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葯物化學降解途徑有哪些

發布時間:2022-11-17 13:34:14

⑴ 細胞內蛋白質降解的主要途徑有哪些

真核細胞內蛋白質的降解途徑主要有三種,溶酶體途徑、泛素化途徑和胱天蛋白酶(caspase)途徑。
1、溶酶體途徑:蛋白質在同酶體的酸性環境中被相應的酶降解,然後通過溶酶體膜的載體蛋白運送至細胞液,補充胞液代謝庫。胞內蛋白:胞液中有些蛋白質的N端含有KFERQ信號,可以被HSC70識別結合,HSC70幫助這些蛋白質進入溶酶體,被蛋白水解酶降解。胞外蛋白:通過胞吞作用或胞飲作用進入細胞,在溶酶體中降解。
2、泛素-蛋白水解酶途徑:一種特異性降解蛋白的重要途徑,參與機體多種代謝活動,主要降解細胞周期蛋白Cyclin、紡錘體相關蛋白、細胞表面受體如表皮生長因子受體、轉錄因子如NF-KB、腫瘤抑制因子如P53、癌基因產物等;應激條件下胞內變性蛋白及異常蛋白也是通過該途徑降解。該通路依賴ATP,有兩步構成,即靶蛋白的多聚泛素化?多聚泛素化的蛋白質被26S蛋白水解酶復合體水解。
(1)、物質基礎:
泛素(ubiquitin):一種76個氨基酸組成的蛋白質,廣泛存在於真核生物中,又稱遍在蛋白。在一系列酶的作用下被轉移到靶蛋白上,介導靶蛋白的降解。
蛋白水解酶(proteasome):識別、降解泛素化的蛋白質的復合物,由30多種蛋白質及酶組成,其沉降系數為26S,又稱26S蛋白酶體,由20S的圓柱狀催化顆粒和19S的蓋狀調節顆粒組成,是一個具有胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、胱天蛋白酶等活性的多功能酶。所有蛋白酶體的活性中心都含有Thr殘基。經泛素化的底物蛋白可以被26S蛋白酶體的蓋狀調節顆粒識別,並被運送到20S的圓柱狀核心內,在多種酶的作用下水解為寡肽,最後從蛋白酶體中釋放出來。泛素則在去泛素化酶的作用下與底物解離後回到胞質重新利用。
(2)、具體過程:
①靶蛋白的多聚泛素化:泛素激活酶E1利用ATP在泛素分子C端Gly殘基與其自身的半胱氨酸的SH間形成高能硫脂鍵,活化的泛素再被轉移到泛素結合酶E2上,在泛素連接酶E3的作用下,泛素分子從E2轉移到靶蛋白,與靶蛋白的Lys的ε-NH2形成異肽鍵,接著下一個泛素分子的C-末端連接到前一個泛素的lys48上,完成多聚泛素化(一般多於4個)
②多聚泛素化的蛋白質被26S蛋白水解酶復合體水解:經泛素化的底物蛋白可以被26S蛋白酶體的蓋狀調節顆粒識別,並被運送到20S的圓柱狀核心內,在多種酶的作用下水解為寡肽,最後從蛋白酶體中釋放出來。泛素則在去泛素化酶的作用下與底物解離後回到胞質重新利用。
3、胱天蛋白酶(caspase)途徑:細胞凋亡的蛋白質降解途徑。
Caspase的含義指該類蛋白酶的活性部位為極為保守的半胱氨酸(cysteine)及特異性切割底物的天冬氨酸(aspase),簡稱caspase。根據其具體功能分為調控caspase(caspase1,2,4,5,8,9,10)和效應caspase(caspase3,6,7,11)。
Caspase以酶原形式存在於正常細胞中,細胞凋亡啟動後被激活。一條途徑是由死亡信號分子和受體結合後的死亡結構域介導,使caspase-8自身催化成為具水解酶活性的蛋白酶,水解下游的caspase-3,6,7等,caspase-3,6,7作用於底物使其降解,導致細胞凋亡;另一條途徑由位於線粒體上的細胞色素C介導,激活caspase-9,活化的caspase-9進而激活caspase-3。細胞凋亡中被降解的蛋白有:DNA損傷修復酶、U1小核核糖核蛋白組分、核纖層蛋白、肌動蛋白和胞襯蛋白等,這些酶及蛋白的降解導致細胞形成凋亡小體,最終被吞噬細胞吞噬消化。
4、其他:有些細胞器具有特有的蛋白水解酶,確保細胞內各項代謝活動有條不紊地進行。如線粒體的La蛋白酶、高爾基體內Kex2水解酶、細胞膜表面的水解酶系統等。

