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文檔簡介
第12章
核苷酸代謝目前一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點體外實驗資料:1869年Miescher在博士論文工作中測定淋巴細(xì)胞蛋白質(zhì)組成時,發(fā)現(xiàn)了不溶于稀酸和鹽溶液的沉淀物,并在所有細(xì)胞的核里都找到了此物質(zhì),故命名“核質(zhì)/核素(Nuclein)”。1879年Kossel經(jīng)過10年的努力,搞清除核質(zhì)中有四種不同的組成部分:A,T,C和G1889年Altman建議將“核質(zhì)”改名為“核酸”,因為已經(jīng)認(rèn)識到“核質(zhì)”乃“核酸”與蛋白質(zhì)的復(fù)合體。1909年Levene發(fā)現(xiàn)酵母的核酸含有核糖1930年Levene發(fā)現(xiàn)動物細(xì)胞的核酸含有一種特殊的核糖即脫氧核糖,得出了一個錯誤概念:植物核酸含核糖,動物核酸含脫氧核糖。這個錯誤概念一直延續(xù)到1938年,這時方清楚RNA和DNA的區(qū)別。Levene還提出了核酸的“磷酸-核糖(堿基)-磷酸”的骨架結(jié)構(gòu),解決了DNA分子的線性問題,還在1935年提出“四核苷酸”,認(rèn)為這四種堿基的含量相等1934年,美國生物化學(xué)家Owen證明,核酸的分解單位是核苷酸。目前二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點1950年Chargaff,E和Hotchkiss,R.D.采用紙層析法仔細(xì)分析了DNA的組成成分,得知[A]=[T],[G]=[C],[A+G]=[C+T]1961年,美國生化學(xué)家JuanOro模擬大氣放電,在有氰化氫參加的反應(yīng)體系中發(fā)現(xiàn)有氨基酸和腺嘌呤生成。1963年,Ponnamperuma在類似的實驗中也得到了腺嘌呤。后來,他又與RuthMariner、CarlSagan將腺嘌呤與核糖連接成為腺苷;再連接磷酸,得到了腺苷三磷酸(ATP)。1970年發(fā)現(xiàn)第一個DNA限制性內(nèi)切酶。目前三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點早在演繹核苷酸生物合成前,生物化學(xué)家就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)動物會排泄3種不同的含氮廢物,即NH3、尿素和尿酸。尿酸就是嘌呤化合物的代謝產(chǎn)物。在1950年,J.M.Buchanan和G.R.Greenberg采用同位素示蹤結(jié)合嘌呤核苷酸降解物——尿酸分析證明,嘌呤分子的原子N1來自門冬氨酸,N3和N9來自谷氨酰胺等,完成了嘌呤生物合成的過程。更為重要的是,他們還發(fā)現(xiàn)嘌呤不是以游離含氮堿,而是以核苷酸形式在體內(nèi)合成的。這些發(fā)現(xiàn)促進了對核苷酸代謝相關(guān)疾病的認(rèn)識體內(nèi)實驗資料:目前四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點1964年,科學(xué)家確定Lesch-Nyhan綜合癥與次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)缺陷有關(guān)。至今已發(fā)現(xiàn),核苷酸的合成和分解代謝障礙與很多遺傳性、代謝性疾病有關(guān)。模擬核苷酸組成成分,如取代堿基、核苷和核苷酸的類似物已發(fā)展為在臨床上常用、有效的抗代謝藥物。目前五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點①作為核酸合成的原料:----最主要的功能②體內(nèi)生物合成活化中間體的提供形式:UDPG,CDP-DG,SAM;③參與代謝和生理調(diào)節(jié)----cAMP,cGMP,某些核苷酸(如AMP)是三大代謝中許多關(guān)鍵酶的變構(gòu)效應(yīng)劑。④是某些重要輔酶或輔基的組成成分----NAD,FAD,CoA⑤細(xì)胞能量代謝的中介:ATP----主要形式,GTP----蛋白質(zhì)合成UTP----糖原合成;CTP----磷脂合成核苷酸的生物功能目前六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點核酸的組成核酸nucleicacid核苷酸nucleotide核苷nucleoside磷酸phosphate嘌呤purine或嘧啶pyrimidine(堿基base)核糖ribose或脫氧核糖deoxyribose戊糖核酸的基本知識目前七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌呤堿和嘧啶堿NNNNHHHH123456789嘌呤NNNNHHHHNH2腺嘌呤adenine(A)NNNNHHHHOH2N鳥嘌呤guanine(G)嘧啶123456NNHHHHNNHHHHNH2OH胞嘧啶Cytosine(C)尿嘧啶uracil(U)NNHHHHOOHH胸腺嘧啶thymineNNHHHHOOHHCH3(T)目前八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點核苷OHOH2COHOH1′2′3′4′5′核糖NNOOHHH1尿苷糖苷鍵目前九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點核酸的分解代謝核酸的堿水解目前十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點1.核酸外切酶
非特異性的二酯酶,從核酸的一端逐個水解掉核苷酸。如:
蛇毒二酯酶——作用于DNA或RNA的3’-OH,5’-核苷酸
牛脾二酯酶——作用于DNA或RNA的5’-OH,3’-核苷酸。目前十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點2.核酸內(nèi)切酶 特異地水解核酸內(nèi)部的磷酸二酯酶。如:RNaseI(牛胰核糖核酸酶)—作用于RNA的嘧啶堿基末端為3’-嘧啶的核苷酸
RNaseII——作用于嘌呤堿基
DNaseI(牛胰脫氧核糖核酸酶):對堿基無選擇性 作用點:5’-末端 產(chǎn)物:四寡核苷酸DNaseII(牛脾脫氧核糖核酸酶): 作用點:3’-末端 產(chǎn)物:六寡核苷酸目前十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點3.限制性(核酸)內(nèi)切酶——工具酶專一性很強,與甲基化酶識別同一位點。作用點:核酸的回文序列。產(chǎn)物:形成粘性末端(cohesiveend)或平齊末端(bluntend) 粘性末端:雙鏈DNA經(jīng)限制性內(nèi)切酶作用后,每條單鏈的一端都帶有識別序列中的幾個互補堿基。命名:以EcoRI為例:E—細(xì)菌屬名、co—細(xì)菌種名R—菌株、I—同類酶的(羅馬字母)編號目前十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點核酸的酶水解目前十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點食物核蛋白胃酸蛋白質(zhì)核酸(RNA及DNA)單核苷酸水解3’,5’-磷酸二酯鍵H2O胰核酸酶(磷酸二酯酶)核糖核酸酶(RNase)脫氧核糖核酸酶(DNase)12.1核苷酸的降解目前十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點12.1.1嘌呤堿的分解核苷酸在核苷酸酶作用下,水解為核苷和磷酸。