一碳单位的种类包括甲基、亚甲基、次甲基、羟甲基、甲酰基及亚氨甲基等。这些基团通常来源于氨基酸的代谢过程,并在生物体内扮演着重要的角色。一碳单位是合成核苷酸的关键材料,主要以四氢叶酸为载体在体内转移。
一碳单位是连接氨基酸和核苷酸的重要桥梁,它们在嘌呤和嘧啶的合成中发挥着原料作用。体内的一碳单位有甲基、甲烯基、甲炔基、甲酰基及亚氨甲基等,这些可分别源自甘氨酸、组氨酸、丝氨酸、色氨酸、蛋氨酸等氨基酸。
一碳单位的功能主要包括:
1. 在核酸生物合成中,一碳单位是合成嘌呤和嘧啶的原料。例如,N5-N10-CH=FH4为dUMP向dTMP的转化提供甲基,而N-CHO-FH和N N-CH=FH参与嘌呤碱中C,C原子的生成。
2. 提供甲基的SAM(S-腺苷甲硫氨酸)参与体内多种物质的合成,如肾上腺素、胆碱、胆酸等。
一碳单位代谢不仅将氨基酸代谢与核苷酸生物合成联系起来,其障碍还可能导致某些病理情况,如巨幼红细胞贫血。磺胺药和某些抗癌药(如氨甲喋呤)通过干扰叶酸和四氢叶酸的合成,进而影响核酸合成,发挥其药理作用。