第10章核酸与核苷酸代谢课件.ppt

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1、第10章核酸与核苷酸代谢第1页，此课件共50页哦本章内容本章内容n核酸的消化与吸收n核酸的分解代谢1.嘌呤的分解2.嘧啶的分解n核苷酸的生物合成1.嘌呤核苷酸合成2.嘧啶核苷酸合成3.脱氧核糖核苷酸的合成第2页，此课件共50页哦 第一节：第一节：核酸的消化与吸收核酸的消化与吸收第3页，此课件共50页哦l核酸的消化与吸收核酸的消化与吸收食物核蛋白食物核蛋白蛋白质蛋白质核酸（核酸（RNA及及DNA）胃酸胃酸核苷酸核苷酸胰核酸酶胰核酸酶核苷核苷磷酸磷酸胰、肠核苷酸酶胰、肠核苷酸酶碱基碱基戊糖戊糖核苷酶核苷酶第4页，此课件共50页哦核苷酸的生物功用核苷酸的生物功用l作为核酸合成的原料作为核酸合成的原料

2、l体内能量的利用形式体内能量的利用形式l参与代谢和生理调节参与代谢和生理调节l组成辅酶组成辅酶l活化中间代谢物活化中间代谢物第5页，此课件共50页哦 第二节：第二节：核苷酸的分解代谢核苷酸的分解代谢第6页，此课件共50页哦一、嘌呤核苷酸的结构一、嘌呤核苷酸的结构GMPAMP第7页，此课件共50页哦二、嘌呤核苷酸的分解代谢二、嘌呤核苷酸的分解代谢核苷酸核苷酸核苷核苷核苷酸酶核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶碱基碱基1-1-磷酸核糖磷酸核糖第8页，此课件共50页哦嘌呤碱的最终代谢产物AMPAMPGMPGMPH H（次黄嘌呤）（次黄嘌呤）G GX X（黄嘌呤）（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌

3、呤黄嘌呤氧化酶氧化酶第9页，此课件共50页哦第10页，此课件共50页哦三、别嘌呤醇治疗痛风的机理三、别嘌呤醇治疗痛风的机理第11页，此课件共50页哦四、嘧啶核苷酸的结构四、嘧啶核苷酸的结构第12页，此课件共50页哦五、嘧啶核苷酸的分解代谢五、嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶碱嘧啶碱1-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸核苷核苷 核苷酸酶核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶第13页，此课件共50页哦胞嘧啶NH3尿嘧啶二氢尿嘧啶 H2OCO2+NH3-丙氨酸丙氨酸胸腺嘧啶-脲基异丁酸脲基异丁酸-氨基异丁酸氨基异丁酸H2O丙二酸单酰CoA乙酰CoATAC肝尿素甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰CoATAC糖异生

4、第14页，此课件共50页哦 第二节：第二节：核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成第15页，此课件共50页哦一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢l从头合成途径从头合成途径(de novo synthesis pathway)l补救合成途径补救合成途径(salvage synthesis pathway)第16页，此课件共50页哦嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的从从头头合合成成途途径径是是指指利利用用磷磷酸酸核核糖糖、氨氨基基酸酸、一一碳碳单单位位及及二二氧氧化化碳碳等等简简单单物物质质为为原原料料，经经过过一一系系列列酶酶促促反反应应，合合成成嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的途径。途径。肝肝是是体体内内

5、从从头头合合成成嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的主主要要器器官官，其其次次是是小小肠肠和和胸胸腺腺，而而脑脑、骨骨髓髓则则无无法法进进行行此此合合成成途途径。径。（一）嘌呤核苷酸的从头合成（一）嘌呤核苷酸的从头合成定义定义合成部位合成部位第17页，此课件共50页哦嘌呤碱合成的元素来源嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸天冬氨酸甲酰基甲酰基（一碳单位）（一碳单位）甘氨酸甘氨酸甲酰基甲酰基（一碳单位）（一碳单位）谷氨酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基）嘌呤是在核糖环上合成的嘌呤是在核糖环上合成的第18页，此课件共50页哦过程过程1.IMP的合成的合成2.AMP和和GMP的生成的生成第19页，此课件共50页哦R-

6、5-P（5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）（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 AMP GMPH2N-1-R-5-P（5-磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转移酶第20页，此课件共50页哦多步反应不用记多步反应不用记第21页，此课件共50页哦从从IMP合成合成AMP和和GMP第22页，此课件共50页哦 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。IMP的合成需的合成需6个个ATP，7个高能磷酸键。个高能磷酸键。AMP或或

7、GMP的合成又需的合成又需1个个ATP。嘌呤核苷酸从头合成嘌呤核苷酸从头合成特点特点第23页，此课件共50页哦嘌呤核苷酸合成的调节反馈抑制和交叉抑制反馈抑制和交叉抑制第24页，此课件共50页哦 利利用用体体内内游游离离的的嘌嘌呤呤或或嘌嘌呤呤核核苷苷，经经过过简简单单的的反反应应，合合成成嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的过过程程，称称为为补补救救合合成成（或或重新利用）途径。重新利用）途径。（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径定义定义第25页，此课件共50页哦腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine phosphoribosyl transferase,APRT

