《核苷酸代谢》课件.ppt
《《核苷酸代谢》课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《核苷酸代谢》课件.ppt(69页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、核核 苷苷 酸酸 代代 谢谢Metabolism of Nucleotides 核苷酸的生理功能核苷酸的生理功能 w作为核酸合成的原料作为核酸合成的原料:dATP、dGTP、dCTP、dTTPDNA的合成原料;的合成原料;ATP、GTP、CTP、UTP RNA的合成原料。的合成原料。w体内能量的利用形式:体内能量的利用形式:ATP、GTP(蛋白质合(蛋白质合成)、成)、UTP(糖原合成)、(糖原合成)、CTP(磷脂合成)(磷脂合成)w参与代谢和生理调节:如参与代谢和生理调节:如cAMP是第二信是第二信使,也作为效应剂参与调节。使,也作为效应剂参与调节。AMP、ADP、ATP均可作为效应剂。均可
2、作为效应剂。w构成辅酶:腺苷酸可参与组成构成辅酶:腺苷酸可参与组成NAD、FAD、辅酶、辅酶A等。等。w活化中间代谢物:如活化中间代谢物:如UDPG、CDP胆碱胆碱等、等、SAM、PAPS等。等。食物核蛋白食物核蛋白胃酸胃酸蛋白质蛋白质核酸(核酸(RNA及及DNA)单核苷酸单核苷酸水解水解3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键H2O胰核酸酶胰核酸酶(磷酸二酯酶)(磷酸二酯酶)核糖核酸酶(核糖核酸酶(RNase)脱氧核糖核酸酶脱氧核糖核酸酶(DNase)核酸的消化核酸的消化胰、肠核苷酸酶(胰、肠核苷酸酶(nucleotidase)(磷酸单酯酶)(磷酸单酯酶)H2O磷酸磷酸核苷核苷碱基碱基戊糖(或戊糖戊糖(
3、或戊糖-1-磷酸)磷酸)核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶(nucleoside phosphorylase)核苷酶核苷酶(nucleosidase)(水解或磷酸解)(水解或磷酸解)核苷水解酶核苷水解酶(nucleoside hydrolase)H2OH3PO4单核苷酸单核苷酸 核苷酸代谢概况核苷酸代谢概况w 合成代谢合成代谢n从头合成途径从头合成途径(de novo synthesis pathway)n补救合成途径补救合成途径(salvage synthesis pathway)w 分解代谢分解代谢第一节第一节 核苷酸合成代谢核苷酸合成代谢w从头合成途径从头合成途径(de novo synthesi
4、s pathway):利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位和:利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位和CO2 等简等简单物质为原料,经过一系列酶促反应,合成核苷单物质为原料,经过一系列酶促反应,合成核苷酸的途径。酸的途径。n这是主要合成途径。这是主要合成途径。n主要在主要在肝脏肝脏进行,其次是小肠和胸腺,而进行,其次是小肠和胸腺,而脑、脑、骨髓骨髓则无法进行此合成途径则无法进行此合成途径。l嘌呤核苷酸的结构嘌呤核苷酸的结构GMPAMP(一)嘌呤核苷酸的从头合成(一)嘌呤核苷酸的从头合成过程过程1.IMP的合成的合成2.AMP和和GMP的生成的生成R-5-P(5-磷酸核糖)磷酸核糖)PP-1-R-5-P(PR
5、PP)(磷酸核糖焦磷酸)磷酸核糖焦磷酸)谷氨酰胺谷氨酰胺 酰胺基酰胺基NN10甲酰四氢叶酸甲酰四氢叶酸天冬氨酸天冬氨酸-氨基氨基N甘氨酸甘氨酸二氧化碳二氧化碳IMPH2N-1-R-5-P(PRA)(5-磷酸核糖胺)磷酸核糖胺)ATPAMPPRPP合成酶合成酶(PRPPK)谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转移酶(GPAT)111、IMP的合成过程的合成过程 GAR合成酶合成酶转甲酰基酶转甲酰基酶 FGAM合成酶合成酶AIR合成酶合成酶7891011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
6、单位)谷氨酰胺谷氨酰胺(酰胺基)(酰胺基)IMP的合成要点:的合成要点:w在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环;在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环;wPRPP是重要的中间代谢物,它不仅参与是重要的中间代谢物,它不仅参与嘌呤核苷酸的从头合成,而且参与嘧啶嘌呤核苷酸的从头合成,而且参与嘧啶核苷酸的从头合成及两类核苷酸的补救核苷酸的从头合成及两类核苷酸的补救合成。是合成。是5-5-磷酸核糖的活性供体;磷酸核糖的活性供体;wPRPP合成酶合成酶和和酰胺转移酶酰胺转移酶为为关键酶关键酶。IMP是是AMP和和GMP的前体。的前体。2、AMP和和GMP的生成的生成腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶
