第八章 核苷酸代谢.pptx

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1、l核酸的消化与吸收核酸的消化与吸收食物核蛋白蛋白质核酸(RNA及DNA)胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、肠核苷酸酶碱基戊糖核苷酶第1页/共54页核苷酸的生物学功用核苷酸的生物学功用l作为核酸合成的原料作为核酸合成的原料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2页/共54页核苷酸的合成代谢核苷酸的合成代谢l从头合成途径(de novo synthesis pathway)是指利用磷酸核糖、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，合成核苷酸的途径。l补救合成途径(salvage synthes

2、is pathway)利用体内游离的碱基或核苷，经过简单的反应过程，合成核苷酸的途径。第3页/共54页核苷酸的从头合成概况5-磷酸核糖PRPPAspCO2+Gln氨基甲酰磷酸乳清酸UMPdTMPUTPCTPGTPATPAMPGMPIMPGlnGlyGln一碳单位一碳单位CO2Asp第4页/共54页第一节 嘌呤核苷酸代谢Metabolism of Purine Nucleotides第5页/共54页 肝、小肠和胸腺的胞液。（一）嘌呤核苷酸的从头合成合成部位一、嘌呤核苷酸的合成代谢第6页/共54页嘌呤碱合成的元素来源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）第7页/

3、共54页(1)IMP的合成1.从头合成途径第8页/共54页第9页/共54页第10页/共54页第11页/共54页N10-CHOFH4N10-CHOFH4第12页/共54页(2)AMP和和GMP的生成的生成 第13页/共54页AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶第14页/共54页l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。l先合成先合成 IMP，再转变成，再转变成 AMP或或GMP。lPRPP是是5-磷酸核糖的活性供体。磷酸核糖的活性供体。嘌呤核苷酸从头合成特点嘌呤核苷酸从头合成特点第15页/共5

4、4页2.从头合成的调节调节方式：反馈调节和交叉调节第16页/共54页l既满足需要，又不致于浪费。既满足需要，又不致于浪费。l维持维持ATP与与GTP浓度的平衡。浓度的平衡。调节的意义调节的意义第17页/共54页（二）嘌呤核苷酸的补救合成（二）嘌呤核苷酸的补救合成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)参与补救合成的酶第18页/共54页补救合成过程第19

5、页/共54页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补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。氨基酸的消耗。l体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。进行补救合成。第20页/共54页（三）嘌呤核苷酸的相互转变（三）嘌呤核苷酸的相互转变IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+NADP+NH3第21页/共54页（四）（四）脱氧核糖核苷酸的生成脱氧核糖核苷酸的生成l体内脱氧核糖核苷酸是通过相应的核糖核苷酸还原生成的。l这种还原反应是由核糖核苷酸还原酶催化，在二磷酸核苷（NDP）

6、水平上进行的。第22页/共54页 脱氧核糖核苷酸的生成过程第23页/共54页 核糖核苷酸还原酶的调节核糖核苷酸还原酶的调节 第24页/共54页（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。主要以竞争性抑制干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成。第25页/共54页次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤(6-MP)嘌呤类似物：主要有6-巯基嘌呤(6-Mercaptopurine，6-MP)第26页/共54页 6-MP6-MP核苷酸从头合成途径补救合成途径HGPRTPRPP酰胺转移酶IMPAMP 和 GMP-6-MP 核苷酸是核苷酸是 IMP的

7、类似物的类似物第27页/共54页氨基酸类似物：氨基酸类似物：氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸(AS)是是 Gln的类似物的类似物.第28页/共54页叶酸类似物：叶酸类似物：氨蝶呤氨蝶呤(AP)和甲氨蝶呤和甲氨蝶呤(MTX)第29页/共54页第30页/共54页甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺核苷酸（GAR）=甲酰甘氨脒核苷酸（FGAM）5-氨基异咪唑-4-甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黄嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（A）GMP=PRPPPPi鸟嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP

8、6-MP6-MP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸MTXMTX第31页/共54页二、嘌呤核苷酸的分解代谢二、嘌呤核苷酸的分解代谢第32页/共54页嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMPH（次黄嘌呤）GX（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶第33页/共54页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别嘌呤醇次黄嘌呤第34页/共54页第二节嘧啶核苷酸的代谢Metabolism of Pyrimidine Nucleotides第35页/共54页（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合成部位一、嘧啶核苷酸的合成代谢先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。先合成

9、UMP，再转变成dTMP和CTP。特点第36页/共54页嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸第37页/共54页1.从头合成途径（1）尿嘧啶核苷酸的合成第38页/共54页CPS CPS 分布分布 线粒体线粒体(肝肝)胞液胞液(所有细胞所有细胞)氮源氮源 NH3 Gln 变构激活剂变构激活剂 AGA 无无 变构抑制剂变构抑制剂无无UMP功能功能 尿素合成尿素合成 嘧啶合成嘧啶合成 氨甲酰磷酸合成酶和 的区别 第39页/共54页 第40页/共54页（2）CTP的合成 是在三磷酸水平上进行的。第41页/共54页（3）dTMP或TMP的生成是在一磷酸水平上进行的。第42页/共54页2.从头合成的调节从头合成的

10、调节第43页/共54页（二）（二）嘧啶核苷酸的补救合成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胸腺嘧啶核苷+ATP胸苷激酶TMP+ADP第44页/共54页（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶类似物胸腺嘧啶5-氟尿嘧啶5-氟尿嘧啶(5-FU)是胸腺嘧啶的类似物。第45页/共54页5-FU5-FdUMP5-FUTPdUMPdTMP合成RNA破坏 RNA的结构第46页/共54页 氨基酸类似物氨基酸类似物如氮杂丝氨酸抑制如氮杂丝氨酸抑制 CTP的合成。的合成。如甲氨喋呤抑制如甲氨喋呤抑制 dTMP的合成。的合成。叶酸类似物第47页/共54页核苷类似物阿糖胞苷胞嘧啶第48页/共54页UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮杂丝氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤氮杂丝氨酸第49页/共54页二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶碱1-磷酸核糖嘧啶核苷酸核苷 核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶第50页/共54页 第51页/共54页嘌呤核苷酸合成小结嘌呤核苷酸合成小结IMP第52页/共54页嘧啶核苷酸合成小结嘧啶核苷酸合成小结UMP第53页/共54页感谢您的观看！第54页/共54页