在核苷磷酸化酶的作用下,核苷分解為堿基和戊糖-1-磷酸;在核苷水解酶的作用下,核苷水解為堿基和戊糖。次黃苷次黃嘌呤黃嘌呤黃嘌呤核苷酸黃嘌呤核苷核苷酶嘌呤核苷磷酸酶核苷酶HGPRT﹡﹡目前十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌呤核苷酸分解的三級脫氨核糖-1-磷酸在磷酸核糖變構(gòu)酶的催化下變?yōu)?-磷酸核糖:合成PRPP或者進入磷酸戊糖途徑;脫氧核糖-1-磷酸在變位酶的催化下變?yōu)?-磷酸脫氧核糖,再在醛縮酶作用下裂解為3-磷酸-甘油醛和乙醛,分別進行代謝。黃嘌呤目前十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點痛風(fēng)(Gout)嘌呤堿分解代謝產(chǎn)生過多的尿酸,由于其溶解性很差,易形成尿酸鈉結(jié)晶,沉積于男性的關(guān)節(jié)部位引起疼痛或灼痛――痛風(fēng)。HGPRT的缺陷,缺少補救途徑合成嘌呤核苷酸,PRPP促進嘌呤堿的全程合成途徑,導(dǎo)致大量尿酸積累,引起腎結(jié)石和痛風(fēng)。
目前十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物AMPGMPH(次黃嘌呤)GX(黃嘌呤)黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶目前十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點痛風(fēng)目前二十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點痛風(fēng)的尿酸鈉晶體目前二十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點黃嘌呤氧化酶催化羥基化反應(yīng)黃嘌呤氧化酶的抑制劑次黃嘌呤別嘌呤醇黃嘌呤目前二十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點痛風(fēng)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類似物,競爭性抑制黃嘌呤氧化酶;目前二十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥的作用機制COHNNNHHNNOHNNNHCH次黃嘌呤別嘌呤醇PRPP別嘌呤醇核苷酸嘌呤核苷酸從頭合成的酶黃嘌呤氧化酶嘌呤核苷酸合成↓反饋尿酸生成減少目前二十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點自殺底物(SuicideSubstrate)
結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤很相似的別嘌呤醇(allopurinol),在黃嘌呤氧化酶的作用下氧化為別黃嘌呤(alloxanthine),后者與酶中心的Mo(IV)牢固結(jié)合,使Mo(IV)不易轉(zhuǎn)變成Mo(VI)而成為酶的滅活物,這種底物類似物被稱為自殺作用底物,這種作用被稱為自殺作用。目前二十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點尿酸的分解靈長類、鳥類、爬蟲類、昆蟲哺乳動物、腹足類硬骨魚大多數(shù)魚類、兩棲類水生無脊椎動物尿囊素尿囊酸乙醛酸目前二十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘧啶堿1-磷酸核糖嘧啶核苷酸核苷核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶12.1.2嘧啶核苷酸的分解目前二十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘧啶堿的分解胞嘧啶脫氨基轉(zhuǎn)化生成尿嘧啶,尿嘧啶還原成二氫尿嘧啶,并水解開環(huán),最終生成NH3、CO2、β-丙氨酸。胸腺嘧啶降解生成的β-氨基異丁酸則可作為一種氨基酸進一步分解或直接隨尿排泄。目前二十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點胞嘧啶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糖異生目前二十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點從頭合成途徑(denovosynthesispathway)補救合成途徑(salvagesynthesispathway)
利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質(zhì)為原料,經(jīng)過一系列酶促反應(yīng),合成核糖核苷酸的途徑腦、骨髓利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷,經(jīng)過簡單的反應(yīng),合成核糖核苷酸的過程12.2核苷酸的生物合成目前三十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌呤環(huán)中原子的代謝起源12.2.2嘌呤核糖核苷酸的合成
甘氨當(dāng)中站,谷氮坐兩邊,左上天冬氨,頭頂CO2目前三十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點兩個階段第一階段:次黃嘌呤核苷酸(IMP)的合成第二階段:腺嘌呤核苷酸(AMP)與鳥嘌呤核苷酸(GMP)的生成從頭合成過程目前三十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌呤核苷酸的從頭合成途徑目前三十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌呤合成的途徑目前三十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點R-5-P(5-磷酸核糖)ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P(磷酸核糖焦磷酸)在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下IMPAMPGMPH2N-1-R-5′-P(5′-磷酸核糖胺)谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶目前三十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點①磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶②GAR合成酶③轉(zhuǎn)甲?;涪蹻GAM合成酶⑤AIR合成酶(可被重氮絲氨酸抑制)97549875498754933785941.IMP的合成過程目前三十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌呤