核苷酸代謝人衛(wèi)第七版.ppt

1、第8章,核苷酸代謝,Metabolism of Nucleotides,核苷酸是核酸的基本結(jié)構(gòu)單位。 人體內(nèi)的核苷酸主要由機(jī)體細(xì)胞自身合成。因此，與氨基酸不同，核苷酸不屬于營(yíng)養(yǎng)必需物質(zhì)。,概述,核酸的消化與吸收,排出，很少利用,核苷酸的生理功能,作為核酸合成的原料-最主要的功能 體內(nèi)能量的利用形式 ATP-主要形式； GTP-蛋白質(zhì)合成 UTP-糖原合成；CTP-磷脂合成 參與代謝和生理調(diào)節(jié) cAMP, cGMP 組成輔酶 NAD,FAD, CoA 活化中間代謝物的載體 UDPG，CDP-二酰基甘油 S-腺苷甲硫氨酸（SAM）,第一節(jié) 嘌呤核苷酸的合成與分解代謝,Metabolism of P

2、urine Nucleotides,嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu),GMP,AMP,1,4,6,一、嘌呤核苷酸的合成存在從頭合成和補(bǔ)救合成兩種途徑,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)過(guò)程，合成嘌呤核苷酸。,從頭合成途徑(de novo synthesis),補(bǔ)救合成途徑(salvage pathway),利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2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。,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?；?（一碳單位）,谷氨酰胺 （酰胺基）,(一) 從頭合成途徑,合成的原料: 磷酸核糖，氨基酸，甲?；?，CO2等,合成的主要器官:

3、肝臟，其次是小腸和胸腺，而腦、 骨髓則無(wú)法進(jìn)行此合成途徑。,合成的過(guò)程: 兩個(gè)階段：,次黃嘌呤核苷酸(IMP)的合成（11步反應(yīng)，過(guò)程只需了解）,2. 腺苷酸(AMP)和鳥苷酸(GMP)的生成,R-5-P （5-磷酸核糖）,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,IMP,H2N-1-R-5-P （5-磷酸核糖胺）,IMP的合成過(guò)程, 磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶 GAR合成酶 轉(zhuǎn)甲?；?FGAM合成酶 AIR合成酶,腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脫氫酶 腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶,AMP和GMP的生成,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐

4、步合成的。 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。,嘌呤核苷酸從頭合成特點(diǎn),2、從頭合成的調(diào)節(jié),PRPP,PRA,GTP,調(diào)節(jié)方式：反饋調(diào)節(jié)和交叉調(diào)節(jié),(二)嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成有兩種方式,腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 腺苷激酶(adenosine kinase),參與補(bǔ)救合成的酶,合成過(guò)程,補(bǔ)救合成的生理意義,補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成

5、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。,疾病生化本質(zhì):是一種遺傳代謝病，由于 HGPRT基因缺陷導(dǎo)致補(bǔ)救合成缺陷，又稱 萊-尼綜合征或自毀容貌綜合征-罕見(jiàn)的 性染色體X連鎖遺傳病,萊-尼綜合征或自毀容貌綜合征:,（三）嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變,（四）脫氧核糖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）,（五）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。,次黃嘌呤 (H),6-巰基嘌呤 (6-MP),6-巰基嘌呤的結(jié)構(gòu),MTX,MTX,目 錄,一碳單位,二、嘌呤核苷酸的分解代謝,核苷酸,核苷,核苷酸酶,P

6、i,核苷磷酸化酶,堿基,1-磷酸核糖,嘌呤堿的最終 代謝產(chǎn)物,AMP,GMP,H （次黃嘌呤）,G,X （黃嘌呤）,黃嘌呤氧化酶,黃嘌呤氧化酶,痛風(fēng)癥的治療機(jī)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,GMP,AMP,第二節(jié)嘧啶核苷酸的合成與分解代謝,Metabolism of Pyrimidine Nucleotides,嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu),一、嘧啶核苷酸的合成同樣有從頭合成與補(bǔ)救合成兩條途徑,(一)嘧啶核苷酸的從頭合成比嘌呤核苷酸簡(jiǎn)單,合成部位,主要是肝細(xì)胞胞液,合成原料,谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸,嘧啶合成的元素來(lái)源,合成過(guò)程,尿嘧啶核苷酸的合成,胞嘧啶核苷酸

7、的合成,UDP,UTP,脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP或TMP）的生成,dUMP,脫氧胸苷一磷酸 dTMP,水解,脫氨基,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,UTP,CTP,天冬氨酸,嘌呤核苷酸,ATP + 5-磷酸核糖,嘧啶核苷酸,PRPP,（二）嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成,（三）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,氮雜絲氨酸,阿糖胞苷,氨甲碟呤,氮雜絲氨酸,二、嘧啶核苷酸的分解代謝,胞嘧啶,NH3,尿嘧啶,二氫尿嘧啶,H2O,CO2 + NH3,-丙氨酸,胸腺嘧啶,-脲基異丁酸,-氨基異丁酸,H2O,丙二酸單酰CoA,乙酰CoA,TAC,肝,尿素,甲基丙二酸單酰CoA,琥珀酰CoA,TAC,糖異生,嘧啶核苷酸與嘌呤核苷酸分解代謝最大的不同是嘧啶環(huán)的裂解，最后生成-氨基酸,嘧啶堿的降解產(chǎn)物易溶于水，故嘧啶代謝異常的疾病較少。,嘌呤核苷酸與嘧啶核苷酸合成的比較,相同點(diǎn),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(duì)高等動(dòng)物來(lái)說(shuō),主要在肝臟,3. 都有2種合成途徑(從頭和補(bǔ)救途徑),4. 都是先合成一個(gè)與之有關(guān)的核苷酸,然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步合成核苷