核苷酸代謝課件

第十章核酸與核苷酸代謝

人體內的核苷酸主要由機體細胞自身合成，核苷酸不屬于營養(yǎng)必需物質。第一節(jié)核酸的消化與吸收食物核蛋白蛋白質核酸(RNA及DNA)胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、腸核苷酸酶堿基戊糖核苷酶核苷酸是核酸的基本結構單位。AMP非特異性水解磷酸二酯鍵的核酸酶:作用于RNA和DNA(方向性3’5’或5’3’)專一水解核酸的磷酸二酯鍵（1）按底物專一性分類（2）按水解位置分類核酸內切酶(endonuclease)核酸外切酶(exonuclease)既可內切也能外切的核酸酶核糖核酸酶(RNase)：作用于RNA脫氧核糖核酸酶(DNase)：作用于DNA。單核苷酸的分解核苷酸酶：催化核苷酸水解成核苷和磷酸的酶核苷磷酸化酶：能分解核苷生成含氮堿和戊糖的磷酸酯的酶。核苷水解酶：能分解核苷生成含氮堿和戊糖的酶。核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶堿基1-磷酸核糖一、嘌呤核苷酸的分解代謝尿素和乙醛酸尿囊酸

尿囊素和CO2尿酸黃嘌呤嘌呤人、靈長類第二節(jié)核苷酸的分解代謝二、嘧啶核苷酸的分解代謝嘧啶堿1-磷酸核糖嘧啶核苷酸核苷

核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶胞嘧啶NH3尿嘧啶二氫尿嘧啶H2OCO2+NH3β-丙氨酸胸腺嘧啶β-脲基異丁酸β-氨基異丁酸H2O丙二酸單酰CoA乙酰CoATAC肝尿素甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰CoATAC糖異生第三節(jié)嘌呤核苷酸的生物合成

利用體內游離的堿基或核苷，經過簡單的反應過程，合成核苷酸。

核苷酸從頭合成途徑(denovosynthesis)

核苷酸補救合成途徑(salvagepathway)利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質為原料，經過一系列酶促反應，合成核苷酸。（二）核糖的來源與PRPP的生成R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）磷酸戊糖途徑

肝是體內從頭合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小腸和胸腺，而腦、骨髓則無法進行此合成途徑，必須依靠補救合成途徑。

哺乳動物合成部位

從頭合成途徑除某些細菌外，幾乎所有生物體都能合成嘌呤堿。

合成過程

IMP的合成AMP和GMP的生成①磷酸核糖酰胺轉移酶②GAR合成酶③轉甲?；涪蹻GAM合成酶⑤AIR合成酶IMP生成總反應過程AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶

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個ATP，6個高能磷酸鍵。AMP或GMP的合成又需1個ATP。

嘌呤核苷酸從頭合成特點從頭合成的調節(jié)R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺轉移酶PRAIMP腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTP++_____IMP腺苷酸代琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP__++調節(jié)方式：反饋調節(jié)和交叉調節(jié)腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi

兩種合成途徑腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP12.

補救合成的生理意義補救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗。體內某些組織器官，如腦、骨髓等只能進行補救合成。第四節(jié)嘧啶核苷酸的生物合成一、嘧啶核苷酸的從頭合成

合成部位主要是肝細胞胞液

合成原料谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸

嘧啶合成的原料氨基甲酰磷酸天冬氨酸

合成過程

尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺+

HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸+氨基甲酰磷酸

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二、嘧啶核苷酸的補救合成途徑嘧啶+

PRPP磷酸嘧啶核苷+PPi嘧啶磷酸核糖轉移酶尿嘧啶核苷+ATP尿苷激酶UMP+ADP胸腺嘧啶核苷+ATP胸苷激酶TMP+ADP第五節(jié)脫氧核糖核苷酸的生物生成在核苷二磷酸水平上進行（N代表A、G、U、C等堿基）一、NDP還原為dNDPdNDP

+

ATP

激酶dNTP+ADP二磷酸脫氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷NADP+NADPH+H+核糖核苷酸還原酶，Mg2+還原型硫氧化還原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化還原蛋白SS硫氧化還原蛋白還原酶(FAD)二、dTMP的生成TMP合酶N5,N10-甲烯FH4FH2FH2還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸甲基化dTMPUDP脫氧核苷酸還原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP甲基化反應一、嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。起競爭性抑制作用。嘌呤類似物氨基酸類似物葉酸類似物別嘌呤醇6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等第六節(jié)核苷酸抗代謝物

痛風癥的治療機制鳥嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤尿酸黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶別嘌呤醇次黃嘌呤(H)6-巰基嘌呤(6-MP)6-巰基嘌呤的結構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-氨基異咪唑-4-甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黃嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（A）GMP==PRPPPPi鳥嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮雜絲氨酸