生物化学 核酸的降解与核苷酸代谢课件.ppt

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1、第 十一章,核酸的降解与核苷酸的代谢,Metabolism of Nucleic Acids and Nucleotides,核酸,核苷酸,磷酸（P）,核苷,戊糖（R）,碱基（B）,复习：,核 糖 脱氧核糖,2,O,OH,H,HOCH,H,OH,H,1,2,3,4,5,H,H,戊糖：,嘌呤：,嘧啶：,腺嘌呤（A）,鸟嘌呤（G）,胞嘧啶（C）,尿嘧啶（U）,胸腺嘧啶（T）,核苷酸：,磷酸脱氧胞苷（dCMP）,由磷酸、戊糖和碱基三种成分构成的化合物,核酸的消化与吸收,第一节核酸的降解,2吸收及吸收后的去向 吸收 单核苷酸、核苷、P、R、B均可在小肠吸收。单核苷酸、核苷吸收进入肠粘膜细胞后可再 继续

2、水解。吸收后的去向 P、R可被机体利用 B很少利用、分解后排出。,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,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),AMP,第二节 嘌呤核苷酸的代谢,Metabolism of Purine Nucleotides,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

3、合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺，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,过程,1.IMP的合成,2.AMP和GMP的生成,IMP的合成,P278 图11-7,IMP生成总反应过程,腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶,AMP和GMP的生成,黄嘌呤核苷酸,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。先合成IMP再转化生成AMP、GMP。IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP或GMP的合成又需1个ATP。,嘌呤核苷酸从头合成特点,从头合成的调节,调节方式：反馈调节和交叉调节,利用体内游离的

4、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 P280,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耗。体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。,自毁容貌症,一种X-连锁隐性遗

5、传缺陷疾病，见于男性。由于遗传缺陷导致次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）缺失所致。患者表现为尿酸增高及神经异常。如脑发育不全、智力低下、攻击和破坏性行为、常咬伤自己的嘴唇、手和足趾，故称自毁容貌症。,（三）嘌呤核苷酸的相互转变,（四）脱氧核糖核苷酸的生成,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）,脱氧核苷酸的生成,（五）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-

6、MP),6-巯基嘌呤的结构,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,主要在肝、小肠、肾进行,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,痛风症的治疗机制,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,次黄嘌呤,别嘌呤醇,痛风症的治疗机制,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,别嘌呤醇,次黄嘌呤,别嘌呤醇,第三节嘧啶核苷酸的代谢,Metabolism of Pyrimidine Nucleotides,嘧啶核苷酸的结构,从头合成途径补救合成途径,一、嘧啶核

7、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,嘧啶合成的元素来源,合成过程,1.尿嘧啶核苷酸的合成,其活性可作为肝细胞分化程度的指标之一,其活性可作为细胞增殖程度指标之一,2.胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,3.dTMP或TMP的生成,dUMP,脱氧胸苷一磷酸dTMP,嘧啶核苷酸从头合成特点,先合成嘧啶环，后与R-5-P结合。先合成UMP、再转化生成CTP、dTMP等,（二）嘧啶核苷酸的补救合成,嘧啶+PRPP,磷酸嘧啶核苷+PPi,嘧啶磷酸核糖转移酶,尿嘧啶核苷+ATP,尿苷激酶,UMP+ADP,脱氧胸腺嘧啶核苷+ATP,胸苷激酶,dTMP+ADP,（三）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,5FU,二、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,TCAC,肝,尿素,甲基丙二酸单酰CoA,琥珀酰CoA,TCAC,糖异生,