核酸的降解和核苷酸代谢(II)

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1、第十一章核酸的降解和核苷酸代谢导学掌握核苷酸分解的特点和终产物。了解嘌呤核苷酸与痛风症的关系及治疗的一般方法。掌握核苷酸从头合成途径的嘌呤环、嘧啶环的原子来源、合成特点（嘌呤和嘧啶合成异同点）。掌握脱氧核苷酸生成的特点。掌握嘌呤抗代谢物和嘧啶抗代谢物的作用机理，了解主要类型。12.1核酸的酶促降解12.2核苷酸的分解代谢12.3核苷酸的合成代谢12.1核酸的酶促降解核酸酶：作用于核酸的磷酸二酯键的酶。底物的专一性切割位点核糖核酸酶（RNase）脱氧核糖核酸酶（DNase）非特异性核酸酶核酸内切酶核

2、酸外切酶核酸核酸酶单核苷酸细胞外核酸的消化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尿酸戊糖代谢核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶碱基（脱氧）核糖-1-磷酸12.2核苷酸的分解代谢尿酸——人类嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMPIGX（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶（次黄嘌呤）鸟嘌呤脱氨酶鸟嘌呤脱氨酶12.2.1嘌呤核苷酸的分解代谢特点：氧化降解，环不打破；终产物：尿酸。嘌呤代谢紊乱：痛风病血中尿酸超过正常值。鸟嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤尿酸黄嘌呤氧化酶黄嘌呤

3、氧化酶别嘌呤醇痛风症的治疗机制竞争性抑制。12.2.2嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸分解代谢特点还原降解，环被打破；终产物：NH3、CO2、β-丙氨酸、β-氨基异丁酸CO2+NH3β-氨基异丁酸丙二酸单酰CoA乙酰CoATCA肝尿素甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰CoATCA糖异生β-丙氨酸胞嘧啶胸腺嘧啶12.3核苷酸的生物合成12.3.1核苷酸生物合成的基本途径12.3.2嘌呤核苷酸的合成12.3.3嘧啶核苷酸的合成12.3.4核苷二磷酸和核苷三磷酸的合成12.3.5脱氧(核糖)核苷酸的合成12.3.6

4、核苷酸的抗代谢物12.3.1核苷酸生物合成的基本途径从头合成途径(denovosynthesispathway)以核糖磷酸、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经一系列酶促反应合成核苷酸的过程；补救合成途径(salvagesynthesispathway)利用体内游离的碱基或核苷，经过简单的反应过程合成核苷酸的途径。12.3.2嘌呤核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的从头合成合成场所器官：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；亚细胞定位：胞液。嘌呤环上

5、原子的来源162345789过程1.IMP的合成2.AMP和GMP的生成关键酶：PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下AMPGMP5-磷酸核糖焦磷酸AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶从头合成的特点：嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的；先合成IMP，再转变成AMP或GMP；PRPP是5-磷酸核糖的活性供体；关键酶：PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶；IMP的合成需5个ATP，6

6、个高能磷酸键。AMP或GMP的合成又需1个ATP。从头合成的调节：反馈方式：反馈调节和交叉调节调节的意义：既满足需要，又不致于浪费；维持ATP与GTP浓度的平衡。R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺转移酶PRAIMP腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTP++_______++二、嘌呤核苷酸的补救合成HGPRT：次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase)APRT：腺嘌呤磷酸核糖转移酶（adenin

7、ephosphoribosyltransferase）核苷激酶补救合成过程及调节腺嘌呤核苷ATPADP核苷激酶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。先天缺乏HGPRT——自毁容貌症IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+NADP+NH3三、嘌呤核苷酸的相互转变合成部位：肝细胞的胞液12.3.3嘧啶核苷酸的合成一、嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸过程尿嘧啶核苷酸的合

8、成酶CPS-ICPS-II场所线粒体胞浆底物CO2/NH3CO2/谷氨酰胺产物氨甲磷酸氨甲磷酸谷氨酸激活剂N-乙酰谷氨酸无功能尿素合成嘧啶合成氨甲磷酸合成酶I与II的异同点胞嘧啶核苷酸的合成：在三磷酸水平上进行动物细菌CTP合成酶Mg2+UTP+NH3+ATPCTP+ADP+PidTMP或TMP的生成：在一磷酸水平上进行TMP合成酶从头合成的特点先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。先合成UMP，再转变成dTMP和CTP。从头合成的调节尿嘧啶核苷+ATP尿苷激酶UMP+AD