生物分子
构成你的分子
你是一个装着大约 10 万种不同分子的柔软袋子,但绝大部分归结为四大家族:20 种氨基酸(蛋白质)、4 种核苷酸(DNA、RNA)、几种糖(葡萄糖、糖原)、脂类(膜、激素、脂肪储存)。ATP 跑能量经济。NAD+ 运送电子。血红蛋白以每升血 150 克的浓度运氧。这里收录生物运行所依赖的生物分子:标准 20 种氨基酸、4 种 DNA 碱基、各种辅酶、通用货币。读这一节,开始把自己看作一套移动的化学装置。
精选
胆固醇
膜的硬度调节器、所有类固醇激素的起点。13 步生物合成路径里有 13 个诺贝尔奖;2000s 他汀类药让"妖魔化"得到平反。
维生素C
坏血病杀手;皇家海军 1747 年 Lind 用柠檬汁做了首个对照实验。Pauling 大剂量假说至今被反复证伪,他却拿了两个诺贝尔。
维生素D3
皮肤里 7-脱氢胆固醇被 UVB 光解 → D3。严格说它是激素不是维生素(在体内合成);缺乏与佝偻病、骨质疏松、自身免疫病相关。
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸
电子搬运工;糖酵解、TCA、电子传递链都靠它。David Sinclair 推 NMN/NR 当抗衰老圣药——人类试验数据至今薄弱。
叶酸
孕早期防神经管缺陷;1998 年美国强制面粉添加叶酸后,脊柱裂发病率掉了 35%——公共卫生干预教科书案例。
本主题下的故事
本主题全部 94 个分子
胆固醇
膜固醇;激素前体
维生素C
抗氧化剂;胶原羟基化
维生素D3
骨矿化激素
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸
氧化还原辅因子(电子受体)
叶酸
一碳转移;DNA 合成
环磷酸腺苷
第二信使
肌酸
肌肉能量缓冲
维生素A
视觉;上皮分化
维生素B1
硫胺素焦磷酸辅因子
维生素B3
NAD/NADP 前体
维生素K1
凝血羧化酶
胆碱
乙酰胆碱 + 磷脂前体
生物素
羧化酶辅因子
维生素B2
FAD/FMN 前体
维生素B6
转氨作用的 PLP 辅因子
维生素E
脂溶性抗氧化剂
维生素K2
骨骼和动脉 K 维生素
鞘氨醇
鞘脂骨架
阿拉伯糖
植物胶戊糖
半胱氨酸
硫醇;二硫键形成
半乳糖
乳糖成分;葡萄糖的 C4 差向异构体
胞嘧啶
DNA/RNA 嘧啶;与 G 配对
苯丙氨酸
芳香;酪氨酸前体
丙氨酸
甲基侧链
赤藓糖
戊糖磷酸途径
次黄嘌呤
tRNA 中肌苷碱基;痛风途径
蛋氨酸
起始密码子;甲基供体(SAM)
丁酸 (脂肪酸)
C4:0;肠道微生物组短链脂肪酸
二磷酸腺苷
ATP 少一个磷酸的形式
二羟基丙酮
糖酵解三碳糖;自晒太阳剂
二十二碳六烯酸
C22:6 ω-3;大脑/视网膜
二十碳五烯酸
C20:5 ω-3;鱼油
反式脂肪酸 (例)
反式脂肪酸;心血管风险
甘露糖
葡萄糖的 C2 差向异构体;尿道感染预防
甘油-3-磷酸
三酰甘油合成前体
甘油醛
最简单的醛糖;手性参考
谷氨酸
酸性氨基酸;味精风味
谷氨酰胺
酰胺侧链;氮储存
癸酸
C10:0 中链脂肪酸
果糖
果糖;呋喃糖式
海藻糖
抗应激糖
核糖
RNA 骨架
核酮糖
Calvin 循环酮糖
花生四烯酸
C20:4 ω-6;前列腺素前体
黄嘌呤
嘌呤分解代谢中间体
几丁质单元
几丁质/昆虫外骨骼单体
己酸 (脂肪酸)
C6:0;山羊奶
芥酸
C22:1;菜籽油
精氨酸
最碱性氨基酸;NO 前体
赖氨酸
碱性氨基酸;乙酰化位点
酪氨酸
酚类;甲状腺/多巴胺前体
亮氨酸
BCAA;mTOR 激活剂
麦芽糖
两个葡萄糖 α-1,4;淀粉消化产物
棉子糖
三糖;豆类胀气元凶
木糖
木糖;戊糖
鸟嘌呤
DNA/RNA 嘌呤;与 C 配对
尿嘧啶
RNA 嘧啶;与 A 配对
牛磺酸
磺酸类似物;胆汁/能量饮料
脯氨酸
环状;α 螺旋破坏者
葡萄糖
主要血糖;吡喃糖式
葡萄糖醛酸
II 相代谢解毒结合
羟脯氨酸
胶原蛋白稳定的修饰氨基酸
肉豆蔻酸
C14:0;肉豆蔻
乳糖
乳糖;半乳糖-葡萄糖
色氨酸
吲哚侧链;血清素前体
视黄醛
视紫红质色素
鼠李糖
植物脱氧糖
丝氨酸
极性 OH;催化三联体
苏氨酸
极性 OH;磷酸化位点
苏糖
TNA 骨架;原始核酸?
天冬氨酸
酸性氨基酸
天冬酰胺
酰胺侧链;糖基化位点
脱氧核糖
DNA 骨架
唾液酸
细胞表面;病毒结合
维生素B5
CoA 前体
维生素D2
植物源维生素 D
硒代半胱氨酸
第 21 种氨基酸;UGA 重编码
纤维二糖
两个葡萄糖 β-1,4;纤维素水解
腺嘌呤
DNA/RNA 嘌呤碱基;与 T/U 配对
缬氨酸
支链必需氨基酸
辛酸
C8:0 中链脂肪酸;椰子
胸腺嘧啶
DNA 嘧啶;与 A 配对
亚油酸
C18:2 ω-6;必需脂肪酸
岩藻糖
脱氧糖;血型抗原
一磷酸腺苷
能量低的信号核苷酸
异亮氨酸
BCAA;能量代谢
硬脂酸
C18:0 饱和脂肪酸;动物脂
油酸
C18:1 ω-9;橄榄油
月桂酸
C12:0;椰子油
蔗糖
蔗糖;葡萄糖-果糖二糖
直链淀粉
线性淀粉成分
棕榈酸
C16:0 饱和脂肪酸;棕榈油
组氨酸
咪唑侧链;酶催化
α-亚麻酸
C18:3 ω-3;亚麻籽