生物化學(xué)核苷酸代謝

生物化學(xué)核苷酸代謝第一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)核苷酸的功能核酸合成的原料DNA合成的原料（dATP、dGTP、dCTP、dTTP）RNA合成的原料（ATP、GTP、CTP、UTP）體內(nèi)能量利用形式ATP是細胞主要能量形式生理調(diào)節(jié)物質(zhì)AMP、ADP和ATP等是酶的變構(gòu)效應(yīng)劑cAMP和cGMP是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信使。輔酶的組分NAD+、NADP+、FAD和SHCoA都含有AMP輔因子合成的前體物GTP是四氫生物蝶呤合成的前體物提供磷酸基ATP形成代謝的活性中間物UDP-葡糖、GDP-甘露糖等參與糖復(fù)合物合成等CDP-膽堿、CDP-乙醇胺、CDP-二酰甘油等參與磷脂合成SAM是活性甲基供體PAPS是活性硫酸供體第二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)核酸的降解與核苷酸代謝一、核酸與核苷酸降解核苷酶第三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日二、核苷酸代謝第四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日核苷酸的兩種合成途徑從頭合成途徑：指機體利用小分子化合物及一碳單位等物質(zhì)，經(jīng)一系列酶促反應(yīng)合成核苷酸的過程。補救合成途徑：指機體利用堿基或核苷合成核苷酸的過程。第五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（一）嘌呤核苷酸的合成與分解核苷酸(ribonucleotide)脫氧核苷酸(deoxyribonucleotide)腺苷一磷酸(AMP)腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸(ATP)脫氧腺苷一磷酸(dAMP)脫氧腺苷二磷酸(dADP)脫氧腺苷三磷酸(dATP)鳥苷一磷酸(GMP)鳥苷二磷酸(GDP)鳥苷三磷酸(GTP)脫氧鳥苷一磷酸(dGMP)脫氧鳥苷二磷酸(dGDP)脫氧鳥苷三磷酸(dGTP)第六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日1.嘌呤核苷酸從頭合成途徑合成要點：合成原料：谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、天冬氨酸、一碳單位和5'-磷酸核糖合成的組織器官：肝（主要）、小腸和胸腺合成的細胞內(nèi)部位：細胞液關(guān)鍵反應(yīng)的酶：磷酸核糖焦磷酸激酶和酰胺轉(zhuǎn)移酶首先合成次黃嘌呤核苷酸（IMP），是在5'-磷酸核糖-1-焦磷酸的基礎(chǔ)上逐步合成的第七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（1）嘌呤環(huán)的元素來源第八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（2）IMP合成的過程第九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（3）AMP和GMP的合成第十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日嘌呤核苷酸從頭合成過程簡述第十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日關(guān)鍵反應(yīng)5-磷酸核糖5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）PRPP合成酶5-磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶次黃嘌呤核苷酸AMPGMP第十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（4）嘌呤核苷酸從頭合成途徑的調(diào)節(jié)第十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日嘌呤核苷酸從頭合成小結(jié)合成所需要的物質(zhì)5-磷酸核糖、Gln、Asp、Gly、CO2、一碳單位合成的組織器官肝（主要）、小腸、胸腺發(fā)生的細胞內(nèi)部位細胞液磷酸核糖供體5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）關(guān)鍵反應(yīng)PRPP合成酶及酰胺轉(zhuǎn)移酶首先合成的嘌呤核苷酸在PRPP分子上逐步合成IMPAMP和GMP合成的前體是IMP第十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日2.補救合成途徑生理意義：節(jié)省能量和原料，對腦、骨髓等器官尤其重要第十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日自毀容貌綜合征(Lesch-Nyhansyndrome,LNS)遺傳方式：X連鎖隱性遺傳。缺乏的酶：次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）基因定位：Xq26-q27。臨床表現(xiàn)：高尿酸血癥和高尿酸尿癥，痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎，智力遲鈍，大腦癱瘓，舞蹈樣動作，自殘行為第十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日腺嘌呤脫氨酶3.嘌呤核苷酸的分解人及靈長類體內(nèi)嘌呤核苷酸分解代謝的終產(chǎn)物是尿酸第十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日痛風(fēng)（GOUT）正常人血尿酸含量：0.12mmol/L～o.36mmol/L.男均0.27mmol/L,女均0.21mmol/L痛風(fēng)患者：>0.48mmol/L痛風(fēng)原因：高嘌呤飲食、體內(nèi)核酸分解增強、腎臟疾病表現(xiàn)：尿酸鹽沉積造成損害別嘌呤醇治療痛風(fēng)：機制是別嘌呤醇在結(jié)構(gòu)上與次黃嘌呤相似，抑制黃嘌呤氧化酶第十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日腺苷脫氨酶（ADA）基因位于20q13-qter，編碼一條含363個氨基酸殘基的多肽鏈。腺苷脫氨酶（ADA）缺乏引起重癥免疫缺陷癥，即ADA缺乏癥。ADA缺乏癥患者體內(nèi)腺苷酸分解代謝嚴重障礙，T、B淋巴細胞受損，引起反復(fù)感染等癥狀。1990年和1991年對4歲和9歲的兩個ADA缺乏的女孩進行基因治療，病人體內(nèi)的ADA水平有原來的1%提高到25%。第十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日第二十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（二）嘧啶核苷酸的合成與分解核苷酸(ribonucleotide)脫氧核苷酸(deoxyribonucleotide)胞苷一磷酸（CMP）胞苷二磷酸（CMP）胞苷三磷酸（CMP）脫氧胞苷一磷酸（dCMP）脫氧胞苷二磷酸（dCMP）脫氧胞苷三磷酸（dCMP）尿苷一磷酸（UMP）尿苷二磷酸（UDP）尿苷三磷酸（UTP）脫氧胸苷一磷酸（dTMP）脫氧胸苷二磷酸（dTDP）脫氧胸苷三磷酸（dTTP）第二十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日1.嘧啶核苷酸從頭合成合成要點合成原料：谷氨酰胺、CO2、天冬氨酸和5'-磷酸核糖合成的組織器官：主要是肝合成的細胞內(nèi)部位：細胞液和線粒體主要的調(diào)節(jié)酶：氨基甲酸磷酸合成酶Ⅱ、天冬氨酸氨基甲?；D(zhuǎn)移酶首先合成尿苷一磷酸（UMP）首先逐步合成嘧啶環(huán)，再利用5'-磷酸核糖-1-焦磷酸合成UMP第二十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（1）嘧啶環(huán)的元素來源第二十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日線粒體CTP合成酶（2）UMP的合成和（3）CTP的合成第二十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（4）嘧啶核苷酸從頭合成途徑的調(diào)節(jié)第二十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日2.嘧啶核苷酸補救合成途徑第二十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日3.嘧啶核苷酸的分解第二十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（三）脫氧核苷酸的生成脫氧核苷酸是在核苷二磷酸水平上經(jīng)核糖核苷酸還原酶催化還原生成第二十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日脫氧胸苷酸（dTMP）的生成第二十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（四）核苷酸二磷酸、三磷酸的生成第三十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日第三節(jié)核苷酸代謝障礙與抗代謝物一、核苷酸代謝障礙與疾病臨床疾病缺陷的酶原因臨床特點遺傳類型1．嘌呤核苷酸代謝障礙痛風(fēng)①PRPP合成酶②HGPRT調(diào)節(jié)失常嘌呤產(chǎn)生和排謝過多x-染色體連鎖隱性遺傳Lesch-Nyhan

