111年:藥學二(第2次)

經生合成研究證實,下列何者非 caffeine 所含氮原子之來源?

Aaspartic acid
Bglutamine
Cglycine
Dserine

詳細解析

本題觀念:

本題考查咖啡因 (Caffeine) 的生合成途徑,特別是其嘌呤環 (Purine ring) 上氮原子的來源。 咖啡因屬於嘌呤生物鹼 (Purine alkaloids),其生合成主要源自嘌呤核苷酸 (Purine nucleotides) 的代謝池 (via Xanthosine)。因此,咖啡因結構中嘌呤環的原子來源,與生物體內De novo purine biosynthesis (嘌呤從頭合成) 的來源一致。

選項分析

嘌呤環 (Purine ring) 的結構包含 4 個氮原子 (N1, N3, N7, N9) 和 5 個碳原子。根據生化學的嘌呤合成途徑,各原子的來源如下:

  • A. Aspartic acid (天門冬胺酸):提供 N1
    • 在嘌呤合成過程中,Aspartate 會與 IMP 的前驅物反應,提供一個氮原子 (N1) 後,剩餘碳骨架以 Fumarate 形式釋出。
  • B. Glutamine (麩醯胺酸):提供 N3N9
    • Glutamine 的醯胺氮 (Amide nitrogen) 是生物合成中重要的氮捐贈者,在嘌呤合成的第 1 步 (形成 N9) 和第 4 步 (形成 N3) 均參與反應。
  • **C. G

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