生物化学及分子生物学(人卫第九版)-09核苷酸代谢ppt课件.ppt
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1、“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 作者 : 王大勇 王曦迪单位 : 哈尔滨医科大学第九章 核苷酸代谢Metabolism of Nucleotides目录“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第一节 核苷酸代谢概述第二节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢第三节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心
2、为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。重点难点熟悉了解掌握1.核苷酸的生物学功能2.嘌呤核苷酸从头合成的概念、部位、主要阶段及元素来源3.嘌呤核苷酸分解代谢产物4.补救合成意义5.嘧啶核苷酸从头合成的概念、部位及元素来源1.嘧啶核苷酸的补救合成及嘧啶核苷酸分解代谢产物2.嘌呤核苷酸从头合成调节及嘧啶核苷酸从头合成调节3.嘌呤核苷酸的抗代谢物及嘧啶核苷酸的抗代谢物1.核酸酶及分类2.嘌呤核苷酸的相互转变“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监
3、控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。核苷酸代谢概述Overview of Nucleotide Metabolism第一节“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。u作为核酸合成的原料u体内能量利用形式u参与代谢和生理调节u组成辅酶u活化中间代谢一、核苷酸的生物学功能尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重
4、点的“群众性治安防控工程”。核酸酶:是指所有可以水解核酸的酶。(一)核酸酶二、核苷酸可由核酸酶水解核酸生成u依据底物不同分类 DNA酶(deoxyribonuclease, DNase):专一降解DNA的酶。 RNA酶 (ribonuclease, RNase):专一降解RNA的酶。u依据对底物作用方式不同 核酸内切酶:在DNA或RNA分子内部切断磷酸二酯键 。 核酸外切酶:水解核酸分子链末端的磷酸二酯键,有53或35核酸外切酶。生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为
5、重点的“群众性治安防控工程”。u核酸外切酶分类核酸内切酶及外切酶作用位点示意图53核酸外切酶:从5端切除核苷酸的称为53核酸外切酶35核酸外切酶:从3端切除核苷酸的称为35核酸外切酶生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。u 核酸酶的功能参与DNA的合成、修复以及RNA的剪接清除多余的、结构和功能异常的核酸,以及外源性核酸降解食物中的核酸体外重组DNA技术中的重要工具酶 生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社
6、区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。(二)核酸的消化吸收食物核蛋白蛋白质核酸(RNA及DNA)核苷酸核苷磷酸碱基戊糖胃酸胰核酸酶胰、肠核苷酸酶核苷酶生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。三、核苷酸的代谢包括合成和分解代谢u核苷酸的合成代谢u核苷酸的分解代谢生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台
7、、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。嘌呤核苷酸的合成与分解代谢第二节Synthesis and Degradation of Purine Nucleotides“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。u 嘌呤核苷酸的结构GMPAMP生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群
8、众性治安防控工程”。 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料,经过一系列酶促反应,合成嘌呤核苷酸,称为从头合成途径。 一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两条途径 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷,经过简单的反应过程,合成嘌呤核苷酸,称为补救合成途径。生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1. 从头合成途径(一)嘌呤核苷酸的从头合成u 除某些细菌外,几乎所有生物体都能合成嘌呤碱u 哺乳动物从头合成部位:肝是体内从头合成嘌
9、呤核苷酸的主要器官, 其次是小肠和胸腺,而脑、骨髓则只能进行补救合成生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。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)u嘌呤碱合成的元素来源生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。u嘌呤核苷酸合成过程第一阶段: IMP的合成
10、第二阶段: AMP和GMP的生成R-5-P(5-磷酸核糖)ATP AMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P(磷酸核糖焦磷酸)IMP AMP GMPH2N-1-R-5-P(5-磷酸核糖胺)谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。R-5-PPP-1-R-5-PPRPP合成酶H2N-1-R-5-P酰胺转移酶ATPAMPGlnGlu核糖-5-磷酸 磷酸核糖焦磷酸,PRPP 5-磷酸核糖胺,PRA H2C-NH2O=C-OHG
11、AR合成酶ATPMg2+甘氨酰胺核苷酸,GAR转甲酰基酶N10-甲酰FH4FH4甲酰甘氨酰胺核苷酸,FGARGlnGluATP,Mg2+R-5-PNH甲酰甘氨脒核苷酸,FGAM12345u 第一阶段:IMP的生成 H2C NHCHO HN=CR-5-PNHH2C NHCHOO=CR-5-PNHH2C-NH2O=C生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。NHCHO甲酰甘氨脒核苷酸,FGAMAIR合成酶ATP,Mg2+,K+H2O5-氨基咪唑核
12、苷酸,AIR羧化酶5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸,CAIR合成酶N-琥珀酰-5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸,SAICARCO2Asp,ATP,Mg2+延胡索酸5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸,AICARR-5-PN C CCHH2NNCOH2N5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸,FAICARIMP合酶R-5-PN C CCHH2NNCOHOR-5-PN C CCHH2NNCONHHOOCH2CHCHOOCR-5-PNC CCHNHNCO HNHCR-5-PNC CCHNHNCOH2NO=C H6R-5-PN HC CCHH2NN789N10-甲酰甲酰FH4FH4转甲酰基酶K+10H2O11次黄嘌呤
13、核苷酸, IMPR-5-PNH H2C HN=C“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。u 第二阶段:由IMP生成AMP和GMP生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。u 嘌呤核苷酸从头合成特点 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1个ATP。生
14、物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2. 从头合成的调节调节方式:反馈调节和交叉调节R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺转移酶PRAIMP腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTP+_IMP腺苷酸代琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP_+生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网
15、应用为重点的“群众性治安防控工程”。(二)嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式u 参与补救合成的酶 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)生物化学与分子生物学(第9版)“雪亮工程是以区(县)、乡(镇)、村(社区)三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。u补救合成过程
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