7、脱氢酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶合成酶目目 录录AMPADPATPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPGTPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶3、ATP和和GTP的生成:的生成:无意义无意义4、脱氧核糖核苷酸的生成脱氧核糖核苷酸的生成在在核苷二磷酸水平上核苷二磷酸水平上进行进行(N代表代表A、G、U、C等碱基)等碱基)4种种NDP(A、G、C及及U)经还原反应生成)经还原反应生成4种种相应的相应的dNDP 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核糖核苷酸还原酶,核糖核苷酸
8、还原酶,Mg2+还原型硫氧化还原型硫氧化还原蛋白还原蛋白-(SH)2氧化型硫氧氧化型硫氧化还原蛋白化还原蛋白SSNADP+NADPH+H+硫氧化还原蛋白还原酶硫氧化还原蛋白还原酶(FAD)脱氧核苷酸的生成脱氧核苷酸的生成IMPAMPGMPADPGDPATPGTPdADPdATPdGDPdGTP嘌呤核苷酸合成小结嘌呤核苷酸合成小结从头合成的调节从头合成的调节R-5-PATPPRPP合成酶合成酶PRPP酰胺转移酶酰胺转移酶PRAIMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸AMP ADPATPXMPGMPGDP GTP+_IMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP
9、_+调节方式:调节方式:反馈调节反馈调节和和交叉调节交叉调节目目 录录l嘧啶核苷酸的结构嘧啶核苷酸的结构(二)嘧啶核苷酸的从头合成(二)嘧啶核苷酸的从头合成1.尿嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺谷氨酰胺+HCO3-氨基甲酰磷氨基甲酰磷酸合成酶酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸谷氨酸+氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸嘧啶合成的元素来源嘧啶合成的元素来源天冬氨酸天冬氨酸GlnCO22.胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺ATP谷氨酸谷氨酸ADP+Pi3.dTMP或或TMP的
10、生成的生成TMP合酶合酶N5,N10-甲烯甲烯FH4FH2FH2还原酶还原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脱氧胸苷一磷酸脱氧胸苷一磷酸dTMPUDP脱氧核苷酸还原酶脱氧核苷酸还原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMPCDPdUDPUDPUTPCTPdCDPdCTPdTTPdUMPUMPdCMPdTMPdTDP嘧啶核苷酸合成小结嘧啶核苷酸合成小结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-w补救合成途径
11、补救合成途径(salvage synthesis pathway):利用游离的碱基或核苷,:利用游离的碱基或核苷,经过简单的反应过程,合成核苷酸的经过简单的反应过程,合成核苷酸的途径。途径。n这是次要合成途径。这是次要合成途径。n脑、骨髓等只能进行此途径。脑、骨髓等只能进行此途径。磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶核苷激酶核苷激酶参与补救合成的酶参与补救合成的酶腺嘌呤腺嘌呤+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腺苷激酶ATPADPAMP嘧啶嘧啶+PRPP磷酸嘧啶核苷磷
12、酸嘧啶核苷+PPi嘧啶磷酸核糖转移酶嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷+ATP尿苷激酶尿苷激酶UMP+ADP胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷+ATP胸苷激酶胸苷激酶TMP+ADP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补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。基酸的消耗。l体内某些组织器官,如脑、骨髓等只能进体内某些组织器官,如脑、骨髓等只能进行补救合成。行补救合成。次次 黄黄 嘌嘌 呤呤-鸟鸟 嘌嘌 呤呤 磷磷 酸酸 核核 糖糖 转转 移移 酶酶(HGPRT)基基因因缺缺陷陷引引起起嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸补补救救合合成成途途径径障障碍碍,脑脑合合成成嘌嘌呤呤
13、核核苷苷酸酸能能力力低低下下,造成中枢神经系统发育不良。造成中枢神经系统发育不良。此综合征以高尿酸血症(此综合征以高尿酸血症(hyperuricemia)及神经系统症状为特征,又称及神经系统症状为特征,又称自毁容貌症自毁容貌症。HGPRT缺陷引起缺陷引起Lesch Nyhan 综合征综合征 第二节第二节 核苷酸分解代谢核苷酸分解代谢(一)嘌呤核苷酸的分解代谢(一)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AMPIMPGMPH2ONH3AMP脱氢酶脱氢酶AMP deaminaseNADP+NADPH+H+NH3GMP 还原
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 核苷酸代谢 核苷酸 代谢 课件
限制150内