核苷酸及遗传信息的储存.ppt

第一节 核苷酸代谢 MetabolismofNucleotides 核酸的消化与吸收 概述 核苷酸的生物功用 作为核酸合成的原料 最主要 体内能量的利用形式 ATP GTP UTP CTP 参与代谢和生理调节 ATP ADP AMP 第二信使cAMP cGMP 组成辅酶 CoA FAD NAD NADP 含腺苷酸 活化中间代谢物 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 NAD AMP 第一节嘌呤核苷酸的代谢 MetabolismofPurineNucleotides 嘌呤核苷酸的结构 GMP AMP IMP 一 核苷酸的合成代谢 从头合成途径 denovosynthesispathway 补救合成途径 salvagesynthesispathway 嘌呤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 嘌呤核苷酸的从头合成 定义 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 嘌呤核苷酸合成的原料 5 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 R CO2 P 磷酸戊糖途径 过程 1 IMP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 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 IMP H2N 1 R 5 P 5 磷酸核糖胺 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 目录 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的 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 2 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 3 嘌呤核苷酸的相互转变 性质 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 机制 竞争性抑制或 以假乱真 方式干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢 进而阻止核酸及蛋白质的生物合成 意义 抗肿瘤作用 五 嘌呤核苷酸的抗代谢物 次黄嘌呤 H 6 巯基嘌呤 6 MP 6 巯基嘌呤的结构 6 巯基嘌呤 6MP 作用其化学结构与次黄嘌呤相似 并可在体内转变成6MP核苷酸 1 抑制IMP转变为AMP及GMP 2 通过竞争性抑制影响次黄嘌呤 鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 HGPRT 而阻止了补救合成途径 3 反馈抑制PRPP酰基转移酶而阻断从头合成途径 目录 从头合成途径补救合成途径 二 嘧啶核苷酸的合成代谢 嘧啶核苷酸的结构 1 嘧啶核苷酸的从头合成 主要是肝细胞胞液 嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖 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 合成嘧啶核苷酸的途径 定义 合成部位 嘧啶合成的元素来源 天冬氨酸 o o 嘧啶碱合成的元素来源 GlnCO2 合成过程 1 尿嘧啶核苷酸的合成 2 胞嘧啶核苷酸的合成 UDP UTP 3 dTMP或TMP的生成 dUMP 脱氧胸苷一磷酸dTMP 2 嘧啶核苷酸的补救合成 3 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 嘧啶类似物 5 氟尿嘧啶 5 FU 与TMP类似 1 代谢为FdUMP抑制胸苷酸合酶 2 代谢为FUTP以FUMP掺入RNA 破坏RNA结构 消化道癌乳癌 毒性大 三 三磷酸核苷的合成 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 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 二 核苷酸的分解代谢 一 嘌呤核苷酸的分解代谢 核苷酸 核苷 核苷酸酶 Pi 核苷磷酸化酶 碱基 1 磷酸核糖 嘌呤碱的最终代谢产物 AMP GMP H 次黄嘌呤 G X 黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤氧化酶 嘌呤核苷酸分解代谢特点 1 环打不破 2 最终产物 尿酸 3 嘌呤代谢障碍 痛风症 血尿酸正常含量 0 12 0 36mmol L 溶解度低 嘌呤代谢障碍时 血尿酸浓度升高 尿酸盐结晶沉积于软组织 软骨及关节等处 而导致关节炎 尿路结石及肾脏疾病 临床常用别嘌呤醇治疗痛风症 因别嘌呤醇与次黄嘌呤结构相似 可抑制黄嘌呤氧化酶而抑制尿酸生成 另外 别嘌呤醇可与PRPP结合 产物可反馈抑制从头合成的酶 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 二 嘧啶核苷酸的分解代谢 胞嘧啶 NH3 尿嘧啶 二氢尿嘧啶 H2O CO2 NH3