第九章核苷酸代谢

第八章核苷酸代谢 第一节核苷酸的分解代谢 一 核酸的酶促降解二 嘌呤核苷酸的分解代谢三 嘧啶核苷酸的分解代谢 一核酸的酶促降解 核酸 核酸酶 单核苷酸 磷酸单脂酶 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与DNA 胰核酸酶 RNA酶 DNA酶 磷酸二酯酶 单核苷酸 胰 肠核苷酸酶 磷酸单酯酶 核苷 磷酸 核苷酶 水解或磷酸解 戊糖或磷酸戊糖 碱基 核酸的消化 排出 很少利用 一 嘌呤碱的分解 不同种类的生物分解嘌呤碱的能力不一样 因而代谢产物也各不相同 人和猿类及一些排尿酸动物 如鸟类等 以尿酸作为嘌呤碱代谢的最终产物 其他多种生物则还能进一步分解尿酸 形成不同的代谢产物 直至最后分解为二氧化碳和氨 嘌呤核苷酸可以在核苷酸酶的催化下 脱去磷酸成为嘌呤核苷 嘌呤核苷在嘌呤核苷磷酸化酶 purinenucleosidephosphorylase PNP 的催化下转变为嘌呤 嘌呤核苷及嘌呤又可经水解 脱氨及氧化作用生成尿酸 嘌呤代谢的终产物 尿酸 灵长类 短毛狗 鸟类 爬虫类 软体动物 海鞘类 昆虫 尿囊素 哺乳动物 灵长类除外 腹足类 尿囊酸 硬骨鱼 尿素 大多数鱼类 两栖类 淡水瓣鳃类 氨 甲壳类 咸水瓣鳃类 一 嘌呤核苷酸的分解代谢过程 AMP I GMP G X 黄嘌呤氧化酶 尿酸 具体过程如下 腺嘌呤核苷酸 H2O Pi NH3 次黄嘌呤核苷酸 H2O Pi NH3 核苷酸酶 核糖1 磷酸 次黄嘌呤核苷 次黄嘌呤 黄嘌呤 尿酸 次黄嘌呤核苷酸 NADP NH3 Pi 鸟苷 核糖1 磷酸 鸟嘌呤核苷酸 NH3 尿酸 黄嘌呤 鸟嘌呤 正常人血浆尿酸含量 0 12 0 36mmol L 男 0 27mmol L 女 0 21mmol L 以尿酸及其钠盐形式存在 均难溶于水 0 48mmol L 8mg 析出结晶 沉积在关节和软骨等处 痛风症 进食高嘌呤膳食时 体内核酸大量分解 白血病 恶性肿瘤 肾脏疾病尿酸排泄障碍 血中尿酸 临床上用别嘌呤醇治疗 别嘌呤醇治疗痛风症的作用机制 次黄嘌呤 别嘌呤醇 PRPP 别嘌呤醇核苷酸 嘌呤核苷酸从头合成的酶 黄嘌呤氧化酶 嘌呤核苷酸合成 尿酸生成减少 二 嘧啶核苷酸的分解代谢 嘧啶核苷酸 嘧啶核苷 嘧啶 NH3 NADPH H NADP H2O H2O CO2 NH3 H2N CH2 CH2 COOH 丙氨酸 胞嘧啶 尿嘧啶 NADPH H NADP H2O CO2 NH3 氨基异丁酸 脲基异丁酸 H2O 胸腺嘧啶 二氢胸腺嘧啶 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 第二节 核苷酸的合成代谢 一 嘌呤核苷酸的合成二 嘧啶核苷酸的合成 一 嘌呤核苷酸的合成代谢 一 从头合成途径 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的过程 二 补救合成途径 利用体内游离的嘌呤碱或嘌呤核苷经过简单的反应过程 合成嘌呤核苷酸 甲炔基 一碳单位 甘氨酸 CO2 Asp 甲酰基 一碳单位 Gln 酰胺基 甘氨当中站 谷氮坐两边 左上天冬氨 头顶CO2 一 嘌呤核苷酸的合成代谢 一 从头合成途径 合成的原料 CO2 甲酰基 氨基酸等 合成的场所 肝脏的胞液 合成的过程 两个阶段 1 次黄嘌呤核苷酸 IMP 的合成 2 腺苷酸 AMP 和鸟苷酸 