嘌呤代谢ppt课件.ppt

核苷酸代谢 MetabolismofNucleotides 一般发作部位为大母趾关节 踝关节 膝关节等 长期痛风患者有发作于手指关节 甚至耳廓含软组织部分的病例 急性痛风发作部位出现红 肿 热 剧烈疼痛 一般多在子夜发作 可使人从睡眠中惊醒 痛风 代谢性关节炎 一 疾病 患者在发病时会毁坏自己的容貌 用各种器械把脸弄得狰狞可怕 这种疾病患者常常被束缚在床上或轮椅上 自毁容貌症患者大多死于儿童时代 很少活到20岁以后 自毁容貌症 核酸基本组成单位 核苷酸 nucleotide 磷酸核苷酸戊糖 核糖 脱氧核糖核苷嘌呤腺嘌呤 adenine A 碱基鸟嘌呤 guanine G 嘧啶胞嘧啶 cytosine C 胸腺嘧啶 thymine T 尿嘧啶 uracil U 核酸的基本知识 核酸分为两大类 DNA和RNA Adenine A Guanine G Base Purine Base Pyrimidine Cytosine C Uracil U Thymine T Bases Nucleosides Nucleotides Base Nucleoside Nucleotide Adenine Deoxyadenosine Deoxyadenosine5 triphosphate dATP apostrophe 核酸的消化与吸收 食物核蛋白 蛋白质 核酸 RNA及DNA 核苷酸 胰核酸酶 碱基 戊糖 核苷酶 戊糖代谢 排出 很少被吸收 嘌呤核苷酸的合成代谢 一 从头合成途径 Denovosynthesispathway 指利用磷酸核糖 氨基酸 一碳单位及CO2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 合成部位 肝 小肠和胸腺的胞液 并不是所有细胞都具有从头合成嘌呤的能力 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 甘氨右中站谷氮坐两边左上天冬氨头顶二氧碳二八俩叶酸 从头合成途径的特点参与从头合成途径的酶均在胞液中 多以多酶复合体的形式存在 在磷酸戊糖途径中合成的5 磷酸核糖 5 PR 分子上逐步合成嘌呤环 而不是分别合成以后再结合 这与嘧啶的合成过程不同 先在5 磷酸核糖 5 PR 分子上经11步反应生成次黄嘌呤核苷酸 IMP 重要的中间产物 从IMP出发再合成AMP和GMP 在合成IMP过程中 由氨基酸 CO2 一碳单位逐步提供元素或基团 在5 磷酸核糖分子上完成嘌呤碱基的合成 PRA 1 IMP的合成 天冬氨酸 N10 甲酰基四氢叶酸 2 AMP和GMP的生成 天冬氨酸 黄嘌呤核苷酸 3 ATP和GTP的生成 从头合成的调节 需要消耗大量的ATP与氨基酸等原料 在机体精确的调节之下进行 调节方式 反馈调节和交叉调节 正性调节 指促进嘌呤核苷酸合成的调节 负性调节 是指抑制嘌呤核苷酸合成的调节 正性调节 两个关键酶的促进作用 PRPP合成酶和酰胺转移酶 底物ATP 5 磷酸核糖和PRPP促进其活性 增加IMP的合成 后端正性调节 由ATP促进GMP合成酶 由GTP促进腺苷酸代琥珀酸合成酶增加GTP和ATP的合成 负性调节 6个长反馈调节 由AMP GMP和IMP分别反馈抑制PRPPK和GPAT这两关键酶的活性 2个短反馈调节 由AMP反馈抑制腺苷酸代琥珀酸合成酶 由GMP反馈抑制IMP脱氢酶的活性所进行的反馈抑制来调节嘌呤核苷酸的从头合成 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 交叉调节 长反馈 短反馈 二 嘌呤核苷酸的补救合成 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 补救合成 细胞利用现成的嘌呤碱或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸的过程 过程简单 消耗能量少 补救合成过程 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 因此 对这些组织器官来说 补救合成途径具有更重要的意义 如果补救合成发生障碍 就会导致疾病 如 Lesch Nyhan综合征 莱施 尼汉综合征 又称雷 尼综合征 自毁容貌综合征 Lesch与Nyhan与1964年首次报道并描述本病的临床特点 本病的临床特点是男孩发病 智力低下 舞蹈状手足徐动 脑性瘫痪 强迫性自残 