⑵ 現在土壤中農葯的降解方法都有哪些

1、生物降解(包括微生物分解);2、光解(部分農葯見光分解如辛硫磷等);3、水解;4、化學降解(通過化學反應,分解土壤中的農葯殘留)。

⑶ 葯物制劑降解的因素

葯物制劑中葯物化學降解的途徑包括:水解、氧化、異構化、聚合、脫羧等!影響葯物制劑降解的因素包括:處方因素(PH值的影響、酸鹼催化、溶劑的影響、離子強度的影響、表面活性劑的影響、處方中輔料的影響等)、環境因素(溫度的影響、光線的影響、空氣中氧的影響、金屬離子的影響、濕度和水分的影響、包裝材料的影響等)等等!

⑷ 有氧條件下碳水化合物微生物降解的基本途徑有哪些

有氧條件下碳水化合物微生物降解的基本途徑有哪些
微生物,對自然界存在的各種有機物都有降解作用,其中微生物的降解作用最大。凡自然界存在的有機物,幾乎都能被微生物降解。生物處理就是依靠自然界廣泛分布的微生物,通過生物轉化,將城市垃圾中易於生物降解的有機組分轉化為腐殖質肥料、沼氣或其他轉化產品(如飼料蛋白、乙醇或糖類),從而達到城市垃圾無害化和資源化的一種處理方法。
根據處理過程中起作用的微生物對氧氣需求的不同,生物處理可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。
好氧生物處理基本原理
好氧生物處理是一種在有氧的條件下,利用好氧微生物使有機物降解並穩定化的生物處理方法。城市垃圾中往往含有大量的生物組分的大分子及其中間代謝產物如纖維素、碳水化合物、蛋白質、脂肪、氨基酸、脂肪酸等,這些有機物一般都較容易為微生物降解。在好氧生物降解過程中,有機廢物中的可溶性小分子可透過微生物的細胞壁和細胞膜而為微生物直接吸收利用,而不溶的膠體及復雜大分子有機物,則先被吸附在微生物體外,依靠微生物分泌的胞外酶分解為可溶性小分子物質,再輸送入細胞內為微生物所利用。微生物通過自身的生命活動——新陳代謝過程,把一部分有機物氧化分解成簡單的無機化合物,如c02、HzO、NH3、P043_、S042~等,從中獲得生命活動所需要的能量;同時又把另一部分有機物轉化合成新的細胞物質,使微生物增殖。
厭氧生物處理基本原理
厭氧生物降解是在無氧條件下,利用厭氧微生物的代謝活動,將有機物轉化為各種有機酸、醇、CH4、H2S、c02、NH3、H2等和少量細胞物質的過程。它是一個多類群細菌的協同代謝過程。在此過程中,不同微生物的代謝過程相互影響,相互制約,形成復雜的生態系統。
傳統垃圾處理法
目前世界各國處理這類垃圾的方法通常有:
2.1填埋法:通過垃圾收集,裝運到填埋場鋪平壓實。其優點為簡便易行。缺點為造成地下水、空氣、周圍環境污染,且佔用大量土地。
2.2焚燒法:固體廢棄物高溫分解,深度氧化的綜合處理過程。其優點為迅速大幅度減少廢棄物容積,消除有害細菌,還能用來供熱發電。缺點為投資大,向大氣排放有害物質(如二惡英等)並散布不良塵埃,且發電量有限。
2.3堆肥法:垃圾發酵後成為無害的腐植質。但發酵周期長,養分含量低,處理後體積大,僅適用於交通不便的農村。
現代新型垃圾處理法
目前,對於可生物降解的城市垃圾的處理,世界各國主要採用堆肥、衛生填埋、厭氧發酵等處理方法。

