第九章__核酸代谢

第九章核酸代谢 1 本章简介2 掌握内容讲述3 要点回顾4 本章习题 第九章核酸代谢 本章介绍了核酸的消化吸收及其组成基本单元 核苷酸的分解与合成代谢 重点掌握其嘌呤 嘧啶核苷酸的合成 9 1核酸的消化吸收9 2嘌呤核苷酸的代谢一 合成代谢二 分解代谢9 3嘧啶核苷酸的代谢一 合成代谢二 分解代谢9 4dNMP的生成与调节 第九章核酸代谢 核酸的酶促降解 核酸 核酸酶 单核苷酸 磷酸单酯酶 核苷 嘧啶 嘌呤 核糖 脱氧核糖 核苷酶 核苷磷酸化酶 嘧啶 嘌呤 核糖 1 磷酸 脱氧核糖 1 磷酸 核糖 5 磷酸 磷酸戊糖途径 醛缩酶 乙醛 甘油醛 3 磷酸 食物核蛋白 蛋白质 核酸 RNA DNA 只有磷酸和戊糖可以被利用 磷酸 1 嘌呤核苷酸的从头合成途径a 嘌呤环上原子的来源b IMP 次黄嘌呤 的从头合成c IMP转变为AMP和GMP2 嘌呤核苷酸的补救合成途径 嘌呤核苷酸的合成代谢 嘌呤核苷酸的结构 GMP AMP 嘌呤环上各原子的来源 N3 N9 N7 N1 C2 C6 C4 C5 C8 来自谷氨酰胺的酰胺氮 来自一碳单位 来自一碳单位 来自天冬氨酸 来自甘氨酸 来自CO2 5 磷酸核糖焦磷酸PRPP 5 磷酸核糖胺 甘氨酸 甘氨酰胺核苷酸 甲酰甘氨酰胺核苷酸 甲酰甘氨咪核苷酸 5 氨基咪唑核苷酸 5 氨基咪唑 4 羧核苷酸 IMP的生物合成 5 氨基咪唑 4 琥珀基 甲酰胺核苷酸 5 氨基咪唑 4 氨甲酰核苷酸 5 甲酰氨基咪唑 4 氨甲酰核苷酸 次黄嘌呤核苷酸 IMP 甲酰THFA 腺苷酸 AMP 与鸟苷酸 GMP 的合成 抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制 通常是属于嘌呤 氨基酸或叶酸的类似物 主要通过对代谢酶的竞争性抑制作用 来干扰或抑制嘌呤核苷酸的合成 因而具有抗肿瘤治疗作用 在临床上应用较多的嘌呤核苷酸类似物主要是6 巯基嘌呤 6 MP 其化学结构与I类似 可以抑制IMP转变为AMP或GMP 从而干扰嘌呤核苷酸的合成 从头合成特点 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的 是耗能过程 IMP的合成需5个ATP 6个高能磷酸键 AMP的合成需1个GTP GMP的合成又需1个ATP 2个高能磷酸酯键 合成部位 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 在生物体内 细胞可以利用外源性嘌呤碱和核苷 来源于食物 或体内的核苷酸代谢产生的嘌呤碱和核苷合成嘌呤核苷酸 这一过程称为补救合成途径 p128 129 嘌呤核苷酸的补救合成途径 1 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 APRT 2 次黄嘌呤 鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 HGPRT 3 腺苷激酶 adenosinekinase 参与补救合成的酶及合成过程 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 嘌呤核苷酸的分解 尿酸 人类嘌呤碱的最终代谢产物 正常人血浆中尿酸含量约为0 12 0 36mmol L 当超过0 48mmol L 以尿酸钠晶体沉积于软骨 关节 软组织及肾 临床上表现为皮下结节 关节疼痛等导致痛风症别嘌呤醇治疗痛风症 嘌呤核苷酸的分解代谢 黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤氧化酶 别嘌呤醇 痛风症的治疗机制 1 嘧啶核苷酸的从头合成途径2 嘧啶核苷酸的补救合成途径 嘧啶核苷酸的合成代谢 嘧啶核苷酸从头合成途径 c UMP转变为CTP CMP TMP CTP CTP合成酶 ATP Gln H2O UMP UDP UTP a 嘧啶环上各原子的来源 b UMP的从头合成 嘧啶核苷酸的结构 嘧啶环上各原子的来源 来自天冬氨酸 来自CO2 来自NH3 N N C C C C 6 5 4 3 2 1 来自氨甲酰磷酸 合成过程 尿嘧啶核苷酸的合成 尿嘧啶核苷酸合成途径 从头合成 利用磷酸核糖 AA 一碳单位及CO2为原料 经过一系列酶促反应合成嘧啶核苷酸 主要在肝细胞胞质 在生物体内 细胞可以利用嘧啶碱基和PRPP直接生成嘧啶核苷酸 嘧啶碱基先反应生成嘧啶核苷再被磷酸化生成嘧啶核苷酸 这一过程称为补救合成途径 p131图9 9 嘧啶核苷酸的补救合成途径 嘧啶核苷酸的补救合成 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 TCA 肝 尿素 甲基丙二酸单酰CoA 琥珀酰CoA TCA 糖异生 胆固醇 脂肪酸 酮体 嘧啶碱的分解 脱氧核糖核苷酸的生成 主要在NDP的水平上进行 戊糖 OH 戊糖 H 胸苷酸dTMP的合成 胸苷酸合成酶 抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制 常是嘧啶核苷酸的类似物 通过对酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷酸的合成 主要的抗代谢药物是5 氟尿嘧啶 5 FU 其在体内可转变为F dUMP 其结构与dUMP相似 可竞争性抑制胸苷酸合成酶的活性 从而抑制胸苷酸合成 4种dNTP合成水平主要受反馈抑制保持4种dNTP在适当比例 否则会引起基因突变核糖核苷酸还原酶活性对合成过程起着决定作用p133表9 1 脱氧核糖核苷酸合成的调节 嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸生物合成中各原子的来源及加入顺序嘌呤核苷酸 嘧啶核苷酸的分解代谢脱氧核糖核苷酸的合成与调节 本章要点回顾 1