基础医学院生物化学教研室ppt课件.ppt

第10章 核苷酸代谢 MetabolismofNucleotides 教学目标知识目标 1 掌握人体嘌呤核苷酸 嘧啶核苷酸从头合成的原料及嘌呤核苷酸分解代谢的终产物 掌握脱氧核糖核苷酸的生成 2 熟悉痛风症发生的机制及其治疗 嘧啶核苷酸分解代谢的终产物 3 了解嘌呤核苷酸 嘧啶核苷酸的从头合成和补救合成途径的基本过程及主要调节酶 抗代谢药物及其作用机理 教学目标能力目标 根据核苷酸的代谢 能解释抗肿瘤药物的机理 痛风产生的原因及临床用药 教学目标情感目标 1 注重职业素质教育 培养学生良好的职业道德 树立全心全意为病人服务的医德医风 2 培养学生实事求是的科学态度 3 提高分析问题和解决问题的能力 4 培养学生沟通 团结协作的整体观念 教学重点 难点 重点 核苷酸合成的原料及分解的终产物 抗代谢药物的作用机理 难点 抗代谢药物的作用机理及从头合成途径的调节 学时分配 归纳总结 5分钟 反馈练习 5分钟 教学内容 80分钟 导入新课 10分钟 根据教学大纲 本章节为2学时 导入新课以痛风症案例导入新课 案例 痛风症患者61岁 医学院的著名人士 入院前4天在舟佛接受荣誉学位 受街仪式的当晚与朋友们共欢 据称 欢宴过度 次日晨发现左上胁部钝痛 后来痛疼加剧 被送入医院 体格检查未见明显病症 发病前健康情况一直良好 唯一的既往史是跖关节痛 过去曾认为是由于打高尔夫球与打网球的结果 入院时病人体温39 脉率90 入院时尿检查pH为4 5 蛋白质阳性 尿离心沉渣的显微镜检查发现一些细微的结晶物质与大量管型 然后收集24小时尿 测得含蛋白质115mg及尿酸1 52g 9mmol 测定血清尿酸含量为0 70mmol L 11 8mg dl 生化问题1 通过询问此病人的家族史 能否获得有关痛风症生化缺陷的有用资料 解释之 2 哪些食物富含嘌呤与嘧啶 对于一个内科医生 了解这些资料是否重要 3 食物中的嘌呤 嘧啶及其衍生物是否被利用 它们是否为膳食所必需 解释之 4 你是否认为高蛋白膳食对此病人有害 解释之 5 治疗痛风症时 药物作用的生化基础是什么 6 病人的发病是否由于发病前夕欢饮过度所致 若是 乙醇代谢与尿酸排出有何关系 7 此病人尿中尿酸的离子形式如何 其溶解度如何 讲授新课 嘌呤核苷酸代谢 嘧啶核苷酸的代谢 抗代谢物 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 核苷酸的生物功用 作为核酸合成的原料体内能量的利用形式参与代谢和生理调节组成辅酶活化中间代谢物 AMP 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 NAD 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 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 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 哺乳动物合成部位 1 从头合成途径除某些细菌外 几乎所有生物体都能合成嘌呤碱 嘌呤碱合成的元素来源 甘天谷一碳 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 甘氨当中站 谷碳坐两边 头顶二氧碳 左上天冬氨 合成过程 IMP的合成 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 IMP生成总反应过程 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 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 1 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 adeninephosphoribosyltransferase APRT 2 次黄嘌呤 鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 hypoxanthine guaninephosphoribosyltransferase HGPRT 3 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 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 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 五 嘌呤核苷酸的抗代谢物 抗肿瘤作用 A 嘌呤类似物 B 氨基酸类似物 C 叶酸类似物 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 特点 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 机制 意义 生物化学第九章核苷酸代谢 首页 第一节 第二节 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 目录 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 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 天谷碳 合成过程 尿嘧啶核苷酸的合成 胞嘧啶核苷酸的合成 UDP UTP dTMP或TMP的生成 dUMP 脱氧胸苷一磷酸dTMP 从头合成的调节 ATP CO2 谷氨酰胺 氨基甲酰磷酸 UMP 氨基甲酰天冬氨酸 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5 氟尿嘧啶 5 FU 在体内合成FdUMP 类似dUMP 竞争性抑制dTMP合成酶 5 FU还可合成FUTP 在合成RNA时以FUMP形式参入 破坏RNA的结构和功能 胸腺嘧啶 T 5 氟尿嘧啶 5 FU 氮杂丝氨酸抑制CTP合成 氨甲蝶呤抑制dTMP合成 核苷类似物阿糖胞苷抑制CDP dCDP 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 课堂小结 人体嘌呤核苷酸 嘧啶核苷酸从头合成的原料及分解代谢的终产物 脱氧核糖核苷酸的生成 嘌呤核苷酸 嘧啶核苷酸的补救合成途径 抗代谢药物及其作用机理 课堂反馈 思考题 1 下列组织中能进行嘌呤核苷酸补救合成的是A 胸腺B 小肠粘膜C 肝脏D 肾脏E 骨髓2 6 MP抑制下列哪种化合物的生成A 核糖B 嘧啶C 尿酸D 嘌呤E 四氢叶酸 3 HGPRT 次黄嘌呤 鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 参与下列哪