生物化学与分子生物核苷酸代谢及代谢调控精选课件.ppt

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1、关于生物化学与分子生物核苷酸代谢及代谢调控第一页，本课件共有37页一、核酸和核苷酸的分解代谢核酸的碱水解（一）核酸的水解参见上册，重点了解的碱水解第二页，本课件共有37页核酸的酶水解第三页，本课件共有37页(三)嘌呤碱的分解（二）核苷酸的降解 核苷酸在核苷酸酶作用下，水解为核苷和磷酸。在核苷磷酸化酶的作用下，核苷分解为碱基和戊糖-1-磷酸；在核苷水解酶的作用下，核苷水解为碱基和戊糖。图重点掌握别嘌呤醇及黄嘌呤氧化酶及嘌呤在不同生物提内的分解的产物次黄嘌呤核苷图次黄嘌呤次黄嘌呤核苷酸腺苷黄嘌呤鸟嘌呤脱氨基酶第四页，本课件共有37页黄嘌呤氧化酶催化羟基化类型的反应黄嘌呤氧化酶的抑制剂别黄嘌呤别嘌呤

2、醇黄嘌呤第五页，本课件共有37页尿酸的分解(四)嘧啶碱的分解 灵长类、鸟类、爬灵长类、鸟类、爬虫类、昆虫虫类、昆虫哺乳动物、腹足类哺乳动物、腹足类硬骨鱼硬骨鱼大多数鱼类、两栖类大多数鱼类、两栖类和和甲壳类和咸水瓣鳃类甲壳类和咸水瓣鳃类尿囊素第六页，本课件共有37页甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸二、核苷酸的生物合成（一）嘌呤核糖核苷酸的合成从开始，先合成，在转变为其他嘌呤核苷酸图第七页，本课件共有37页甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲甲酰甘氨脒核苷酸酰甘氨脒核苷酸甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸第八页，本课件共有37页5-氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸N5-羧基氨基咪唑核苷酸羧基氨基咪唑核苷酸甲酰

3、甘氨脒核苷酸甲酰甘氨脒核苷酸第九页，本课件共有37页5-氨基氨基-4-羧酸咪唑核苷酸羧酸咪唑核苷酸N-琥珀酰琥珀酰-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-酰胺核苷酸酰胺核苷酸N5-羧基氨基咪唑核苷酸羧基氨基咪唑核苷酸第十页，本课件共有37页5-氨基咪唑氨基咪唑-4-酰胺核苷酸酰胺核苷酸N-甲酰胺咪唑甲酰胺咪唑-4-酰胺核苷酸酰胺核苷酸次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸N-琥珀酰琥珀酰-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-酰胺核苷酸酰胺核苷酸第十一页，本课件共有37页第十二页，本课件共有37页由IMP合成AMP 和 GMP黄嘌呤核苷酸第十三页，本课件共有37页嘌呤核苷酸合成的调控第十四页，本课件共有37页嘌呤核苷酸合成的补

4、救合成salvage pathway缺少次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）会导致自毁面容症。P395第十五页，本课件共有37页（二）嘧啶核糖核苷酸的合成 氨甲酰磷酸合成酶催化的反应第十六页，本课件共有37页嘧啶核糖核苷酸从头合成途径乳清酸乳清苷酸二氢乳清酸氨甲酰天冬氨酸氨甲酰磷酸第十七页，本课件共有37页嘧啶核糖核苷酸从头合成途径的调控发生在尿嘧啶核苷三磷酸水平第十八页，本课件共有37页（三）脱氧核糖核苷酸的合成 大肠杆菌核糖核苷酸还原酶的结构脱氧核苷酸生物合成的调控第十九页，本课件共有37页图第二十页，本课件共有37页胸腺嘧啶的合成第二十一页，本课件共有37页（四）辅酶核苷酸的生物

5、合成 1.烟酰胺核苷酸的合成 烟酸+5-磷酸核糖焦磷酸 烟酸单核苷酸+PPi(烟酸单核苷酸焦磷酸化酶）烟酸单核苷酸+ATP 脱酰胺-NAD+PPi(脱酰胺-NAD焦磷酸化酶）脱酰胺-NAD+谷氨酰胺+ATP NAD+谷氨酸+AMP+PPi（NAD合成酶）NAD+ATP NADP+ADP（NAD激酶）2.黄素核苷酸的合成 核黄素+ATP FMN+ADP（黄素激酶）FMN+ATP FAD+PPi（FAD焦磷酸化酶）3.辅酶A的合成（结构式见p403）泛酸+ATP 4-磷酸泛酸+ADP（激酶）4-磷酸泛酸+半胱氨酸+ATP（CTP）4-磷酸泛酰半胱氨酸+ADP（CDP）（合成酶）4-磷酸泛酰半胱氨酸

