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1、第十章 核酸与核苷酸代谢,本章内容,核酸的消化与吸收核酸的分解代谢嘌呤的分解嘧啶的分解核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸合成嘧啶核苷酸合成脱氧核糖核苷酸的合成,第一节：核酸的消化与吸收,核酸的消化与吸收,核苷酸的生物功用,作为核酸合成的原料体内能量的利用形式参与代谢和生理调节组成辅酶活化中间代谢物,第二节：核苷酸的分解代谢,一、嘌呤核苷酸的结构,GMP,AMP,二、嘌呤核苷酸的分解代谢,核苷酸,核苷,核苷酸酶,Pi,核苷磷酸化酶,碱基,1-磷酸核糖,嘌呤碱的最终代谢产物,AMP,GMP,H（次黄嘌呤）,G,X（黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,三、别嘌呤醇治疗痛风的机理,四、嘧啶核苷酸的结构,五、
2、嘧啶核苷酸的分解代谢,胞嘧啶,NH3,尿嘧啶,二氢尿嘧啶,H2O,CO2+NH3,-丙氨酸,胸腺嘧啶,-脲基异丁酸,-氨基异丁酸,H2O,丙二酸单酰CoA,乙酰CoA,TAC,肝,尿素,甲基丙二酸单酰CoA,琥珀酰CoA,TAC,糖异生,第二节：核苷酸的生物合成,一、嘌呤核苷酸的合成代谢,从头合成途径(de novo synthesis pathway)补救合成途径(salvage synthesis pathway),嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。,肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小
3、肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径。,（一）嘌呤核苷酸的从头合成,定义,合成部位,嘌呤碱合成的元素来源,CO2,天冬氨酸,甲酰基（一碳单位）,甘氨酸,甲酰基（一碳单位）,谷氨酰胺（酰胺基）,嘌呤是在核糖环上合成的,过程,1.IMP的合成,2.AMP和GMP的生成,R-5-P（5-磷酸核糖）,PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）,在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下,IMP,H2N-1-R-5-P（5-磷酸核糖胺）,多步反应不用记,从IMP合成AMP和GMP,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP或GMP的合成又需
4、1个ATP。,嘌呤核苷酸从头合成特点,嘌呤核苷酸合成的调节,反馈抑制和交叉抑制,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。,（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义,腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine phosphoribosyl transferase,APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosine kinase),参与补救合成的酶,合成过程,补救合成的生理意义,补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消
5、耗。体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。,（三）嘌呤核苷酸的相互转变,从头合成途径补救合成途径,二、嘧啶核苷酸的合成代谢,（一）嘧啶核苷酸的从头合成,主要是肝细胞胞液,嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。,定义,合成部位,嘧啶核苷酸的从头合成,嘧啶环先独立合成，然后转移到PRPP（类似于补救途径）先合成UMP,合成前体：GlnCO2Asp需要 ATP,尿嘧啶,胞嘧啶,嘧啶合成的元素来源,CO2,谷氨酰胺,1.UMP的从头合成,2.胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,从头合成的调节,ATP+CO2
6、+谷氨酰胺,氨基甲酰磷酸,UMP,氨基甲酸天冬氨酸,UTP,CTP,天冬氨酸,嘌呤核苷酸,ATP+5-磷酸核糖,嘧啶核苷酸,PRPP,（二）嘧啶核苷酸的补救合成,（一）特殊的激酶催化NMP转变成NDP,NMP,NDP,核苷单磷酸激酶,核苷单磷酸激酶对碱基有特异性，但对戊糖没有特异性,腺苷酸激酶,鸟苷酸激酶,三、核苷二磷酸和核苷三磷酸的合成,（二）核苷三磷酸（NTP）的合成,NDP,NTP,核苷二磷酸激酶,ATP:底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化GTP:底物水平磷酸化,其他NTP:,核苷二磷酸激酶对碱基和戊糖均无特异性在有氧条件下，细胞内ATP浓度远高于其他几种NTPATP是磷酸的主要供体
7、,四、脱氧核苷酸的合成,碱基,碱基,脱氧核苷酸,核苷酸,如何除去2-位的氧？,核苷酸还原酶,脱氧核苷酸的合成,在核苷二磷酸水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）,二磷酸脱氧核苷,NDP,dNDP,二磷酸核糖核苷,NADP+,NADPH+H+,核糖核苷酸还原酶，Mg2+,还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2,氧化型硫氧化还原蛋白,硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）,NDP的还原,五.dTMP的生成,脱氧嘧啶核苷酸的形成,本章小结,嘌呤分解为尿酸嘧啶分解乙酰CoA和琥珀酰CoA 进入TCA嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的合成从头合成补救途径脱氧核糖核苷酸的合成二磷酸核苷水平(ADP,GDP,CDP dADP,dGDP,dCDP)dTMP 由dUMP甲基化,嘌呤核苷酸的抗代谢物,嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。,次黄嘌呤(H),6-巯基嘌呤(6-MP),6-巯基嘌呤的结构,嘧啶核苷酸的抗代谢物,嘧啶类似物,胸腺嘧啶(T),5-氟尿嘧啶(5-FU),某些改变了核糖结构的核苷类似物,氮杂丝氨酸,阿糖胞苷,氨甲碟呤,氮杂丝氨酸,
