核苷酸的代謝(生物化學(xué)課件)

嘧啶苷酸的分解產(chǎn)物延遲符號(hào)分類分類嘧啶核苷酸的代謝從頭合成途徑補(bǔ)救合成途徑（一）嘧啶核苷酸的合成代謝1.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)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘧啶核苷酸的途徑（1）定義（2）合成部位嘧啶合成的元素來源氨基甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸右邊站臭氣更往左上竄剩余廢氣二氧化碳（3）合成過程1）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

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+Pi2.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（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糖異生三、脫氧核苷酸的生成dTMP的生成脫氧核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上進(jìn)行（N代表A、G、U、C等堿基）脫氧核苷酸的生成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）脫氧核苷酸的生成TMP合酶N5,N10-甲烯FH4FH2FH2還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸dTMPdTMP的生成UTPUDPdUDPdUMP總結(jié)

5'-P-RPRPPIMPdAMPGMPdGMPAMPdADPGDPdGDPADPdATPGTPdGTPATPUMPCMPdUMPUDPCDPdUDPUTPCTPdUTPdTMPdCMPdTDPdCDPdTTPdCTPCO2+GlnH2N-CO-POMP核苷酸的從頭合成過程總結(jié)

dUDPdCMPdUMP嘌呤核苷酸與嘧啶核苷酸合成、分解的比較

嘌呤核苷酸嘧啶核苷酸從頭合成在嘌呤核糖分子上逐步合成先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連而成部位肝（主要）、小腸及胸腺的胞液肝胞液原料天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、一碳單位天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2關(guān)鍵酶PRPP合成酶PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶中間產(chǎn)物IMPUMP補(bǔ)救合成

部位腦、骨髓、脾臟在哺乳動(dòng)物無意義原料游離的嘌呤堿、嘌呤核苷游離的嘧啶堿、嘧啶核苷分解產(chǎn)物AMP→I→尿酸GMP→G→尿酸C、U→β-丙氨酸+CO2+NH3T→β-氨基異丁酸+CO2+NH3

四、核苷酸的抗代謝物嘧啶核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物抗代謝物：是指在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與正常代謝物結(jié)構(gòu)相似，具有競(jìng)爭(zhēng)性阻抑其正常代謝過程的物質(zhì)，大多屬于競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑（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葉酸：氨基蝶呤、氨甲蝶呤Gln：雜環(huán)絲氨酸和6-重氮-5-氧正亮氨酸嘌呤堿基：6-巰基嘌呤（6-MP）與次黃嘌呤相似從而抑制IMP合成

次黃嘌呤(H)6-巰基嘌呤(6-MP)6-巰基嘌呤的結(jié)構(gòu)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氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸MTXMTX（二）嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU)某些改變了核糖結(jié)構(gòu)的核苷類似物核糖類似物（如阿糖胞苷）可抑制CDP脫氧轉(zhuǎn)變?yōu)閐CDP和DNA合成，干擾病毒的增殖UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮雜絲氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤氮雜絲氨酸抗代謝物類似物抗代謝物類似于作用6MPIMP作用部位最廣的抗代謝物氮雜絲氨酸谷胺酰胺干擾谷胺酰胺在嘌呤核苷酸中的作用，抑制合成氨甲蝶呤葉酸抑制二氫葉酸還原酶，阻斷葉酸還原為FH2和FH4別嘌呤醇次黃嘌呤抑制黃嘌呤氧化酶，減少尿酸形成5-FU胸腺嘧啶抑制胸苷酸合成酶，阻斷dTMP合成阿糖胞苷核苷抑制CDP→dCDP嘌呤核苷酸的分解產(chǎn)物延遲符號(hào)分類分類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核苷酸的生物學(xué)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)（CAMP、CGMP）組成輔酶（NAD+、FAD）活化中間代謝物（CDP-二酰基甘油）（一）嘌呤核苷酸的合成代謝從頭合成途徑補(bǔ)救合成途徑嘌呤核苷酸的代謝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、骨髓則無法進(jìn)行此合成途徑。1.嘌呤核苷酸的從頭合成（1）定義（2）合成部位（3）從頭合成過程IMP的合成AMP和GMP的生成ATP和GTP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）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

1）IMP的合成

2）AMP和GMP的生成①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脫氫酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶AMPADPATPADPATP腺苷激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP鳥苷激酶ADPATP激酶3）ATP和GTP的生成嘌呤堿合成的元素來源CO2天冬氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬└拾彼峒柞；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊└拾彼嶂虚g站谷氨酰坐兩邊左上天冬氨頭頂二氧化碳嘌呤核苷酸從頭合成特點(diǎn)嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成IMP的合成需5個(gè)ATP，6個(gè)高能磷酸鍵AMP或GMP的合成又需1個(gè)ATP利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡(jiǎn)單的反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的過程，稱為補(bǔ)救合成（或重新利用）途徑2.嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑（1）定義（2）部位：骨髓、腦、脾臟、紅細(xì)胞等腺嘌呤+PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥嘌呤+PRPPHGPRTGMP+PPi（3）合成過程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)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)救合成痛風(fēng)、自毀容貌綜合征兩種疾病都是由于次黃嘌呤鳥嘌呤轉(zhuǎn)磷酸核糖移酶(HGPRT)缺乏而產(chǎn)生的嘌呤代謝病。前者HGPRT部分缺乏,以尿酸過多和嚴(yán)重的痛風(fēng)為特征,后者HGPRT“完全缺乏”,表現(xiàn)為高尿酸血癥、精神發(fā)育遲緩、舞蹈指痙癥,并有特征性的強(qiáng)迫性自身毀傷行為，一般發(fā)病后10歲內(nèi)死亡。HGPRT是一種廣泛存在于人類各組織中的可溶性胞漿酶,以腦組織中含量最多,據(jù)認(rèn)為可達(dá)總的可溶性蛋白的0.05%。

自毀容貌征（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正常人血漿尿酸含量0.12～0.36mmol/L（2－6mg%)。由于嘌呤代謝異常，使尿酸生成增多，血