⑸ 微生物降解葡萄糖生成丙酮酸的主要途徑有幾種

三種。EMP途徑、HMP途徑、ED途徑。

⑹ 微生物體內葡萄糖被降解的主要途徑有幾種各有什麼特點

生物體中糖的氧化分解主要有3條途徑:糖的無氧氧化、糖的有氧氧化和磷酸戊糖途徑。其中,糖的無氧氧化又稱糖酵解(glycolysis)。葡萄糖或糖原在無氧或缺氧條件下,分解為乳酸同時產生少量ATP的過程,由於此過程與酵母菌使糖生醇發酵的過程基本相似,故稱為糖酵解。

催化糖酵解反應的一系列酶存在於細胞質中,因此糖酵解全部反應過程均在細胞質中進行。糖酵解是所有生物體進行葡萄糖分解代謝所必須經過的共同階段。

反應特點

1、糖酵解反應的全過程沒有氧的參與。

2、糖酵解反應中釋放能量較少。糖以酵解方式進行代謝,只能發生不完全的氧化。

3、糖酵解反應的全過程中有3個限速酶。在糖酵解反應的全過程中。有三步是不可逆反應。這三步反應分別由己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶3個限速酶催化。

(6)葯物化學降解途徑有哪些擴展閱讀

生理意義

糖酵解可以把釋放的自由能轉移到ATP中。糖酵解也是果糖、甘露糖、半乳糖等己糖的共同降解途徑。果糖及甘露糖通過己糖激酶的催化作用可轉變成果糖-6-磷酸,果糖還可以通過一系列酶的作用轉變成3-磷酸甘油醛。

半乳糖可以在一些酶催化下轉變成1-磷酸葡萄糖。有些先天性代謝疾病是由於上述果糖與半乳糖代謝中的某些酶缺失所致。如缺失磷酸果糖醛縮酶,則果糖-1-磷酸在肝、腸及腎中堆積引起肝腫大及肝腎及腸吸收功能衰退,患這種病的兒童不能服用果糖或蔗糖。

⑺ 有氧條件下碳水化合物微生物降解的基本途徑有哪些

( l ) Embden-Meyerhof 途徑(恩伯頓-邁耶霍夫途徑):簡稱E-M 途徑。即葡萄糖進行厭氧性分解,生成丙酮酸的過程。此途徑大致分為4 個階段:
① 1,6-二磷酸果糖的生成
② 1,6-二磷酸果糖分解為丙糖。
③ 3-磷酸甘油醛的氧化。
④ 丙酮酸的生成。
由葡萄糖變為丙酮酸時將釋放能量,以供細菌生長之用。這些能量是通過磷酸鍵的分解而產生的。各種磷酸鍵所含的能量也各有不同。由此可知,在醣代謝過程中需要無機磷酸,如果培養基中完全沒有磷酸鹽時,則發酵作用便不能進行,細苗也不能生長。多數細菌的醣代謝是通過E-M 途徑進行的。有些細菌則還有其他途徑,或者兼而有之。
( 2 ) Warburg-Dickens途徑(瓦勒-狄更斯途徑)——也稱磷酸已糖途徑。是在葡萄糖經E-M 途徑第一步變成6-磷酸葡萄糖後,不按E-M 途徑進行而是向另一分路進行分解,故又稱單磷酸己糖分路,即在6-磷酸葡萄糖第一個碳原子處被氧化,生成6-磷酸葡萄糖酸,再被氧化變為磷酸3-酮葡萄糖酸,這個酸經脫羧作用生成5-磷酸核酮糖。這個途徑即稱磷酸已糖途徑。5-磷酸核酮施在合成核酸、輔酶上具有重要性。它可同木糖和阿拉伯糖互變,使這些糖也可以被細菌所利用。
( 3 ) Entner-Doudoroff 途徑(恩特納-道德洛夫途徑)——有些假單胞菌種或其他菌種在利用葡萄糖時,先使葡萄糖磷酸化和氧化,成為6-磷酸葡萄糖酸,再由磷酸葡萄糖酸脫水酶催化,變為6-磷酸-2-酮-3-脫氧葡萄糖酸,然後分解為丙酮酸和3-磷酸甘油醛,最後生成CO2、乙醇和乳酸即為這個途徑。
(4)Campbell途徑( 坎貝爾途徑):綠膿桿菌等對葡萄糖的分解缺乏E-M 途徑,不經過磷酸化作用,而是先氧化為葡萄糖酸,再變為2-酮葡萄糖酸,此酸先磷酸化為6-磷酸-2-酮葡萄搪酸,然後分解為兩分子的丙酮酸。此即為本途徑。

