核苷酸代谢人卫第七版课件

第8章 核苷酸代谢 MetabolismofNucleotides 核苷酸是核酸的基本结构单位 人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成 因此 与氨基酸不同 核苷酸不属于营养必需物质 概述 核酸的消化与吸收 排出 很少利用 核苷酸的生理功能 作为核酸合成的原料 最主要的功能体内能量的利用形式ATP 主要形式 GTP 蛋白质合成UTP 糖原合成 CTP 磷脂合成参与代谢和生理调节cAMP cGMP组成辅酶NAD FAD CoA活化中间代谢物的载体UDPG CDP 二酰基甘油S 腺苷甲硫氨酸 SAM 第一节嘌呤核苷酸的合成与分解代谢 MetabolismofPurineNucleotides 嘌呤核苷酸的结构 GMP AMP 1 4 6 一 嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷 经过简单的反应过程 合成嘌呤核苷酸 从头合成途径 denovosynthesis 补救合成途径 salvagepathway 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 合成嘌呤核苷酸 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 一 从头合成途径 合成的原料 磷酸核糖 氨基酸 甲酰基 CO2等 合成的主要器官 肝脏 其次是小肠和胸腺 而脑 骨髓则无法进行此合成途径 合成的过程 两个阶段 次黄嘌呤核苷酸 IMP 的合成 11步反应 过程只需了解 2 腺苷酸 AMP 和鸟苷酸 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 IMP的合成过程 磷酸核糖酰胺转移酶 GAR合成酶 转甲酰基酶 FGAM合成酶 AIR合成酶 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 AMP和GMP的生成 嘌呤核苷酸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 2 从头合成的调节 PRPP PRA GTP 调节方式 反馈调节和交叉调节 二 嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式 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 疾病生化本质 是一种遗传代谢病 由于HGPRT基因缺陷导致补救合成缺陷 又称莱 尼综合征或自毁容貌综合征 罕见的性染色体X连锁遗传病 莱 尼综合征或自毁容貌综合征 三 嘌呤核苷酸的相互转变 四 脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行 N代表A G U C等碱基 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 MTX MTX 目录 一碳单位 二 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 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 GMP AMP 第二节嘧啶核苷酸的合成与分解代谢 MetabolismofPyrimidineNucleotides 嘧啶核苷酸的结构 一 嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成两条途径 一 嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单 合成部位 主要是肝细胞胞液 合成原料 谷氨酰胺 CO2和天冬氨酸 嘧啶合成的元素来源 合成过程 尿嘧啶核苷酸的合成 胞嘧啶核苷酸的合成 UDP UTP 脱氧胸腺嘧啶核苷酸 dTMP或TMP 的生成 dUMP 脱氧胸苷一磷酸dTMP 水解 脱氨基 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 嘌呤核苷酸 ATP 5 磷酸核糖 嘧啶核苷酸 PRPP 二 嘧啶核苷酸的补救合成 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 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 氮杂丝氨酸 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 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 嘧啶核苷酸与嘌呤核苷酸分解代谢最大的不同是嘧啶环的裂解 最后生成 氨基酸 嘧啶碱的降解产物易溶于水 故嘧啶代谢异常的疾病较少 嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成的比较 相同点 1 合成原料基本相同 嘌啶核苷酸 嘧啶核苷酸 2 合成部位对高等动物来说 主要在肝脏 3 都有2种合成途径 从头和补救途径 4 都是先合成一个与之有关的核苷酸 然后在此基础上进