来自谷氨酰胺。

　　谷氨酰胺可在谷氨酸合成酶催化下与a-酮戊二酸形成2个谷氨酸，这也是合成谷氨酸的途径，比较耗费能量，但谷氨酰胺合成酶Km小，可在较低的氨浓度下反应，所以常用。

　　3.脯氨酸：谷氨酸先还原成谷氨酸g-半醛，自发环化，再还原生成脯氨酸。可看作分解的逆转，但酶不同，如生成半醛时需ATP活化。

　　4.精氨酸：谷氨酸先N-乙酰化，在还原成半醛，以防止环化。半醛转氨后将乙酰基转给另一个谷氨酸，生成鸟氨酸，然后与尿素循环相同，生成精氨酸。

　　5.赖氨酸：蕈类和眼虫以a-酮戊二酸合成赖氨酸，先与乙酰辅酶A缩合成高柠檬酸，异构、脱氢、脱羧生成a-酮己二酸，转氨，末端羧基还原成半醛，经酵母氨酸转氨生成赖氨酸。

　　(二)天冬氨酸类型

　　1.天冬氨酸：由谷草转氨酶催化合成。

　　2.天冬酰胺：由天冬酰胺合成酶催化，谷氨酰胺提供氨基，消耗一个ATP的两个高能键。细菌可利用游离氨。也消耗两个。

　　3.赖氨酸：细菌和植物先将天冬氨酸还原成半醛，再与丙酮酸缩合成环，还原后开环并N-琥珀酰化，末端羧基转氨后脱去琥珀酸，异构，脱羧，形成赖氨酸。

　　4.甲硫氨酸：先合成半醛，还原成高丝氨酸，再将羟基酰化。然后可由两个途径生成高半胱氨酸，一是在硫解酶催化下与硫化氢生成高半胱氨酸，二是与半胱氨酸合成胱硫醚，再裂解放出高半胱氨酸和丙酮酸。最后由5甲基四氢叶酸提供甲基，生成甲硫氨酸。胱硫醚途径与分解时不同，合成时有琥珀酰基，分解时放出丙酮酸。

　　5.苏氨酸：天冬氨酸依次还原成半醛和高丝氨酸，被ATP磷酸化后由苏氨酸合成酶水解生成苏氨酸。

　　6.异亮氨酸：有4个碳来自天冬氨酸，2个来自丙酮酸，一般列入天冬氨酸类型，但其合成与缬氨酸类似，见下。

　　(三)丙酮酸衍生物类型

　　1.丙氨酸：由谷丙转氨酶合成，反应可逆，无反馈抑制。

　　2.缬氨酸：丙酮酸脱羧、氧化成乙酰TPP，与另一个丙酮酸缩合，形成α-乙酰乳酸，然后甲基移位，脱水形成α-酮异戊酸，转氨生成缬氨酸。

　　3.异亮氨酸：苏氨酸脱水脱氨生成α-酮丁酸，然后与缬氨酸相同，与活性乙醛缩合，移位、脱水、转氨，生成异亮氨酸。

　　4.亮氨酸：开始与缬氨酸相同，形成α-酮异戊酸后与乙酰辅酶A合成α-异丙基苹果酸，异构、脱氢、脱羧，形成α-酮异己酸，转氨生成亮氨酸。

　　(四)丝氨酸类型

　　1.丝氨酸：3-磷酸甘油酸脱氢生成3-磷酸羟基丙酮酸，转氨生成3-磷酸丝氨酸，水解形成丝氨酸。

　　2.甘氨酸：丝氨酸经丝氨酸转羟甲基酶催化，形成甲叉FH4和甘氨酸。

　　3.半胱氨酸：某些植物和微生物由O-乙酰丝氨酸和H2S反应生成，其H2S由硫酸还原而来。动物则由高半胱氨酸与丝氨酸合成胱硫醚，再分解成半胱氨酸和α-酮丁酸，与甲硫氨酸的分解相同。

　　三、芳香族氨基酸的合成

　　(一)形成分枝酸：芳香族氨基酸由植物和微生物合成，分枝酸是其共同前体。赤***糖-4-磷酸与磷酸烯醇式丙酮酸缩合，生成莽草酸后与另一个PEP形成分枝酸，称为莽草酸途径。

　　(二)苯丙氨酸：分枝酸变位生成预苯酸，脱水脱羧形成苯丙酮酸，再转氨生成苯丙氨酸。

　　(三)酪氨酸：分枝酸变位，氧化脱羧形成对羟苯丙酮酸，转氨生成酪氨酸。也可由苯丙氨酸羟化形成。苯丙氨酸和酪氨酸的合成称为预苯酸支路。

　　(四)色氨酸：分枝酸接受谷氨酰胺的氨基，生成邻氨基苯甲酸，再与磷酸核糖焦磷酸(PRPP)缩合，核糖的C1与氨基相连，由焦磷酸水解驱动。然后核糖部分重排，脱水脱羧，生成吲哚-3-甘油磷酸，甘油被丝氨酸取代即生成色氨酸，由色氨酸合成酶催化。色氨酸的C1、C6来自PEP，2、3、4、5位来自赤***糖，7、8位来自核糖，氮来自谷氨酰胺，吲哚以外来自丝氨酸。

　　四、组氨酸合成

　　首先PRPP的C1与ATP的N1相连，脱去焦磷酸后开环，分解，放出5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸，用于合成嘌呤。留下的咪唑甘油磷酸经氧化、转氨、脱磷酸形成组氨醇，氧化生成组氨酸。