綜合征HGPRT遺傳缺陷嘌呤產(chǎn)生排泄多,腦性癱瘓、自毀容貌癥x-染色體連鎖隱性遺傳免疫缺陷癥,①腺苷脫氨酶②嘌呤核苷磷酸化酶遺傳缺陷T、B細胞免疫缺陷，脫氧腺苷尿癥、骨骼發(fā)育異常T細胞缺陷，肌苷尿、低尿酸血癥常染色體隱性遺傳腎結(jié)石APRT遺傳缺陷2，8-二羥基腺嘌呤腎結(jié)石常染色體隱性遺傳黃嘌呤尿黃嘌呤氧化酶遺傳缺陷黃嘌呤腎結(jié)石，低尿酸血癥常染色體隱性遺傳2．嘧啶核苷酸代謝障礙先天性乳清酸尿癥乳清酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶乳清酸核苷酸遺傳缺陷遺傳缺陷乳清酸排泄多、紅細胞性貧血乳清酸排泄較多常染色體隱性遺傳常染色體隱性遺傳第三十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日二、核苷酸抗代謝物1.抗代謝物：某些物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與氨基酸、葉酸、堿基或核苷類似，它們能夠競爭性地抑制或干擾核苷酸合成代謝的某些步驟，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為核苷酸抗代謝物。這些物質(zhì)通常具有抗腫瘤的作用。

第三十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日2.抗代謝物的種類（1）嘌呤類似物第三十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日第三十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（2）嘧啶類似物第三十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（3）氨基酸類似物第三十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（4）葉酸類似物第三十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（5）核苷類似物第三十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日第三十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（6）核糖核苷酸還原酶的代謝類似物第四十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日第四十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日