攻击性行为和高尿酸血症等 多于12岁之前死亡 很少活过20岁 莱施 尼汉综合征属于伴性隐性遗传的先天性代谢病 Seegmiller于1965年证实本综合征由次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 HGPRT 缺陷致嘌呤代谢异常所致 其基本生化异常是HGPRT的缺陷 多源于基因的点突变或者缺失 缺乏该酶使得次黄嘌呤和鸟嘌呤不能转换为IMP和GMP 而是降解为尿酸 过量尿酸将导致Lesch Nyhan综合症 这种疾病患者常常被束缚在床上或轮椅上 现有的医疗技术对此无计可施 而只能寄希望于基因治疗 三 脱氧核糖核苷酸的生成 体内脱氧核糖核苷酸是通过相应的核糖核苷酸还原生成的 这种还原反应是由核糖核苷酸还原酶催化 在二磷酸核苷 NDP 水平上进行的 四 嘌呤核苷酸的分解代谢 嘌呤核苷酸的分解代谢包括3个基本步骤 1 核苷酸在核苷酸酶的作用下水解为核苷 2 核苷在核苷磷酸化酶作用下分解为嘌呤碱基和1 磷酸核糖 3 1 磷酸核糖在磷酸核糖变位酶作用下转变为5 磷酸核糖 5 磷酸核糖进入磷酸戊糖途径进行代谢 嘌呤碱基进一步代谢 一方面可以参加核苷酸的补救合成 另一方面可进入分解代谢 最终形成尿酸 随尿液排出体外 地点 肝 小肠和肾中进行 有关尿酸 人体嘌呤分解代谢的终产物 为三氧基嘌呤 其醇式呈弱酸性 各种嘌呤氧化后生成的尿酸随尿排出 因溶解度较小 体内过多时可形成尿路结石或痛风 正常人血浆中尿酸含量为2 6mg 男性平均为4 5mg 女性为3 5mg 除了痛风 尿酸高还是许多疾病的危险指征 权威调查数据显示 高尿酸血症人群罹患冠心病死亡的几率是尿酸正常人群的5倍 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 主要以竞争性抑制干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢 从而进一步干扰核酸以及蛋白质的生物合成 肿瘤细胞的核酸和蛋白质的合成十分旺盛 因此这些抗代谢物可用于抗肿瘤 但是 这些药物缺乏对肿瘤细胞的特异性 故对增殖速度较为旺盛的某些正常组织亦有杀伤性 有较大的毒副作用 次黄嘌呤 H 6 巯基嘌呤 6 MP 嘌呤类似物 主要有6 巯基嘌呤 6 Mercaptopurine 6 MP 等 与次黄嘌呤结构相似 1 变为6 MP核苷酸 抑制IMP变为AMP和GMP 2 竞争抑制HGPRT 抑制补救合成途径 3 反馈抑制PRPP酰胺转移酶 使PRA生成减少 氨基酸类似物 重氮丝氨酸 Azas 是Gln的类似物 叶酸类似物 C2及C8合成受抑制 氨蝶呤 AP 和甲氨蝶呤 MTX MTX 痛风 痛风病是机体嘌呤代谢紊乱所致的一种代谢性慢性关节疾病 是由于嘌呤代谢产物尿酸在血液和组织中积聚 特别是在关节及其周围的肌肉 韧带 1 3 1 2病人有家族史 以中老年男性脑力劳动者多见 其临床表现 无症状期仅血尿酸升高 而急性关节炎期常于夜间发作 突感大脚趾 四肢关节 手指等处剧痛 关节有红 肿 热 痛炎性表现 持续数日可缓解或消退 慢性期表现发作频繁 持续时间长 受累关节增多 痛风结石侵蚀骨质可致骨骼畸形 病人还可伴慢性肾功能不全 冠心病及脑动脉硬化等症 痛风病在任何年龄 都可以发生 但最常见的是40岁以上的中年男人 根据最新统计 男女发病比例是20 1 脑力劳动者 体胖者发病率较高 痛风偏爱男性的原因是 女性体内雌激素能促进尿酸排泄 并有抑制关节炎发作的作用 男性喜饮酒 喜食富含嘌呤 蛋白质的食物 使体内尿酸增加 排出减少 常吃火锅者发病也多 火锅原料主要是动物内脏 虾 贝类 海鲜 再饮啤酒 自然是火上添油了 调查证明 涮一次火锅比一顿正餐摄入嘌呤高10倍 饮酒容易引发痛风 因为酒精在肝组织代谢时 大量吹收水份 使血浓度加强 使到原来已经接近饱和的尿酸 加速进入软组织形成结晶 导致身体免疫系统过度反应 敏感 而造成炎症 古称 王者之疾 一瓶啤酒可使尿酸升高一倍 高血压病人患痛风可能性会增加10倍 痛风与糖尿病一样是终生疾病 关键是自己控制饮食 多食含 嘌呤 低的碱性食物 如瓜果 蔬菜 少食肉 鱼等酸性食物 做到饮食清淡 低脂低糖 多饮水 以利体内尿酸排泄 男性为什么易患痛风 药物 减少尿酸合成 别嘌呤醇 增加尿酸排出 丙璜舒 抑制肾小管对尿酸的再吸收 尿酸高 痛风 饮食控制 痛风的防治 限制高嘌呤食物 如肝脏 肾 胰 脑等动物脏器以及浓肉汤 鸡汤 肉浸膏 沙丁鱼 鱼子等 限制蛋白质 以植物蛋