各类动物排泄蛋白质来源的氮与排泄核酸来源的氮的形式有何区别?

如题所述

核酸基本组成单位是嘌呤和嘧啶,
蛋白质基本组成单位是氨基酸,
这些都是对生物有用所以排除体外的氮都是被分解转化的氨基酸或者嘌呤嘧啶,如尿素这些,所以这个问题本身可能就有错误。
或者这个问题问的是循环问题,
植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮,这一过程为生物体内有机氮的合成。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮化合物被微生物分解后形成氨,这一过程是氨化作用。[1] 在有氧的条件下,土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐,这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮,都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,

蛋白质分解代谢
蛋白质分解代谢是蛋白质被分解成的氨基酸过程。也称为蛋白水解,然后可以进一步进行氨基酸降解。
通过酶的蛋白质分解代谢
1.蛋白酶
最初被认为仅破坏酶促反应,蛋白酶(也称为肽酶)实际上通过切割帮助分解代谢蛋白质并产生之前不存在的新蛋白质。蛋白酶也有助于调节代谢途径。他们这样做的一种方法是在不需要运行的途径中切割酶(即当血糖浓度高时糖原异生)。这有助于节省尽可能多的能量并避免徒劳无功的循环。当分解代谢和合成代谢途径在相同时间和相同反应的速率下都有效时,发生无效循环。由于产生的中间体被消耗,因此身体不会产生净增益。能量通过徒劳的循环而消失。蛋白酶通过改变其中一种途径的速率来阻止这种循环,或者通过切割关键酶,它们可以阻止其中一种途径。当与底物结合时,蛋白酶也是非特异性的,允许细胞和其他蛋白质内的大量多样性,因为它们可以以能量有效的方式更容易地裂解。
因为许多蛋白酶是非特异性的,它们在细胞中受到高度调节。没有调节,蛋白酶会破坏生理过程中的许多必需蛋白质。身体调节蛋白酶的一种方法是通过蛋白酶抑制剂。蛋白酶抑制剂可以是其他蛋白质,小肽或分子。有两种类型的蛋白酶抑制剂:可逆和不可逆。可逆蛋白酶抑制剂与限制其功能的蛋白酶形成非共价相互作用。它们可以是竞争性抑制剂,非竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂。竞争性抑制剂与肽竞争结合蛋白酶活性位点。当竞争肽结合时,非竞争性抑制剂与蛋白酶结合,但不让蛋白酶切割肽键。非竞争性抑制剂可以做到这两点。不可逆的蛋白酶抑制剂共价修饰蛋白酶的活性位点,因此它不能切割肽。
2.外肽酶
外肽酶是主要通过添加水来切割氨基酸侧链末端的酶。这些酶有两类:氨肽酶和羧肽酶。氨肽酶是从蛋白质的氨基末端去除氨基酸的酶。它们存在于所有生命形式中并且对于生存至关重要,因为它们为了保持稳定而执行许多细胞任务。这种形式的肽酶是锌金属酶,它被过渡态类似物抑制。该模拟类似于实际的过渡状态因此它可以使酶与其结合而不是实际的过渡态,从而防止底物结合并降低反应速率。羧肽酶在蛋白质的羧基末端裂解。虽然它们可以使蛋白质分解代谢,但它们更常用于转录后修饰。
3.内肽酶
内肽酶是指到内部加水酶肽键在肽链和打破键。三种常见的内肽酶是胃蛋白酶,胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。胰凝乳蛋白酶进行水解反应,在芳香族残基后裂解。涉及的主要氨基酸是丝氨酸,组氨酸和天冬氨酸。它们都在切割肽键中起作用。这三种氨基酸被称为催化三联体,这意味着这三种氨基酸必须全部存在才能正常发挥作用。胰蛋白酶在长的带正电荷的残基后切割,并在活性位点具有带负电荷的结合口袋。两者都作为酶原产生,意味着它们最初以其无活性状态存在,并且在通过水解反应裂解后,它们被激活。非共价相互作用,如肽骨架和催化三联体之间的氢键有助于提高反应速率,使这些肽酶有效地切割许多肽。[2]

一、核苷酸的降解
在生物体内,核苷酸在核苷酸酶(nucleosidase)的催化下,水解生成核苷和磷酸。
核苷经核苷酶(nucleosidase)作用分解为含氮碱和戊糖。分解核苷的酶有两类:一类是核苷水解酶(nucleoside hydrolase),另一类是核苷磷酸化酶(nucleoside phosphorylase)。前者使核苷生成含氮碱和戊糖;后者使核苷生成含氮碱和戊糖的磷酸酯。
核苷酶主要存在于植物和微生物体内,只作用于核糖核苷,对脱氧核糖核苷无作用,反应是不可逆的。
核苷磷酸化酶存在比较广泛,其所催化的反应是可逆的。不同来源的酶对底物要求不一,有的能作用于核苷和脱氧核苷,有的则对戊糖要求严格。这类酶还有嘌呤核苷磷酸解酶与嘧啶核苷磷酸解酶之分。
核苷的降解产物嘌呤碱和嘧啶碱还可进一步分解。
二、嘌呤的降解
在生物体内嘌呤可进一步分解。嘌呤碱的降解代谢过程如图
不同生物分解嘌呤碱的最终产物不同。人类和其他灵长类动物的嘌呤代谢一般止于尿酸,灵长类以外的哺乳动物可生成尿囊素,大多数鱼类则生成尿素,一些海洋无脊椎动物可生成氨;微生物能将嘌呤分解成氨、CO¬2及一些有机酸,如甲酸、乙酸、乳酸等;植物的嘌呤代谢与动物相植物组织中存在着与嘌呤代谢有关的酶及其代谢产物,如尿囊素和尿囊酸等。嘌呤的分解主要是在衰老的叶子及贮藏性的胚乳组织内。在胚和幼苗中不发生嘌呤的分解。当叶子进入衰老期,核酸就发生分解,生成的嘌呤碱也进一步分解成尿囊酸,从叶子中运出并贮藏起来,供翌年生长之用。植物与动物不同,植物有保存并再度利用同化氮的能力。

三、嘧啶的降解
嘧啶的降解也是先脱氨基。由尿嘧啶分解生成的 -丙氨酸可用于合成辅酶A,也可经转氨反应生成甲酰乙酸,再转化成乙酸进入三羧酸循环或转化为脂肪酸。
嘧啶分解过程如图

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