合成的抑制劑重氮絲氨酸目前三十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點3637895463354611239IMP合酶目前三十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點IMP生成總反應(yīng)過程目前三十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點2.AMP和GMP的合成黃嘌呤核苷酸目前四十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點①腺苷酸琥珀酸合成酶③IMP脫氫酶②腺苷酸琥珀酸裂解酶④GMP合成酶目前四十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點AMPADPATPADPATP腺苷激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP鳥苷激酶ADPATP激酶ATP和GTP的生成目前四十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點?原料:Gln、Gly、Asp、一碳單位以及二氧化碳。核糖-5-磷酸來自磷酸戊糖途徑。?順序:先使磷酸核糖的C1活化,然后再逐步生成嘌呤堿基部分。?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(GTP)。嘌呤核苷酸從頭合成特點目前四十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變IMPAMP腺苷琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脫氨酶鳥苷酸還原酶NADPH+H+NADP+NH3目前四十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌呤核苷酸合成的調(diào)控調(diào)節(jié)方式:反饋調(diào)節(jié)和交叉調(diào)節(jié)目前四十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)參與補救合成的酶12.2.2嘌呤核糖核苷酸的補救合成途徑目前四十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點腺嘌呤+
PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥嘌呤+
PRPPHGPRTGMP+PPi合成過程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMPPRPP:磷酸核糖焦磷酸目前四十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點缺少HGPRT會導(dǎo)致尿酸的增加目前四十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點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(nèi)某些組織器官,如腦、骨髓等只能進行補救合成嘌呤核糖核苷酸。目前四十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點自毀容貌綜合癥Lesch-NyhanSyndrome缺乏HGPRT酶X-聯(lián)鎖(GeneonX)男性多發(fā)特征:嘌呤代謝高200倍尿酸水平高痙攣智力低下攻擊性行為自殘目前五十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點12.2.3嘧啶核糖核苷酸的合成
氨甲酰磷酸目前五十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點(一)從頭合成嘧啶核苷酸的從頭合成是指利用磷酸核糖、氨基酸及二氧化碳等簡單物質(zhì)為原料,經(jīng)過一系列酶促反應(yīng),合成嘧啶核糖核苷酸的途徑。
1.定義2.合成部位:主要是肝細(xì)胞質(zhì)原料:谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2、PRPP。順序:先合成嘧啶環(huán),然后再與磷酸核糖連接生成嘧啶核苷酸。
目前五十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點氨甲酰磷酸合成酶Π催化的反應(yīng)(1)UMP的合成目前五十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點CPS-ICPS-II肝細(xì)胞線粒體中氨N-乙酰谷氨酸谷氨酰胺無分布氮源變構(gòu)激活劑功能尿素合成嘧啶CPS-ICPS-II肝細(xì)胞線粒體中氨N-乙酰谷氨酸細(xì)胞質(zhì)(所有細(xì)胞)谷氨酰胺無分布氮源變構(gòu)激活劑功能尿素合成嘧啶合成氨基甲酰磷酸合成酶I、II的區(qū)別目前五十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘧啶核苷酸的合成途徑目前五十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘧啶核糖核苷酸從頭合成途徑乳清苷酸目前五十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點ATP(2)CTP的合成COHNCCHCHNOR-5'-P尿苷酸激酶UDPUMP二磷酸尿苷激酶ADPUTPCONCCHCHNNH2R-5'-P-P-PGln,ATPGlu,ADP+PiATPADPCTPCTP合成酶目前五十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘧啶核糖核苷酸從頭合成途徑的調(diào)控目前五十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點--ATP+CO2+谷氨酰胺氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酰天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸嘌呤核苷酸ATP+5-磷酸核糖嘧啶核苷酸PRPP-從頭合成的調(diào)節(jié)AnimalE.coli目前五十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘌啶核苷酸與嘧啶核苷酸合成的比較相同點1.合成原料基本相同嘌啶核苷酸嘧啶核苷酸2.合成部位對高等動物來說,主要在肝臟3.都有2種合成途徑(從頭和補救途徑)
4.都是先合成一個與之有關(guān)的核苷酸,然后在此基礎(chǔ)上進一步合成核苷酸不同點1.在5'-PR基礎(chǔ)上合成嘌呤環(huán)2.最先合成的核苷酸是IMP3.在IMP基礎(chǔ)上完成AMP和GMP的合成1.先合成嘧啶環(huán)再與5'-PR結(jié)合2.先合成OMP3.以UMP為基礎(chǔ),完成CTP,dTMP的合成目前六十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點嘧啶+