⑻ 糖酵解、三羧酸循環、磷酸已糖途徑和氧化磷酸化過程分別發生在細胞的哪些部位這些過程相互之間有什麼聯

糖酵解是指在氧氣不足條件下,葡萄糖或糖原分解為乳酸的過程,此過程中伴有少量ATP的生成。這一過程是在細胞質中進行,不需要氧氣,每一反應步驟基本都由特異的酶催化。在缺氧條件下丙酮酸則可在乳酸脫氫酶的催化下,接受磷酸丙糖脫下的氫,被還原為乳酸。而有氧條件下的糖的氧化分解,稱為糖的有氧氧化,丙酮酸可進一步氧化分解生成乙醯CoA進入三羧酸循環,生成CO2和H2O。
檸檬酸循環(tricarboxylicacidcycle):也稱為三羧酸循環(tricarboxylicacidcycle,TCA),Krebs循環。發生在線粒體基質。是用於乙醯—CoA中的乙醯基氧化成CO2的酶促反應的循環系統,該循環的第一步是由乙醯CoA與草醯乙酸縮合形成檸檬酸。在三羧酸循環中,反應物葡萄糖或者脂肪酸會變成乙醯輔酶A(A cetyl-CoA)。這種"活化醋酸"(一分子輔酶和一個乙醯基相連),會在循環中分解生成最終產物二氧化碳並脫氫,質子將傳遞給輔酶--煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+) 和黃素腺嘌呤(FAD),使之成為NADH + H+和FADH2。 NADH + H+ 和 FADH2 會繼續在呼吸鏈中被氧化成NAD+ 和FAD,並生成水。這種受調節的"燃燒"會生成ATP,提供能量。
更正你一下,應該是「磷酸戊糖途徑」,你可以查一下課本。
磷酸戊糖途徑,也稱為磷酸戊糖旁路(對應於雙磷酸已糖降解途徑,即Embden-Meyerhof途徑)。是一種葡萄糖代謝途徑。這是一系列的酶促反應,可以因應不同的需求而產生多種產物,顯示了該途徑的靈活性。葡萄糖會先生成強氧化性的5磷酸核糖,後者經轉換後可以參與糖酵解後者是核酸的生物合成。部分糖酵解和糖異生的酶會參與這一過程。反應場所是細胞溶質(Cytosol)。所有的中間產物均為磷酸酯。過程的調控是通過底物和產物濃度的變化實現的。 磷酸戊糖途徑的任務 :1 產生NADPH(注意:不是NADH!NADPH不參與呼吸鏈) ;2 生成磷酸核糖,為核酸代謝做物質准備;3 分解戊糖
氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)發生在線粒體內,是指在生物氧化中伴隨著ATP生成的作用。有代謝物連接的磷酸化和呼吸鏈連接的磷酸化兩種類型。即ATP生成方式有兩種。一種是代謝物脫氫後,分子內部能量重新分布,使無機磷酸酯化先形成一個高能中間代謝物,促使ADP變成ATP。這稱為底物水平磷酸化。如3-磷酸甘油醛氧化生成1,3-二磷酸甘油酸,再降解為3-磷酸甘油酸。另一種是在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯ATP的生成。生物體內95%的ATP來自這種方式。
糖酵解的產物丙酮酸可以在丙酮酸脫氫酶復合物的作用下生成乙醯輔酶A,進入三羧酸循環。糖酵解和三羧酸循環的中產物可以進入磷酸戊糖途徑。糖酵解、磷酸戊糖途徑、三羧酸循環產生的NADH(NADPH)通過與氧化磷酸化相偶聯,產生大量的ATP,供有機體利用。