6、+ATP 4-磷酸泛酰巯基乙胺+CO2（脱羧酶）4-磷酸泛酰巯基乙胺+ATP 脱磷酸辅酶A+PPi（焦磷酸化酶）脱磷酸辅酶A+ATP 辅酶A+ADP（激酶）第二十二页，本课件共有37页基本要求1.熟悉核苷酸的分解代谢。2.熟悉核苷酸的生物合成途径。3.掌握有关的抗代谢物及与抗癌药的关系。（重点，教材叙述不够系统）4、时数：3学时第二十三页，本课件共有37页第33章 细胞代谢的调节 第二十四页，本课件共有37页中间代谢的方框图解一、细胞代谢的调节网络1.代谢途径交叉形成网络光反应：1：光解水，产生氧气。2：将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。3：利用水光解的产物氢离子，合成NADP

7、H+H离子，为暗反应提供还原剂。暗反应光反应;讲述几大代谢之间的关联 图第二十五页，本课件共有37页（1）细胞的能量状态决定代谢的方向2.分解代谢和合成代谢的单向性 能量增多时，进行生物合成以储存能量贫乏时，进行生物分解以供能第二十六页，本课件共有37页底物循环（2）关键的调控步骤决定代谢的方向无效循环（futile cycle）：也称之底物循环（substrate cycle）。一对催化两个途径的中间代谢物之间循环的方向相反、代谢上不可逆的反应。有时该循环通过ATP的水解导致热能的释放。例如，葡萄糖ATP葡萄糖-6-磷酸ADP与葡萄糖-6-磷酸H2O葡萄糖Pi反应组成的循环反应，其净反应实际

8、上是ATPH2OADPPi 第二十七页，本课件共有37页3.酶活性的调节（1）酶促反应的前馈和反馈*葡萄糖-6-磷酸对糖原合成酶的激活作用属于正前馈调节。氨基酸合成的反馈抑制第二十八页，本课件共有37页糖代谢中有不少负反馈调节第二十九页，本课件共有37页（2）酶活性的特异激活剂和抑制剂果糖磷酸激酶的调控天冬氨酸转氨甲酰酶异促效应：非底物分子的调节物对别构酶的调节作用heterotropic effect第三十页，本课件共有37页(3)蛋白酶解对酶活性的影响（参见酶原的激活）活性水解掉第三十一页，本课件共有37页(4)酶的共价修饰与连续激活（参见酶的供加修饰和细胞信号的传导）第三十二页，本课件共

9、有37页、是通用的能量载体、以还原力形式携带能量、代谢的基本要略在于形成、还原力和构造单元以用于生物合成第三十三页，本课件共有37页二、细胞结构对代谢途径的分隔控制 1.细胞结构和酶的空间分布 细胞膜控制细胞与环境之间的物质、能量和信息交换；核膜将细胞分为细胞核和细胞质两部分，细胞核贮存遗传信息，进行基因复制、转录和转录后的加工；胞液是细胞质的连续水相部分，糖酵解、糖原异生、磷酸葡萄糖途径，及糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸的生物合成主要在胞液中进行，胞液中悬浮着细胞器和细胞骨架；粗面内质网合成分泌性蛋白质，光面内质网合成磷脂、糖脂、胆固醇，蛋白质的糖基化在内质网膜的内侧进行，通过运输泡与靶细胞器的膜融合后转向膜的外侧；高尔基体参与细胞合成物和吸收物的加工、浓缩、包装、运输；溶酶体分解细胞的吞噬物和老化的细胞内容物；线粒体中进行柠檬酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸分解、氧化磷酸化等产能反应。第三十四页，本课件共有37页异戊二烯 植物细胞内线粒体数目比动物细胞少，因线粒体的某些功能已被叶绿体取代 第三十五页，本课件共有37页动物脂肪组织第三十六页，本课件共有37页感谢大家观看第三十七页，本课件共有37页