PRPP嘧啶核苷酸+PPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿苷/胞苷+ATP尿苷激酶UMP/CMP+ADP胸腺嘧啶核苷+ATP胸苷激酶TMP+ADPCytosine不能直接與PRPP作用尿嘧啶+核糖-1-磷酸尿嘧啶核苷+Pi尿苷磷酸化酶12.2.4嘧啶核苷酸的補救合成途徑目前六十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點在核苷二磷酸水平上進行(N代表堿基A、G、U、C)12.2.5脫氧核苷酸的生成目前六十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點目前六十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點大腸桿菌核糖核苷酸還原酶的結(jié)構(gòu)+-UDP,CDPGDP,ADP目前六十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點核糖核苷酸還原酶相關(guān)的氧化還原循環(huán)脫氧核苷酸生物合成的調(diào)控目前六十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點核糖核苷酸還原酶的作用機制目前六十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點NDPdNDP核糖核苷酸還原酶ADPdADP核糖核苷酸還原酶GDPdGDP核糖核苷酸還原酶UDPdUDP核糖核苷酸還原酶CDPdCDP核糖核苷酸還原酶TDPdTDP目前六十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點dNDP+ATPdNTP+ADP激酶激酶dCDP+ATPdCTP+ADPdUDP+ATPdUTP+ADP激酶dGDP+ATPdGTP+ADP激酶dADP+ATPdATP+ADP激酶dTDP?dNDPdNMP+Pi磷酸酶下一節(jié)講目前六十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點N5,N10-CH2-FH4是一碳單位供體dTMP是由dUMP甲基化生成dUMP的來源有二:一是dUDP的水解二是dCMP的脫氨基(為主)。12.2.6胸苷酸的合成目前六十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點目前七十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點胸腺嘧啶的合成胸腺嘧啶核苷酸合酶56目前七十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點dTMP的補救合成
補救途徑以完整的Thy為原料,先生成dT,再形成dTMP
Thymine+deoxyribose-1-PdT
dT+ATPdTMP+ADPThymidylatephosphorylasedTkinase目前七十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點目前七十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點12.4核苷酸的抗代謝物嘌呤類似物氨基酸類似物葉酸類似物6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤等重氮絲氨酸等氨蝶呤甲氨蝶呤(MTX)等嘌呤堿基類似物由于能抑制生物體內(nèi)嘌呤核苷的補救合成途徑因此具有抗腫瘤的作用。氨基酸類似物:重氮絲氨酸的結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺相似,可干擾谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用葉酸類似物:氨蝶呤及甲氨蝶呤,競爭性抑制二氫葉酸還原酶,抑制了四氫葉酸的再生,干擾了一碳單位代謝,從而抑制了胸腺嘧啶核苷酸的合成。目前七十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點8-氮雜鳥嘌呤NOHNNNHNSHNNNHNSHNNNHH2NNOHNNNHN6-巰基鳥嘌呤次黃嘌呤6-巰基嘌呤(6-MP)12.4.1嘌呤核苷酸的抗代謝物目前七十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點12.4.2嘧啶核苷酸的類似物嘧啶類似物胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU)最常用的嘧啶類似物是5-氟尿嘧啶目前七十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點胸苷酸合成酶與二氫葉酸還原酶抑制劑目前七十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點5-FU(優(yōu)福定)在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)镕-dUMP,其結(jié)構(gòu)與dUMP相似,可競爭性抑制胸苷酸合成酶的活性,從而抑制胸苷酸的合成目前七十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點核苷酸的氟化物抑制核苷酸的合成目前七十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點此外,戊糖的核苷類似物也有類似的抗癌或抗病毒功效環(huán)胞苷(CC)、阿糖胞苷(Ara-c)為NDP還原酶抑制劑,也被用于多種腫瘤的治療12.4.3核苷類似物目前八十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點重氮雜絲氨酸、6-重氮-5-氧正亮氨酸其結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺相似,可干擾谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用而抑制其合成。天冬氨酸類似物--羽田殺菌素,能強烈抑制腺苷酸琥珀酸合成酶的活性。HOOC-NOH-CH2-COOH12.4.4Gln,Asp類似物目前八十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點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重氮絲氨酸重氮絲氨酸重氮絲氨酸MTXMTX目前八十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點12.4.5葉酸類似物葉酸類似物抑制胸腺嘧啶的合成甲氨蝶呤(MTX)氨蝶呤三甲氧芐二氨嘧啶目前八十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點胸苷酸合成酶與二氫葉酸還原酶抑制劑胸腺嘧啶核苷酸合酶目前八十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點12.5輔酶核苷酸的生物合成12.5.1煙酰胺核苷酸的合成煙酸目前八十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點目前八十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點核黃素+ATP→FMN+ADP(黃素激酶)FMN+ATP→FAD+PPi(FAD焦磷酸化酶)12.5.2黃素核苷酸的合成目前八十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點12.5.3輔酶A的合成目前八十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點1.