⑼ 蛋白質降解的常見途徑有哪些

氧化反應和脫醯胺反應是蛋白質發生化學降解的最主要的原因,還可以發生醯胺鍵斷裂成肽段,物理降解主要是聚集。

⑽ 農葯的降解方法都有哪些

一、光解

施於植物及土壤表面的除草劑,在日光照射下會進行光化學分解,這種光解作用是由紫外線引起的,光解速度決定於除草劑的類型、品種和分子結構。紫外線的強度、除草劑分子對光的吸收能力及溫度等因素都是影響光解作用的因素。

大多數除草劑溶液都能進行光解作用,其吸收的是220-400nm的光譜;不同類型除草劑的光解速度差別很大,二硝基苯胺除草劑,特別是氟樂靈最易光解,其他各類除草劑光解速度稍慢。為防止光解,噴葯後應將葯劑混拌於土壤中。

二、揮發

揮發是除草劑特別是土壤處理除草劑消失的重要途徑之一,揮發性強弱與化合物的物理特性、飽和蒸汽壓密切相關,同時也受環境因素制約;飽和蒸氣壓高的除草劑,揮發性強;二硝基苯胺類除草劑品種就屬於飽和蒸氣壓較高的一類,其次是硫代氨基甲酸脂類除草劑,這些除草劑噴灑於土表後,就會迅速揮發,喪失活性。其中揮發的氣體更容易傷害敏感作物。

在環境因素中,溫度與土壤濕度對除草劑揮發的影響最大:溫度上升,飽和蒸氣壓增大,揮發性越強;土壤濕度大,有利於解吸附作用,使除草劑易於釋放在土壤溶液中成游離態,故易汽化揮。

三、土壤吸附

吸附作用與除草劑的生物活性及其在土壤中殘留與持效期有密切關系。除草劑在土壤中主要被土壤膠體吸附,包含物理吸附與化學吸附。

土壤對除草劑的吸附一方面決定於除草劑的分子結構,另一方面決定於土壤有機質與黏粒含量,脲類、均三氮苯類、硫代氨基酸酯類等許多類型除草劑在土壤中易被吸附,而磺醯脲類與咪唑啉酮類除草劑不易被吸附;土壤有機質與黏粒含量高的土壤對除草劑吸附作用強。



四、淋溶

淋溶是除草劑在土壤中隨水分移動在土壤剖面的分布,除草劑在土壤中的淋溶決定於其特性和水溶度,土壤結構組成、有機質含量、PH值、透性以及水流量等。水溶度高的品種易淋溶,同時化合物的鹽類比酯類淋溶性強;土壤不同,導致其表面積差異很大,黏粒與有機質含量高的土壤對除草劑的吸附作用強,使其不易淋溶。

淋溶性強的除草劑易滲入土壤剖面下層,不僅降低除草劑效果,而且易在土壤下層積累或污染地下水。

五、化學分解

化學分解是除草劑在土壤中消失的重要途徑之一,其中包括氧化、還原、水解以及形成非溶性鹽類與絡合物。磺醯脲類除草劑在酸性土壤中就是通過水解作用而逐步消失的。當土壤中高價金屬離子Ca2+、Mg2+、Fe2+等含量高時,一些除草劑能夠與這些離子反應,形成非溶性鹽類;有的除草劑則與土壤中的鈷、銅、鐵、鎂、鎳形成穩定的絡合物而殘留於土壤中。

六、生物降解

除草劑的生物降解包括土壤微生物降解與植物吸收後在其體內的降解。微生物降解是大多數除草劑在土壤中消失的最主要途徑。真菌、細菌與放線菌參與降解。在微生物作用下,除草劑分子結構進行脫鹵、脫烷基、水解、氧化、環羥基化與裂解、硝基還原、縮合以及形成軛合物,通過這些反應使除草劑活性喪失。

土壤濕度、溫度、PH值有機質含量等顯著影響除草劑的微生物降解,適宜的高溫與土壤濕度促進降解。

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