核苷酸级五曾上.ppt

第八章核苷酸代谢,Chapter8MetabolismofNucleotides,核酸的消化与吸收,概述,（水解或磷酸解）,（或磷酸戊糖）,核苷酸的生物功用,作为核酸合成的原料如:ATP、UTP、CTP、GTPRNAdATP、dTTP、dCTP、dGTPDNA体内能量的利用形式如：ATP、GTP参与代谢和生理调节如：cAMP、cGMP组成辅酶如：FAD、NAD+、NADP+活化中间代谢物如：UDPG、CTP-胆碱、CTP-甘油二酯,第一节嘌呤核苷酸的代谢,Section1MetabolismofPurineNucleotides,1、嘌呤核苷酸的合成代谢掌握核苷酸从头合成和补救合成的概念掌握嘌呤碱的元素来源、磷酸核糖的供体、嘌呤核苷酸从头合成第一阶段生成的中间产物、嘌呤核苷酸从头合成的特点熟悉嘌呤核苷酸从头合成的调节掌握嘌呤核苷酸补救合成的反应掌握脱氧核苷酸生成的反应熟悉嘌呤核苷酸的抗代谢物2、嘌呤核苷酸的分解代谢掌握嘌呤核苷酸分解代谢的终产物及痛风症,嘌呤核苷酸的结构,GMP,AMP,9,6,2,2,6,9,一、嘌呤核苷酸的合成代谢,从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway),核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、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，合成核苷酸的途径。thedenovopathwayofnucleotidesynthesisapathwaythroughwhichnucleotidesaresynthesizedbyusingsimplemolecules,suchasribose5-phosphate,aminoacids,onecarbonunitsandCO2.,（一）嘌呤核苷酸的从头合成,定义,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。脑、骨髓则无法进行此合成途径。,合成部位,嘌呤碱合成的元素来源,CO2,天冬氨酸,甲酰基（一碳单位）,甘氨酸,甲酰基（一碳单位）,谷氨酰胺（酰胺基）,甘氨中间站一碳在两边头顶二氧碳脚下是谷酰,过程,1.IMP(inosinemonophosphate)的合成,2.AMP和GMP的生成,R-5-P（5-磷酸核糖）,PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸，PRPP）,IMP,H2N-1-R-5-P（5-磷酸核糖胺，PRA）,PRPP核糖磷酸部分的供体,1.IMP的合成过程,腺苷酸代琥珀酸合成酶IMP脱氢酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶GMP合成酶,2、AMP和GMP的生成,嘌呤环是在磷酸核糖分子上逐步合成的。IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP或GMP的合成又需1个ATP。,嘌呤核苷酸从头合成特点,从头合成的调节,PRPP,PRA,GTP,+,+,调节方式：反馈调节和交叉调节,核苷酸的补救合成途径利用体内现成的碱基或核苷，经过简单的反应，合成核苷酸的过程。thesalvagepathwayofnucleotidesynthesisapathwaythroughwhichnucleotidesaresynthesizedbyusingtheexistingnitrogenousbasesornucleosides.,（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义,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),参与嘌呤核苷酸补救合成的酶,合成过程,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。,（三）嘌呤核苷酸的相互转变,（四）脱氧核糖核苷酸的生成,二磷酸脱氧核苷,NDP,dNDP,二磷酸核糖核苷,NADP+,NADPH+H+,核糖核苷酸还原酶(R1、R2)，Mg2+,还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2,氧化型硫氧化还原蛋白,硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）,脱氧核苷酸的生成,（五）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。,次黄嘌呤(H),6-巯基嘌呤(6-MP),6-巯基嘌呤的结构,二、嘌呤核苷酸的分解代谢,5-磷酸核糖,磷酸戊糖途径,PRPP,尿酸,AMP,GMP,H（次黄嘌呤）,G,X（黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,尿酸与痛风症的关系血中尿酸含量升高时，尿酸盐晶体在组织中沉积，形成痛风症。受累组织器官：关节软骨肾软组织病变：关节炎肾病尿路结石病因：酶缺陷高嘌呤饮食核酸大量分解肾病治疗：治疗原发病进食低核酸饮食,药物：别嘌呤醇,痛风症的治疗机制,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,别嘌呤醇,第二节嘧啶核苷酸的代谢,Section2MetabolismofPyrimidineNucleotides,1、嘧啶核苷酸的合成代谢掌握嘧啶碱的元素来源、嘧啶核苷酸从头合成第一阶段生成的中间产物、嘧啶核苷酸从头合成的特点熟悉嘧啶核苷酸从头合成的调节掌握嘧啶核苷酸补救合成的反应熟悉嘧啶核苷酸的抗代谢物2、嘧啶核苷酸的分解代谢了解嘧啶核苷酸分解代谢的终产物,嘧啶核苷酸的结构,1,2,3,4,5,6,从头合成途径补救合成途径,一、嘧啶核苷酸的合成代谢,嘧啶合成的元素来源,（一）嘧啶核苷酸的从头合成,主要是肝细胞胞液,合成部位,合成过程,基本过程：HCO3GlnUMPUMPCTPTMP/dTMP,1.尿嘧啶核苷酸的合成,两种氨基甲酰磷酸合成酶的比较,2.胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,3.dTMP或TMP的生成,dUMP,dTMP,从头合成的调节,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,ATP+5-磷酸核糖,PRPP,细菌,哺乳动物,CPS-,天冬氨酸氨基甲酰转移酶,PRPP合成酶,（二）嘧啶核苷酸的补救合成,嘧啶+PRPP,磷酸嘧啶核苷+PPi,嘧啶磷酸核糖转移酶,尿嘧啶核苷+ATP,尿苷激酶,UMP+ADP,脱氧胸嘧啶核苷+ATP,胸苷激酶,dTMP+ADP,（U、T、O）,（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物,嘧啶类似物,胸腺嘧啶(T),5-氟尿嘧啶(5-FU),5,5,FdUMP,某些改变了核糖结构的核苷类似物,氮杂丝氨酸,阿糖胞苷,氨甲碟呤,5-FU,CTP合成酶,核糖核苷酸还原酶,1、嘧啶核苷酸的水解,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,2、嘧啶碱的分解,胞嘧啶,NH3,尿嘧啶,二氢尿嘧啶,H2O,CO2+NH3,-丙氨酸,胸腺嘧啶,-脲基异丁酸,-氨基异丁酸,H2O,丙二酸单酰CoA,乙酰CoA,TAC,肝,尿素,甲基丙二酸单酰CoA,琥珀酰CoA,TAC,糖异生,选择题1.痛风症与下列哪种物质有关？A尿素B尿酸CNH3DNH4+E肌酐2.5-氟尿嘧啶(5-FU)治疗肿瘤的原理是A本身直接杀伤作用B抑制胞嘧啶合成C抑制尿嘧啶合成D抑制dTMP合成E抑制FH4合成,复习题,3.嘌呤核苷酸从头合成时首先合成的是：AGMPBAMPCIMPDATPEGTP4.人体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是：A尿素B肌酸C肌酸酐D尿酸E-丙氨酸6.体内脱氧核苷酸是由下列哪种物质直接还原而成？A核糖B核糖核苷C一磷酸核苷D二磷酸核苷E三磷酸核苷,7.氨甲喋呤抑制核苷酸合成中哪个反应？A谷氨酰胺中酰胺氮的转移B向新生的环状结构中加入CO2CATP中磷酸键能量的传递D天冬氨酸上氮