生物化學八章核苷酸代謝

第八章

核苷酸的代謝溫州醫(yī)學院生化教研室李春洋第一節(jié)

核苷酸的功能及消化與吸收核酸單核苷酸核苷堿基戊糖胰核酸酶核苷酸在體內(nèi)分布廣泛，主要以5＇-核苷酸形式存在于細胞中。細胞內(nèi)RNA濃度遠遠高于DNA，含量也相對穩(wěn)定。不同類型的細胞中不同種類的核苷酸含量各不相同；同一細胞中變化不大。核蛋白蛋白質(zhì)磷酸胰、腸核苷酸酶核苷酶胃酸第二節(jié)

嘌呤核苷酸的代謝一、嘌呤核苷酸的合成代謝以簡單的化合物（磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等）為原料合成嘌呤核苷酸的過程，稱為從頭合成途徑（肝及大多數(shù)細胞）。利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，在酶的催化作用下，經(jīng)過簡單的反應過程合成核苷酸的過程，稱為補救合成途徑（主要在腦、骨髓等組織）。（一）嘌呤核苷酸的從頭合成天冬氨酸甲?；拾彼峁劝滨０稢O2甲炔基NCCCCNNCN1234567891.嘌呤核苷酸從頭合成的原料2.嘌呤核苷酸從頭合成途徑的反應過程IMP的合成IMP轉(zhuǎn)化生成AMP和GMPPO磷酸核糖焦磷酸合成酶（Mg2+）ATPPPPOAMPPRPP①谷氨酰胺PRPP酰胺基轉(zhuǎn)移酶②磷酸核糖甘氨酰胺合成酶③核苷酸甘氨酰胺轉(zhuǎn)甲酰酶④核苷酸甲酰甘氨脒合成酶⑤核苷酸-5-氨基咪唑合成酶④GMP合成酶①腺苷酸代琥珀酸合成酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶③IMP脫氫酶ADPATP（二）嘌呤核苷酸從頭合成途徑的調(diào)節(jié)5-磷酸核糖焦磷酸合成酶（PRS）谷氨酰胺磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶（GPAT）AMP、GMP合成的協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)PRPPIMPXMPGMPGDPGTPASAMPADPATPPRSGPATPRAP-5-R＇（三）嘌呤核苷酸的補救合成途徑+PRPP次黃嘌呤鳥嘌呤AMP+PPiIMP+PPiGMP+PPi+ATPAMP+ADPAPRTHGPRTHGPRT腺苷激酶（1）（2）HGPRT缺陷的患兒表現(xiàn)為智力發(fā)育受阻、共濟失調(diào)、具有攻擊性和敵對性，稱為自毀容貌癥或Lesh-Nyhan綜合癥。腺嘌呤+PRPP+PRPP腺嘌呤核苷（四）脫氧核苷酸的合成代謝二磷酸核苷（NDP）FADH2FADNADP+NADPH+H+核糖核苷酸還原酶SHSH核糖核苷酸還原酶SS硫氧還蛋白SHSH硫氧還蛋白SS脫氧二磷酸核苷（dNDP）硫氧還蛋白還原酶SHSH硫氧還蛋白還原酶SS6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤氮雜硫嘌呤別嘌呤醇（五）嘌呤核苷酸合成的抗代謝物二、嘌呤核苷酸的分解代謝在核苷酸酶的作用下水解為核苷；核苷在核苷磷酸化酶的作用下分解為嘌呤堿基和1-磷酸核糖；嘌呤堿的進一步代謝。鳥嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸NADPH+H+NADP++NH3H2ONH3H2OPi鳥嘌呤核苷核糖-1-PPi次黃嘌呤核苷H2OPi核糖-1-PPi次黃嘌呤黃嘌呤O2+H2OH2O2鳥嘌呤H2ONH3H2OPi腺嘌呤核苷H2ONH3O2+H2OH2O2尿酸核苷酸酶核苷磷酸化酶鳥嘌呤酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶核苷磷酸化酶脫氨酶脫氨酶還原酶核苷酸酶核苷酸酶尿酸是人體嘌呤核苷酸代謝的終產(chǎn)物，經(jīng)腎臟排泄，其水溶性較差，正常成人血漿尿酸含量約為0.12～0.36mmol/L（男性稍高于女性）。血漿中尿酸含量超過0.48mmol/L時，尿酸就會在血液中形成尿酸鹽結晶，可沉積于關節(jié)、軟組織、軟骨及腎臟處，導致關節(jié)炎、尿路結石、腎疾病等臨床癥狀，稱為痛風癥。臨床上治療痛風癥最常用的藥物是別嘌呤醇；其作用機制是競爭性抑制。NOHNNNHCHHC次黃嘌呤NOHNNNHHCHC別嘌呤醇尿酸NOHNONHHNO黃嘌呤NOHNNNHO第二節(jié)

嘧啶核苷酸的代謝一、嘧啶核苷酸的合成代謝（一）嘧啶核苷酸從頭合成途徑1.嘧啶核苷酸從頭合成途徑的原料谷氨酰胺NCCNCC123456CO2天冬氨酸2.嘧啶核苷酸從頭合成途徑的反應過程合成嘧啶核苷酸的器官主要是肝、小腸和胸腺；嘧啶核苷酸從頭合成是先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連；嘧啶核苷酸從頭合成主要在肝細胞胞質(zhì)中進行（二氫乳清酸脫氫酶位于線粒體內(nèi)膜上）；反應過程大致分為兩個階段：首先是合成UMP；UMP再進一步合成胞嘧啶核苷酸。（1）UMP的合成（2）CTP的合成R5PNNOO＇UMPKATPADPNNOOR5PP＇ATPUDPKADPNNOOR5PPP＇CTPSGlnGluNNNH2OR5PPP＇（二）從頭合成的調(diào)節(jié)原核生物和真核生物中，從頭合成途徑所需的酶不同，因而途徑所受的調(diào)控也不一樣。PRPP合成酶同時接受嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸的反饋調(diào)節(jié)。Gln+CO2+ATPCPSCAOAOMPUMPUTPCTPCPSⅡACT嘧啶核苷酸PRPPPRPPK嘌呤核苷酸5-PR＇ATP（三）嘧啶核苷酸的補救合成途徑尿嘧啶+PRPPUMP+PPi尿嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿嘧啶核苷+ATPUMP+ADP尿苷激酶，Mg2+胸腺嘧啶+PRPPTMP+PPi胸腺嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（四）胸腺嘧啶核苷酸的合成dUMPdTMPTMP合酶N5，N10-亞甲基-FH4FH2FH4絲氨酸甘氨酸二氫葉酸還原酶CTPUDPdUDPCDPdCDPdCMP(五）嘧啶核苷酸的抗代謝物二、嘧啶核苷酸的分解代謝NNONH2H2ONH3NADPH+H+NADP+NH2CH2CH2COOHH2ONNOOH2NNHOCOOHCH2CH2H2ONH3