核酸與核苷酸代謝

關(guān)于核酸與核苷酸代謝

第一節(jié)：

核酸的消化與吸收第2頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天核酸的消化與吸收食物核蛋白蛋白質(zhì)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第3頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天核苷酸的生物功用作為核酸合成的原料體內(nèi)能量的利用形式參與代謝和生理調(diào)節(jié)組成輔酶活化中間代謝物第4頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第二節(jié)：

核苷酸的分解代謝第5頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu)GMPAMP第6頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、嘌呤核苷酸的分解代謝核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶堿基1-磷酸核糖第7頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天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第8頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天第9頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、別嘌呤醇治療痛風(fēng)的機(jī)理第10頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)第11頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、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核苷磷酸化酶第12頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天胞嘧啶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13頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第二節(jié)：

核苷酸的生物合成第14頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、嘌呤核苷酸的合成代謝從頭合成途徑(denovosynthesispathway)補(bǔ)救合成途徑(salvagesynthesispathway)

第15頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天嘌呤核苷酸的從頭合成途徑是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的途徑。

肝是體內(nèi)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(wú)法進(jìn)行此合成途徑。（一）嘌呤核苷酸的從頭合成定義合成部位第16頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天嘌呤堿合成的元素來(lái)源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳單位）甘氨酸甲酰基（一碳單位）谷氨酰胺（酰胺基）嘌呤是在核糖環(huán)上合成的第17頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天過(guò)程1.IMP的合成2.AMP和GMP的生成第18頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天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)移酶第19頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天多步反應(yīng)不用記第20頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天從IMP合成AMP和GMP第21頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天?嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。?IMP的合成需6個(gè)ATP，7個(gè)高能磷酸鍵。

AMP或GMP的合成又需1個(gè)ATP。嘌呤核苷酸從頭合成特點(diǎn)第22頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)反饋抑制和交叉抑制第23頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天

利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的過(guò)程，稱為補(bǔ)救合成（或重新利用）途徑。（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑定義第24頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黃嘌呤-鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)參與補(bǔ)救合成的酶第25頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥(niǎo)嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi合成過(guò)程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第26頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天補(bǔ)救合成的生理意義補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成時(shí)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(jìn)行補(bǔ)救合成。第27頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脫氨酶鳥(niǎo)苷酸還原酶NADPH+H+NADP+NH3第28頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天從頭合成途徑補(bǔ)救合成途徑二、嘧啶核苷酸的合成代謝第29頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天（一）嘧啶核苷酸的從頭合成主要是肝細(xì)胞胞液嘧啶核苷酸的從頭合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng)，合成嘧啶核苷酸的途徑。定義合成部位第30頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天嘧啶核苷酸的從頭合成嘧啶環(huán)先獨(dú)立合成，然后轉(zhuǎn)移到PRPP（類似于補(bǔ)救途徑）先合成UMP合成前體：GlnCO2Asp需要ATP尿嘧啶胞嘧啶第31頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天嘧啶合成的元素來(lái)源氨基甲酰磷酸天冬氨酸CO2谷氨酰胺第32頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.UMP的從頭合成

第33頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天第34頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.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第35頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天從頭合成的調(diào)節(jié)---ATP+CO2+谷氨酰胺氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸嘌呤核苷酸ATP+5-磷酸核糖嘧啶核苷酸PRPP-第36頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成嘧啶+

PRPP磷酸嘧啶核苷+PPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)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37頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天（一）特殊的激酶催化NMP轉(zhuǎn)變成NDPNMPNDP核苷單磷酸激酶核苷單磷酸激酶對(duì)堿基有特異性，但對(duì)戊糖沒(méi)有特異性AMP+ATP

2ADPGMP+ATP

GDP+ADP腺苷酸激酶鳥(niǎo)苷酸激酶三、核苷二磷酸和核苷三磷酸的合成第38頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）核苷三磷酸（NTP）的合成NDPNTP核苷二磷酸激酶ATP:底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化GTP:底物水平磷酸化其他NTP:核苷二磷酸激酶對(duì)堿基和戊糖均無(wú)特異性在有氧條件下，細(xì)胞內(nèi)ATP濃度遠(yuǎn)高于其他幾種NTPATP是磷酸的主要供體第39頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、脫氧核苷酸的合成1′2′3′4′5′1′2′3′4′5′堿基堿基脫氧核苷酸核苷酸如何除去2′-位的氧？核苷酸還原酶第40頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天脫氧核苷酸的合成在核苷二磷酸水平上進(jìn)行（N代表A、G、U、C等堿基）第41頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天dNDP

+

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）NDP的還原第42頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天五.dTMP的生成第43頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天脫氧嘧啶核苷酸的形成第44頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天常見(jiàn)的葉酸類似物第45頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天甲氧芐啶第46頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天谷氨酰胺的類似物第47頁(yè),共52頁(yè)，2024年2月25日，星期天嘌呤類似物嘧啶類似物第48頁(yè),共52頁(yè)，