问答题 如果给灵长类动物喂食N15标记氨基的天冬氨酸,在动物尿液的哪些物质中能检测到N15?为什么?
【正确答案】·天冬氨酸参与的代谢包括,天冬氨酸通过转氨作用,将标记的N15氨基转给α-酮戊二酸,自身脱掉氨基后产生草酰乙酸;天冬氨酸还可以直接作为某些物质的合成前体,将其N15标记的氨基转给新合成的物质。
·得到N15标记氨基的α-酮戊二酸形成谷氨酸,谷氨酸可以参与多种代谢过程,例如谷氨酸能够合成谷氨酸族的氨基酸。当这些氨基酸降解时,多余的氨基通常是通过尿素循环排出体外的。因此,我们要考虑尿素循环途径。从尿素循环的过程可知,尿素循环中的两个氨基,一个来自于谷氨酸脱氢酶脱下的氨基,另一个来自于天冬氨酸以前体物质参与反应生成精氨基琥珀酸,而后裂解贡献给尿素分子一个氨基。因此,尿素分子中有N15标记氨基,其中一个直接来自N15标记氨基的天冬氨酸,另外一个可以来自于N15标记的谷氨酸或谷氨酸族氨基酸。
·天冬氨酸还可以直接作为某些物质的合成前体,例如,嘌呤环的形成,在IMP的合成过程中,天冬氨酸能够将其N15标记氨基形成嘌呤环中的N1,在其后生成AMP的过程中,天冬氨酸能够将其N15标记氨基形成AMP环中C2携带的氨基。因此,嘌呤核苷酸代谢产生的物质中尿酸、尿囊酸、尿囊素等都带有N15标记氨基。对于人体而言,嘌呤核苷酸代谢产生的是尿酸。在嘧啶核苷酸合成过程中,天冬氨酸也作为前体,其N15标记的氨基形成嘧啶环的N1,但是嘧啶核苷酸降解的产物通常是脱氨基以有机酸的形式排出体外的,所以不存在N15标记氨基的产物。
·综上所述,N15标记氨基的天冬氨酸代谢后能够在灵长类动物尿液的尿酸和尿素中检测到。
【答案解析】该问题考点是明确天冬氨酸参与的代谢途径有哪些,哪些途径和N15标记氨基有关系;明确这些途径中N15以何种形式在尿液中存在。