8、)次黄嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,HGPRT)腺苷激酶腺苷激酶(adenosine kinase)参与补救合成的酶参与补救合成的酶第26页，此课件共50页哦腺嘌呤腺嘌呤 +PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤次黄嘌呤 +PRPPIMP+PPiHGPRT鸟嘌呤鸟嘌呤 +PRPPHGPRTGMP+PPi合成过程合成过程腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第27页，此课件共50页哦补救合成的生理意义补救合成的生理意义l补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸补救合成

9、节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。的消耗。l体内某些组织器官，如体内某些组织器官，如脑、骨髓脑、骨髓等只能进行等只能进行补救合成。补救合成。第28页，此课件共50页哦（三）嘌呤核苷酸的相互转变（三）嘌呤核苷酸的相互转变IMPIMPAMPAMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸XMPXMPGMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+NADP+NH3第29页，此课件共50页哦l从头合成途径从头合成途径l补救合成途径补救合成途径二、嘧啶核苷酸的合成代谢二、嘧啶核苷酸的合成代谢第30页，此课件共50页哦（一）嘧啶核苷酸的从头合成（一）嘧啶核苷酸的从头合成主要是肝细胞胞液主要是肝细胞胞液嘧

10、嘧啶啶核核苷苷酸酸的的从从头头合合成成是是指指利利用用磷磷酸酸核核糖糖、氨氨基基酸酸、一一碳碳单单位位及及二二氧氧化化碳碳等等简简单单物物质质为为原原料料，经经过过一一系系列列酶酶促促反反应应，合合成成嘧嘧啶啶核核苷苷酸酸的的途径。途径。定义定义合成部位合成部位第31页，此课件共50页哦嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶核苷酸的从头合成n嘧啶环先独立合成，然后转移到PRPP（类似于补救途径）n先合成UMPn合成前体：GlnCO2Asp需要需要 ATP尿嘧啶尿嘧啶胞嘧啶胞嘧啶第32页，此课件共50页哦嘧啶合成的元素来源嘧啶合成的元素来源氨基甲氨基甲酰磷酸酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸CO2谷氨酰胺谷氨酰胺第33页

11、，此课件共50页哦1.UMP的从头合成的从头合成 第34页，此课件共50页哦第35页，此课件共50页哦2.胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶谷氨酰胺ATP谷氨酸ADP+Pi第36页，此课件共50页哦从头合成的调节从头合成的调节-ATP+CO2+谷氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸天冬氨酸嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸ATP+5-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸PRPP-第37页，此课件共50页哦（二）（二）嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶嘧啶 +PRPP

12、磷酸嘧啶核苷磷酸嘧啶核苷 +PPi嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 +ATP尿苷激酶UMP+ADP胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷 +ATP胸苷激酶TMP+ADP第38页，此课件共50页哦（一）特殊的激酶催化（一）特殊的激酶催化NMP转变成转变成NDP核苷单磷酸激酶n核苷单磷酸激酶对碱基有特异性，但对戊糖没有特异性AMP+ATP 2ADPGMP+ATP GDP+ADP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第39页，此课件共50页哦（二）核苷三磷酸（二）核苷三磷酸（NTP）的合成）的合成核苷二磷酸激酶ATP:ATP:底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光

13、合磷酸化GTP:GTP:底物水平磷酸化底物水平磷酸化其他其他NTP:NTP:核苷二磷酸激酶对碱基和戊糖均无特异性核苷二磷酸激酶对碱基和戊糖均无特异性在有氧条件下，细胞内在有氧条件下，细胞内ATPATP浓度远高于其他几种浓度远高于其他几种NTPNTPATPATP是磷酸的主要供体是磷酸的主要供体第40页，此课件共50页哦四、脱氧核苷酸的合成四、脱氧核苷酸的合成1234512345碱基碱基碱基碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸核苷酸核苷酸如何除去如何除去2-位的氧？位的氧？核苷酸还原酶核苷酸还原酶第41页，此课件共50页哦脱氧核苷酸的合成在核苷二磷酸水平上进行在核苷二磷酸水平上进行（N代表代表A、G、U、C等

14、碱基）等碱基）第42页，此课件共50页哦dNDP+ATP 激酶激酶dNTP+ADP二磷酸脱氧核苷二磷酸脱氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷二磷酸核糖核苷NADP+NADPH+H+核糖核苷酸还原酶，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SS硫氧化还原蛋白还原酶硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）NDP的还原第43页，此课件共50页哦五五.dTMP的生成的生成第44页，此课件共50页哦脱氧嘧啶核苷酸的形成第45页，此课件共50页哦常见的叶酸类似物第46页，此课件共50页哦甲甲氧氧苄啶第47页，此课件共50页哦谷氨酰胺的类似物第48页，此课件共50页哦嘌呤类似物嘌呤类似物嘧啶类似物嘧啶类似物第49页，此课件共50页哦5-氟尿苷酸抑制胸苷酸合酶的机理氟尿苷酸抑制胸苷酸合酶的机理第50页，此课件共50页哦