熟悉核苷酸的分解代謝。2.熟悉核苷酸的生物合成途徑。3.比較嘌呤核苷酸與嘧啶核苷酸分解及合成代謝的異同4.掌握有關(guān)的抗代謝物及與抗癌藥的關(guān)系。基本要求P332:1,3,4,6題作業(yè)目前八十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點1.核苷酸的生物學(xué)作用有哪些?ABCDEA.合成核酸的原料;B.構(gòu)成能量物質(zhì),如ATP;C.參與代謝調(diào)節(jié),如cAMP;D.組成輔酶,如NAD;E.參與組成活性中間代謝物,如UDPG。2.嘌呤核苷酸從頭合成與嘧啶核苷酸從頭合成都需要的原料是:A.天冬氨酸B.谷氨酰胺C.甘氨酸D.CO2E.一碳單位3.嘌呤環(huán)中的氮原子來自于:ABCA.天冬氨酸B.谷氨酰胺C.甘氨酸D.CO2E.一碳單位4.嘌呤環(huán)中的碳原子來自于:A.天冬氨酸B.谷氨酰胺C.甘氨酸D.CO2E.一碳單位5.dTMP合成的直接前體是:A.dUMPB.TMPC.TDPD.dUDPE.dCMP目前九十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點6.對嘌呤核苷酸合成產(chǎn)生反饋抑制作用的化合物有A.AMPB.IMPC.GMPD.尿酸E.PRPP7.重氮絲氨酸干擾核苷酸合成是因為它是哪種化合物的類似物?A.絲氨酸B.甘氨酸C.天冬氨酸D.谷氨酰胺E.天冬酰胺8.不需要PRPP參加的反應(yīng)是?ACA.尿嘧啶轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏ず塑账酈.次黃嘌呤轉(zhuǎn)變?yōu)榇吸S嘌呤核苷酸C.氨基甲酰天冬氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿榍逅酓.腺嘌呤轉(zhuǎn)變腺嘌呤核苷酸E.鳥嘌呤轉(zhuǎn)變?yōu)轼B嘌呤核苷酸目前九十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點第16章
物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)目前九十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.1物質(zhì)代謝的特點16.1.1整體性代謝過程相互聯(lián)系,形成一個整體
糖類脂類蛋白質(zhì)水
無機鹽維生素各種物質(zhì)代謝之間互有聯(lián)系,相互依存。
消化吸收中間代謝廢物排泄目前九十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.1.2物質(zhì)代謝隨環(huán)境變化而調(diào)節(jié)機體有精細(xì)的調(diào)節(jié)機制,調(diào)節(jié)代謝的強度、方向和速度內(nèi)外環(huán)境不斷變化影響機體代謝適應(yīng)環(huán)境的變化目前九十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.1.3各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、含量不同不同的組織、器官代謝途徑不同、功能各異目前九十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.1.4各種代謝物具有各自共同的代謝池例如各種組織消化吸收的糖肝糖原分解糖異生血糖體液目前九十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.1.5ATP是機體能量利用的共同形式營養(yǎng)物分解釋放能量ADP+PiATP直接供能目前九十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.1.6NADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量例如乙酰CoANADPH+H+脂酸、膽固醇磷酸戊糖途徑目前九十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點代謝途徑交叉形成網(wǎng)絡(luò)
總之,代謝的本質(zhì)在于形成ATP、還原力(NADPH)及構(gòu)造單元,用于生物合成目前九十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點ATP偶聯(lián)系數(shù)對脂肪酸分解和合成代謝的定向作用分解代謝和合成代謝的單向性目前一百頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點底物循環(huán)目前一百零一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點ATP與能荷ATP是通用的能量載體
目前一百零二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點酶的調(diào)控與能荷變化的關(guān)系分解代謝合成代謝目前一百零三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點通過對分解代謝和合成代謝速率的調(diào)控能荷在代謝穩(wěn)態(tài)點周圍振蕩目前一百零四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.2.1在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(yǎng)素共同中間產(chǎn)物共同最終代謝通路糖脂肪蛋白質(zhì)乙酰CoATAC2H氧化磷酸化ATPCO2三大營養(yǎng)素均可在體內(nèi)氧化供能。16.2物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系目前一百零五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點脂肪分解增強ATP增多ATP/ADP比值增高糖分解被抑制
6-磷酸果糖激酶-1被抑制(糖分解代謝限速酶之一)example從能量供應(yīng)的角度看,三大營養(yǎng)素可以互相代替,并互相制約一般情況下,供能以糖、脂為主,并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢,常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解目前一百零六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點(一)糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系1.攝入的糖量超過能量消耗時16.2.2糖、脂和蛋白質(zhì)代謝通過中間代謝物相互聯(lián)系葡萄糖乙酰CoA合成脂肪(脂肪組織)合成糖原(肝、肌肉)目前一百零七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點2.脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥紨?shù)脂脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油(少)甘油激酶肝、腎、腸磷酸-甘油葡萄糖乙醛酸循環(huán)目前一百零八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點饑餓時肝糖原分解,肌糖原分解
