N-Methylpyrrolinium ion 是 nicotine 生合成之重要中間產物，其前驅物（ precursor ）為何？

本題觀念：

本題考查生物鹼 (Alkaloids) 的生合成路徑，特別是菸鹼 (Nicotine) 結構中兩個主要環系統的前驅物來源。Nicotine 的結構由一個 Pyridine ring (吡啶環) 和一個 Pyrrolidine ring (吡咯環) 組成。題目詢問的 $N$-Methylpyrrolinium ion 即是 Pyrrolidine ring 的直接前驅陽離子。

選項分析

• A. Lysine (離胺酸)：
  • 錯誤。Lysine 是 Piperidine ring (哌啶環/六員環) 的前驅物。
  • Lysine 經過去羧化作用 (decarboxylation) 形成 Cadaverine (屍胺)，進而合成 Anabasine (毒藜鹼) 等具有六員環結構的生物鹼。
• B. Glycine (甘胺酸)：
  • 錯誤。Glycine 主要參與 Purine (嘌呤)、Porphyrin (紫質) 的生合成，並非 Nicotine 結構的主要骨架來源。
• C. Ornithine (鳥胺酸)：
  • 正確。Ornithine 是 Pyrrolidine ring (吡咯環/五員環) 的前驅物

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