生物化学 核苷酸代谢 课件

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1、第八章核苷酸代谢MetabolismofNucleotides嘌呤核苷酸的代谢合成代谢分解代谢抗代谢物嘧啶核苷酸的代谢合成代谢分解代谢抗代谢物食物核酸的消化与吸收食物核蛋白蛋白质核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、肠核苷酸酶碱基戊糖核苷酶嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)碱基次黄嘌呤(guanine,G)NNHNHNO嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)戊糖（构成RNA）1´2´3´4´5´核糖(rib

2、ose)（构成DNA）脱氧核糖(deoxyribose)H核苷(ribonucleoside)的形成碱基和核糖糖苷键核苷碱基和脱氧核糖糖苷键脱氧核苷1胞苷5′-核苷酸核苷酸(ribonucleotide)的形成核苷和磷酸磷酸酯键核苷酸。脱氧核苷和磷酸磷酸酯键脱氧核苷酸胞嘧啶核苷酸（CMP）1ONNNH2NN912345678AMP核苷酸的生物功用1.作为核酸合成的原料,（最主要的功能）。2.体内能量的利用形式。ATP是主要的，GTP也可。3.参与代谢和生理调节。cAMP、cGMP是第二信使。4.组成辅酶（NAD、FAD、辅酶A）5.活化

3、中间代谢物（UDPG、CDP-胆碱、CDP-乙醇胺、CDP-甘油、SAM）第一节嘌呤核苷酸的代谢MetabolismofPurineNucleotides嘌呤核苷酸的结构GMPAMPOIMP6662一、嘌呤核苷酸的合成代谢从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway)指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径。（一）

4、嘌呤核苷酸的从头合成定义合成部位嘌呤碱基合成的元素来源CO2天冬氨酸一碳单位甘氨酸（一碳单位）谷氨酰胺（酰胺基）1.IMP的合成2.AMP和GMP的生成过程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、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下IMPAMPGMPH2N-1-R-5´-P（5´-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶1.IMP的合成过程①磷酸核糖酰胺转移酶②GAR合成酶③转甲酰基酶④FGAM合成酶⑤AIR合成酶N5,N10-甲炔-FH4FH4N10-甲酰-FH4F

5、H4IMP生成总反应过程①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脱氢酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶2、AMP和GMP的生成AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶ATP、GTP的生成激酶的作用下经过两次磷酸化反应1.嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环的。2.IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键3.AMP、GMP的合成又需1个ATP。嘌呤核苷酸从头合成特点利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。（二）嘌呤核苷酸

6、的补救合成途径定义部位脑、骨髓腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)参与补救合成的酶腺嘌呤+PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鸟嘌呤+PRPPHGPRTGMP+PPi补救合成过程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP补救合成的生理意义补救合成节省从头合成时的能量和一些

7、氨基酸的消耗。体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。（三）嘌呤核苷酸的相互转变IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+NADP+NH3（四）脱氧核糖核苷酸的生成：由相应的核糖核苷酸直接还原。在二磷酸核苷（NDP）水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）dNDP+ATP激酶dNTP+ADP二磷酸脱氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷NADP+NADPH+H+核糖核苷酸还原酶，Mg2+还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化还原蛋白SS硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）脱氧核苷酸的生成（五

8、）嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。肿瘤细胞的核酸和蛋白质合成旺盛，因此抗代谢物具有抗肿瘤的作用。主要以竞争性抑制或“以假乱真”的方式，干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成，