肝糖異生,蛋白質(zhì)分解以脂酸、酮體分解供能為主蛋白質(zhì)分解明顯降低1~2天3~4周目前一百零九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點(二)糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系example丙氨酸丙酮酸脫氨基糖異生葡萄糖1.大部分氨基酸脫氨基后,生成相應(yīng)的α-酮酸,可轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰D壳耙话僖皇揬總數(shù)一百六十六頁\編于十四點2.糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些非必需氨基酸糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA檸檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸目前一百一十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點氨基酸乙酰CoA脂肪1.蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?.氨基酸可作為原料合成磷脂絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺腦磷脂膽堿卵磷脂(三)脂類與氨基酸代謝的相互聯(lián)系目前一百一十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點——但不能說,脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被嶂靖视?少)磷酸甘油醛糖酵解途徑丙酮酸其他α-酮酸某些非必需氨基酸3.脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被崮壳耙话僖皇揬總數(shù)一百六十六頁\編于十四點(四)核酸與糖、蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系1.氨基酸是體內(nèi)合成核酸的重要原料甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳單位合成嘌呤合成嘧啶2.磷酸核糖及PRPP由磷酸戊糖途徑提供目前一百一十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點葡萄糖、糖原丙酮酸乙酰CoA脂肪Leu、Lys草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸TyrProVal,Ile,Met,ThrAspGluArgHisPro膽固醇、酮體AlaTrpSerGlyThrCys甘油脂酸目前一百一十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.3組織、器官的代謝特點及聯(lián)系肝心臟腦肌肉紅細(xì)胞脂肪組織腎目前一百一十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點肝肝是機體物質(zhì)代謝的樞紐,是人體的中心代謝工廠肝耗氧量占全身的20%;肝在糖、脂、蛋白質(zhì)、水鹽、維生素代謝中均具重要作用。肝是糖原合成及儲存的主要部位肝可通過糖異生作用補充血糖肝能進行糖原分解補充血糖目前一百一十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點心臟依次以酮體、乳酸、自由脂肪酸及葡萄糖為供能物質(zhì),并以有氧氧化為主以確保ATP的供應(yīng)。目前一百一十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點腦
腦耗氧量大(占全身的20-25%);腦依靠血糖供能:100g/日;長期饑餓時則主要利用酮體為能源:50-100g/日目前一百一十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點肌肉肌肉主要以氧化脂肪酸供能,劇烈運動時則以糖的無氧酵解為主,肌糖原不能直接補充血糖。目前一百二十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點紅細(xì)胞成熟紅細(xì)胞無線粒體,故不能進行糖的有氧化氧化,也不能利用脂肪酸及其它非糖物質(zhì)供能紅細(xì)胞能量主要來自糖的酵解:30g/日目前一百二十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點脂肪組織脂肪組織是合成及儲存脂肪的重要組織。脂肪組織通過脂肪動員將儲存的脂肪分解為脂酸和甘油釋放入血以供其它組織攝取利用。目前一百二十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點腎腎也可進行糖異生和生成酮體,它是除肝外唯一可進行這兩種代謝的器官。目前一百二十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點
表16-1重要器官及組織氧化供能特點器官組織特有的酶功能主要代謝途徑主要供能物代謝和輸出的產(chǎn)物
肝葡萄糖激酶代糖異生葡萄糖葡萄糖葡糖-6-磷酸酶謝脂酸β氧化脂肪酸VLDL甘油激酶樞糖有氧氧化乳酸HDLPEP羧激酶紐酮體生成甘油酮體氨基酸代謝氨基酸
腦神糖有氧氧化葡萄糖乳酸經(jīng)糖酵解脂肪酸,酮體CO2中氨基酸代謝氨基酸H2O樞目前一百二十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點表16-1重要器官及組織氧化供能特點器官組織特有的酶功能主要代謝途徑主要供能物代謝和輸出的產(chǎn)物
心脂蛋白脂酶泵出有氧氧化脂肪酸CO2、
H2O呼吸鏈豐富血液葡萄糖VLDL酮體脂肪脂蛋白脂酶儲存酯化脂酸VLDL游離脂酸組織激素敏感動員脂解CM甘油脂肪酶脂肪目前一百二十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點
表16-1重要器官及組織氧化供能特點器官組織特有酶功能主要代謝途徑主要代謝物主要代謝產(chǎn)物肌肉脂蛋白脂酶收糖酵解脂酸乳酸呼吸鏈豐富縮有氧氧化葡萄糖CO2酮體H2O