　　五、氨基酸合成的调节

　　(一)产物的反馈调节

　　1.简单反馈抑制：如由苏氨酸合成异亮氨酸，异亮氨酸抑制苏氨酸脱氨酶。

　　2.协同抑制：如谷氨酰胺合成酶受8种物质抑制。

　　3.多重抑制：催化PEP与赤***糖-4-磷酸缩合的醛缩酶由三种同工酶，分别受三种产物的抑制。

　　4.连续反馈抑制：产物抑制某中间过程，使其底物积累，抑制前面的反应。如半胱氨酸和甲硫氨酸等合成。

　　5.其他：甘氨酸的合成受一碳单位和FH4的调节，丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸不受反馈抑制，与其酮酸保持可逆平衡。

　　(二)酶量调节：一些酶的合成受产物阻遏，如大肠杆菌的甲硫氨酸合成中的某些酶。阻遏调节速度较慢。

　　第七节氨基酸衍生物的合成

　　一、谷胱甘肽

　　(一)功能：作为还原剂，保护红细胞等不被氧化损伤。一般还原型与氧化型的比值为500。谷胱甘肽与过氧化物反应可解毒。谷胱甘肽还参与氨基酸的转运。

　　(二)合成：谷氨酸的γ-羧基与半胱氨酸生成肽键，再与甘氨酸反应生成谷胱甘肽。共消耗2个ATP。

　　二、肌酸

　　需甘氨酸、精氨酸和甲硫氨酸，精氨酸提供胍基，甲硫氨酸提供甲基。

　　三、卟啉

　　(一)在线粒体中，甘氨酸与琥珀酰辅酶A缩合，生成5-氨基乙酰丙氨酸(ALA)，ALA合成酶含磷酸吡哆醛，是限速酶，受血红素抑制。

　　(二)ALA从线粒体进入细胞质，2个缩合成一分子胆色素原，由ALA脱水酶催化。4分子胆色素原首尾相连，形成线性四吡咯，再环化，改变侧链和饱和度，生成原卟啉IX，与Fe2+螯合，生成血红素。如缺乏某些酶，可引起中间物积累，称为卟啉症。

　　(三)分解：单加氧酶使血红素断裂，形成线性的胆绿素，放出CO。胆绿素还原生成胆红素，是青肿伤痕变色的原因。胆红素在肝脏与2个葡萄糖醛酸结合，增加溶解度，从胆汁进入肠道。血红素中的铁可再循环。

　　名词解释：

　　生物固氮作用(biologicalnitrogenfixatio)：大气中的氮被原还为氨的过程。生物固氮只发生在少数的细菌和藻类中。

　　尿素循环(ureacycle)：是一个由4步酶促反应组成的，可以将来自氨和天冬氨酸的氮转化为尿素的循环。循环是发生在脊椎动物的肝脏中的一个代谢循环。

　　脱氨(deamination)：在酶的催化下从生物分子(氨基酸或核苷酸)中除去氨基的过程。

　　氧化脱氨(oxidativedeamination)：α-氨基酸在酶的催化下脱氨生成相应的α-酮酸的过程。氧化脱氨实际上包括氧化和脱氨两个步骤。(脱氨和水解)

　　转氨(transamination)：一个α-氨基酸的α-氨基借助转氨酶的催化作用转移到一个α-酮酸的过程。

　　乒乓反应(ping-pongreaction)：在该反应中，酶结合一个底物并释放一个产物，留下一个取代酶，然后该取代酶再结合第二个底物和释放出第二个产物，最后酶恢复到它的起始状态。

　　生糖氨基酸(glucongenicaminoacid)：降解可生成能作为糖异生前体的分子，例如丙酮酸或柠檬酸循环中间代谢物的氨基酸。

　　生酮氨基酸(acetonegenicaminoacid)：降解可生成乙酰CoA或酮体的氨侉酸。

　　苯酮尿症(phenylketonuria)：是由于苯丙氨酸羟化酶缺乏引起苯丙酸堆积的代谢遗传病。缺乏丙酮酸羟化酶，苯丙氨酸只能靠转氨生成苯丙酮酸，***尿中排出大量苯丙酮酸。苯丙酮酸堆积对神经有毒害，使智力发肓出现障碍。

　　尿黑酸症(alcaptonuria)：是酪氨酸代谢中缺乏尿黑酸酶引起的代谢遗传病。这种***的尿中含有尿黑酸，在碱性条件下暴露于氧气中，氧化并聚合为类似于黑色素的物质，从而使尿成黑色。

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问答拓展：氨基酸在植物体内的作用

氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。
脯氨酸分子中吡咯环在结构上与血红蛋白密切相关。羟脯氨酸是胶原的组成成分之一。
氨基酸对植物的营养贡献不只是提供氮源，还对植物的生理代谢有不可低估的影响，如氨基酸，具有减轻植物重金属离子的毒害作用。

问答拓展：人体尿液中的生长素来源

这个人体自简老并身合成或者代谢产生我能找到证据
生长素真的是色氨酸代谢产物之一
是色氨酸通过脱氨或脱羧作用最终形成的，在人和动物体内都能含陪合成。可以参见沈仁权等著《基础生物化学》中的氨基酸代谢
（1）色氨酸首先氧化脱氨形成吲哚丙酮，再脱羧形成吲拦迹哚乙醛；吲哚乙醛在相应酶的催化下最终氧化为吲哚乙酸。
（2）色氨酸先脱羧形成色胺，然后再由色胺氧化脱氨形成吲哚乙酸。
关于生长素是来源于食物我没有找到相关的文献。