• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.定义
  • 4.结构式
  • 5.英文缩写
  • 6.特点
  • 7.应用
  • 7.1.去甲基化
  • 7.2.转甲基
  • 7.3.甲基化

甲基

化学基团

甲基(methyl group),甲烷分子中去掉一个氢原子后剩下的电中性的一价基团。由碳和氢元素组成。甲基作为一个化学基团(-CH3),它能够结合在DNA上某些特定部位,这个甲基和DNA结合过程叫甲基化,相反,甲基从DNA上脱落的过程就叫做去甲基化。

基本信息

  • 中文名

    甲基

  • 外文名

    methyl group

  • 组成

    碳和氢元素

  • 结构式

    —CH3(甲基)

定义

结构式

—CH3 (甲基)(一横表示一个单电子)

英文缩写

甲基英文缩写:-Me

特点

甲基常出现在各种有机化合物中,是最常见的基团.

应用

去甲基化

由于甲基是合成蛋氨酸、肉碱、肌酸、磷脂、肾上腺素,核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)等具有主要生理作用的物质所必需的基团(Baker等,1985;Frontien等,1994),以及甲基化反应在神经系统、免疫系统、泌尿系统和心血管系统中所起的作用,人们认为生长期动物和成年动物都需要稳定的甲基供体。一般认为动物体内自身不能合成甲基,需要食物中具有富含甲基物质,它们的分子中具有易反应的甲基,从而参与动物生理功能,这类富含甲基的物质称为“甲基供体”,易参与此反应的甲基(即有效甲基),是与氮原子或硫原子连在一起的甲基,象甜菜碱、蛋氨酸、胆碱等(Vogt,1967)。

转甲基

甲基由一个化合物转移到另一化合物上的酶反应:A+B-CH3→A-CH3+B。由于N5、N10-亚甲四氢叶酸的酶促还原作用生成N5-甲基四氢叶酸,由一种钴胺酰胺酶的作用将甲基由N5-甲基四氢叶酸转移到同型半胱氨酸上而生成甲硫氨酸。甲硫氨酸由于ATP的作用变成S-腺苷酰甲硫氨酸,此化合物被用做甲基供体生成各种甲基化合物。作为胆碱氧化形式的甜菜碱等也起甲基供体作用。甲基转移反应不仅与含有甲基的胆碱、肌酸、肾上腺素等物质的生成有关系,而且也与解毒、磷脂的变化、核酸及蛋白质的甲基化也有关系,在生理上也是重要的。已知有数十种对各种化合物具特异的转甲基酶。

甲基化

金属汞和二价离子汞等无机汞在生物特别是微生物的作用下会转化成甲基汞和二甲基汞,这种转化称为生物甲基化作用。这种转化的逆过程称为生物反甲基化作用。这两种作用构成了微生物的汞循环。

机理

20世纪60年代末明确提出在汞的生物甲基化中起主要作用的是微生物。因微生物类群的不同,甲基化作用可在需氧或厌氧条件下进行,其转化机理主要有酶促反应和非酶促反应两种。非酶促反应机理依据厌氧菌甲烷形成菌 (Methanoenic omelia) 合成的甲基钴氨素作为甲基供体,在有三磷酸腺苷(ATP)和中等还原剂的条件下把无机汞转化成甲基汞或二甲基汞,与此同时甲基钴氨素转化成羟基钴氨素。甲基化的酶促反应是由微生物直接参与进行的。细菌利用培养基中丰富的维生素,在细胞内产生转甲基酶,促使甲基转移,但酶的种类还不清楚。从底泥、土壤和鱼的内脏、鱼鳃中发现,能使汞甲基化的微生物种类很多,厌氧菌中有匙形梭状芽孢杆菌(Clostridium cochlearium),需氧菌中有荧光极毛杆菌(Pseudomonas fluorescens) 草分枝杆菌 (Myco-bacterium phlei)大肠杆菌等甲基化速度取决于酶的活性,并与营养环境以及半胱氨酸和维生素B等因素有关。厌氧条件下硫化物的存在往往会抑制汞甲基化的进行。在自然界中甲基化速度的加快会引起水体水质恶化,使毒性加大。

自然界的生物是相互作用和相互制约的。受汞污染的底泥中还存在着另一类抗汞微生物,它们有反甲基化作用,能去除甲基汞的毒性。1968年以来已发现各种抗汞细菌200多株,典型菌株为假单胞杆菌K62(Pseudomo-nas K62)。这些微生物能把氯化汞还原成金属汞,也可使有机汞如甲基尔、乙酸汞和苯基汞等转化成金属汞以及相应的化合物,如甲烷、乙烷和苯。利用微生物的这种功能可发展生物冶汞技术。