腎甘油激酶排尿糖異生脂酸葡萄糖PEP羧激酶糖酵解葡萄糖酮體生成乳酸甘油紅細(xì)胞無線粒體運氧糖酵解葡萄糖乳酸目前一百二十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點人體主要器官的代謝關(guān)系目前一百二十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.4代謝調(diào)節(jié)TheRegulationofMetabolism代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界,是生物的重要特征主要通過細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度的變化,對酶的活性及含量進行調(diào)節(jié),這種調(diào)節(jié)稱為原始調(diào)節(jié),包括分子及細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)。單細(xì)胞生物目前一百二十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點高等生物——三級水平代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)分子水平代謝調(diào)節(jié)整體水平代謝調(diào)節(jié)目前一百二十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點1、酶活性的調(diào)節(jié)
(1)反饋調(diào)節(jié)酶水平的調(diào)節(jié),包括酶活性的調(diào)節(jié)和酶濃度的調(diào)節(jié)。酶活性的調(diào)節(jié)包括別構(gòu)效應(yīng)和共價修飾兩種方式,屬于快調(diào)節(jié),而酶濃度的調(diào)節(jié)屬于基因表達調(diào)控,屬于慢調(diào)節(jié)。(一)分子水平代謝調(diào)節(jié)目前一百三十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點目前一百三十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點目前一百三十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點目前一百三十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點小分子化合物與酶分子活性中心以外的某一部位特異結(jié)合,引起酶蛋白分子構(gòu)象變化,從而改變酶的活性,這種調(diào)節(jié)稱為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)(或變構(gòu)調(diào)節(jié))。(2)關(guān)鍵酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)被調(diào)節(jié)的酶稱為變構(gòu)酶或別構(gòu)酶(allostericenzyme)使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì),稱為變構(gòu)效應(yīng)劑(allostericeffector)
?變構(gòu)激活劑allostericactivator——引起酶活性增加的變構(gòu)效應(yīng)劑。?變構(gòu)抑制劑allostericinhibitor——引起酶活性降低的變構(gòu)效應(yīng)劑。目前一百三十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點
某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶糖原合成糖原合成酶糖原分解糖原磷酸化酶糖酵解已糖激酶、磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶糖有氧氧化丙酮酸脫氫酶系、TCA檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶系目前一百三十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點
某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶糖異生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶-1、葡萄糖-6-磷酸酶脂肪動員甘油三酯脂肪酶脂酸合成乙酰CoA羧化酶膽固醇合成HMGCoA還原酶嘌呤合成谷氨酰胺PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶目前一百三十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點變構(gòu)調(diào)節(jié)的機制變構(gòu)酶催化亞基:催化調(diào)節(jié)亞基:結(jié)合變構(gòu)效應(yīng)劑變構(gòu)效應(yīng)劑:底物、終產(chǎn)物其他小分子代謝物目前一百三十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點變構(gòu)效應(yīng)劑+酶的調(diào)節(jié)亞基酶的構(gòu)象改變酶的活性改變(激活或抑制)疏松亞基聚合緊密亞基解聚酶分子多聚化目前一百三十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點(3)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)磷酸化---去磷酸化乙?;?--脫乙酰化甲基化---去甲基化腺苷化---脫腺苷化SH與-S–S-互變目前一百三十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi蛋白磷酸脂酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白目前一百四十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點(6)乙?;?/p>
蛋白質(zhì)氨基酸殘基的乙?;谝阴^D(zhuǎn)移酶的催化作用下進行,例如組蛋白的乙?;揎棸l(fā)生在核心組蛋白N端的Lys殘基,由組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(Histoneacetyltransferase,HAT)催化,去乙?;瘎t由組蛋白去乙酰酶(Histonedeacetylase,HDAC)催化。核心組蛋白N端的Lys在生理條件下帶正電,可與帶負(fù)電的DNA或相鄰的核小體發(fā)生作用,導(dǎo)致核小體構(gòu)象緊湊及染色質(zhì)高度折疊,乙酰化使組蛋白與DNA間的作用減弱,導(dǎo)致染色質(zhì)構(gòu)象松散,有利于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的接近和結(jié)合,促進基因的轉(zhuǎn)錄表達,去乙酰化促進染色質(zhì)包裝,抑制基因轉(zhuǎn)錄。目前一百四十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點⑻腺苷酸化
在腺苷酰轉(zhuǎn)移酶的催化作用下,將ATP中的腺苷酸基團(AMP)轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)的氨基酸殘基側(cè)鏈上,稱為腺苷酸化,蛋白質(zhì)的腺苷酸化可用于調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的生物活性.例如在氨基酸的合成代謝中,谷酰氨合成酶的活性被腺苷酸化作用調(diào)控,當(dāng)該酶的一個Tyr殘基被腺苷酸化修飾后,酶即失去活性,去腺苷酸化可使酶獲得活性。此外,有些蛋白質(zhì)的Glu羧基可以被酰胺化,如有些寡肽激素C-端的Gly殘基被酰胺化,從而使其半壽期得以延長。目前一百四十二頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點(5)甲基化
蛋白質(zhì)的甲基化修飾是在甲基轉(zhuǎn)移酶催化下,將SAM的甲基轉(zhuǎn)移到Lys或Arg側(cè)鏈上,另外也可對Asp或Glu側(cè)鏈羧基進行甲基化,形成甲酯的形式。在2,3-二磷酸核酮糖羧化酶、鈣調(diào)蛋白(calmodulin)、組蛋白(histone)、某些核糖體蛋白和細(xì)胞色素C中甲基化就發(fā)生在Lys殘基上;熱休克蛋白、核糖體蛋白的的甲基化發(fā)生在Arg殘基;組蛋白、視紫紅質(zhì)、eEF-2的甲基化發(fā)生在His殘基上。目前一百四十三頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點化學(xué)修飾的特點①酶蛋白的共價修飾是可逆的酶促反應(yīng),在不同酶的作用下,酶蛋白的活性狀態(tài)可互相轉(zhuǎn)變。催化互變反應(yīng)的酶在體內(nèi)可受調(diào)節(jié)因素(如激素)的調(diào)控。②因是酶促反應(yīng),故具有放大效應(yīng)。③作用快,效率較變構(gòu)調(diào)節(jié)高。④磷酸化與脫磷酸是最常見的方式。同一個酶可以同時受變構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾調(diào)節(jié)。目前一百四十四頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點化學(xué)修飾對酶活性的調(diào)節(jié)酶化學(xué)修飾類型酶活性改變
糖原磷酸化酶磷酸化/去磷酸化激活/抑制糖原合成酶磷酸化/去磷酸化抑制/激活丙酮酸脫羧酶磷酸化/去磷酸化抑制/激活磷酸果糖激酶磷酸化/去磷酸化抑制/激活丙酮酸脫氫酶磷酸化/去磷酸化抑制/激活HMGCoA還原酶磷酸化/去磷酸化抑制/激活HMGCoA還原酶激酶磷酸化/去磷酸化激活/抑制乙酰CoA羧化酶磷酸化/去磷酸化抑制/激活甘油三酯脂肪酶磷酸化/去磷酸化激活/抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶乙?;?去乙?;到?活性乳酸脫氫酶去乙?;?乙酰化活性/失活蘋果酸脫氫酶乙?;?去乙?;钚?失活磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶甲基化/去甲基化失活/活性葡萄糖-6-磷酸酶甲基化/去甲基化活性/失活谷氨酰胺合成酶腺苷酰化磷酸化/去酶腺苷?;种?激活黃嘌呤氧化脫氫酶SH/-S-S-脫氫酶/氧化酶目前一百四十五頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點酶共價修飾與連續(xù)激活目前一百四十六頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點(4)酶量的調(diào)節(jié)1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏-基因表達水平的調(diào)節(jié)①底物對酶合成的誘導(dǎo)與阻遏②產(chǎn)物對酶合成的阻遏③激素對酶合成的誘導(dǎo)④藥物對酶合成的誘導(dǎo)目前一百四十七頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點2.酶蛋白的降解改變蛋白水解酶活性影響蛋白酶從溶酶體釋出速度影響酶蛋白降解速度調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)酶含量溶酶體途徑目前一百四十八頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點泛素-蛋白酶體途徑蛋白酶體
泛素蛋白質(zhì)(如細(xì)胞周期蛋白、代謝調(diào)控酶)降解目前一百四十九頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點16.4細(xì)胞水平的調(diào)節(jié)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和酶的空間分布細(xì)胞膜控制細(xì)胞與環(huán)境之間的物質(zhì)、能量和信息交換;核膜將細(xì)胞分為細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)兩部分,細(xì)胞核貯存遺傳信息,進行基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的加工;胞液是細(xì)胞質(zhì)的連續(xù)水相部分,糖酵解、糖原異生、磷酸葡萄糖途徑,及糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸的生物合成主要在胞液中進行,胞液中懸浮著細(xì)胞器和細(xì)胞骨架;粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成分泌性蛋白質(zhì),光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成磷脂、糖脂、膽固醇,蛋白質(zhì)的糖基化在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的內(nèi)側(cè)進行,通過運輸泡與靶細(xì)胞器的膜融合后轉(zhuǎn)向膜的外側(cè);高爾基體參與細(xì)胞合成物和吸收物的加工、濃縮、包裝、運輸;溶酶體分解細(xì)胞的吞噬物和老化的細(xì)胞內(nèi)容物;線粒體中進行檸檬酸循環(huán)、脂肪酸氧化、氨基酸分解、氧化磷酸化等產(chǎn)能反應(yīng)。
㈠細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布目前一百五十頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點(二)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)對代謝的調(diào)節(jié)和控制作用1.控制膜離子濃度梯度和電位梯度;2.控制細(xì)胞核和細(xì)胞器的物質(zhì)運輸;3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)對代謝途徑的分隔作用;4.膜與酶的可逆結(jié)合;目前一百五十一頁\總數(shù)一百六十六頁\編于十四點
主要代謝途徑(多酶體系)在細(xì)胞內(nèi)的分布多酶體系分布糖酵解胞液磷酸戊糖途徑胞液糖異生胞液脂酸β-氧化線粒體多種水解酶溶酶體三羧酸循環(huán)線粒體氧化磷酸化線粒體呼吸鏈線粒體目前一百五十二頁\總數(shù)一百六十
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