GMP 的合成 一 嘌呤核苷酸的合成代谢 一 从头合成途径的反应过程 1 IMP的合成 11步反应 过程只需了解 R 5 P AMP PRPP合成酶 PP 1 R 5 P PRPP 5 磷酸核糖 磷酸核糖焦磷酸 AMP 10步反应 PP 1 R 5 P Gln Glu 酰胺转移酶 酶3 甘氨酰胺核苷酸合成酶 H2N 1 R 5 P Gly 酶3 ATP Mg2 甘氨酰胺核苷酸 GAR PRA 转甲酰基酶 FH4 甘氨酰胺核苷酸 GAR HN Glu 甲酰甘氨酰胺核苷酸 FGAR 甲酰甘氨咪核苷酸 FGAM AIR合成酶 ATP Mg2 K H2O 甲酰甘氨咪核苷酸 FGAM 5 氨基咪唑核苷酸 AIR 5 氨基咪唑 4 羧基核苷酸 CAIR Asp 5 氨基咪唑 4 羧基核苷酸 CAIR 5 氨基咪唑 4 N 琥珀酸 甲酰胺核苷酸 SAICAR 5 氨基咪唑 4 N 琥珀酸 甲酰胺核苷酸 SAICAR 5 氨基咪唑 4 甲酰胺核苷酸 AICAR 延胡索酸 5 氨基咪唑 4 甲酰胺核苷酸 AICAR 5 甲酰胺基咪唑 4 甲酰胺核苷酸 FAICAR N10甲酰FH4 FH4 5 甲酰胺基咪唑 4 甲酰胺核苷酸 FAICAR H2O 次黄嘌呤核苷酸 IMP 2 腺苷酸和鸟苷酸的合成 IMP 腺苷酸代琥珀酸合成酶 AMPS Asp Mg2 GTP 腺苷酸代琥珀酸 AMPS 腺苷酸 AMP 延胡索酸 腺苷酸代琥珀酸裂解酶 IMP NADH H XMP 黄嘌呤核苷酸 IMP脱氢酶 Gln Glu XMP GMP AMP 腺苷酸激酶 ADP 腺苷酸激酶 ATP GMP 鸟苷酸激酶 GDP 鸟苷酸激酶 GTP 一 嘌呤核苷酸的合成代谢 二 补救合成途径 有两条合成途径 1 嘌呤碱与PRPP直接合成嘌呤核苷酸 次黄嘌呤 次黄嘌呤核苷酸 鸟嘌呤 鸟嘌呤核苷酸 PRPP PPi 腺嘌呤 腺嘌呤核苷酸 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 APRT HGPRT活性高 APRT活性低 一 嘌呤核苷酸的合成代谢 腺嘌呤 1 磷酸核糖 腺苷 Pi 核苷磷酸化酶 2 腺嘌呤与1 磷酸核糖生成腺苷 再生成腺嘌呤核苷酸 腺苷 ATP 腺苷激酶 腺苷酸 ADP 生理意义 减少从头合成时能量和原料的消耗 节省 作为某些器官 脑 骨髓和脾 合成核苷酸的途径 遗传疾病 Lesch Nyhan莱 尼综合征 自毁容貌综合征 罕见的性染色体X连锁遗传病 疾病生化本质 三 脱氧 核糖 核苷酸的合成 在核苷二磷酸水平被还原而成 NADPH H NADP H2O dNDP NDP NDP dNDP ADP dADP GDP dGDP UDP dUDP CDP dCDP TDP dTDP 二 嘧啶核苷酸的合成代谢 一 从头合成途径 先合成嘧啶环 然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸 Asp CO2 Gln 一 嘧啶核苷酸的从头合成 1 从头合成途径 1 尿嘧啶核苷酸的合成 6步反应 HCO3 Gln 两种氨基甲酰磷酸合成酶的比较 氨基甲酰磷酸合成酶I 氨基甲酰磷酸合成酶II 分布 线粒体 肝 胞液 各种细胞 氮源 氨 谷氨酰胺 变构激活剂 N 乙酰谷氨酸 无 变构抑制剂 无 UMP 哺乳动物 功能 尿素合成 嘧啶合成 CPS I CPS II 氨基甲酰磷酸 Asp 氨基甲酰天冬氨酸 乳清酸 二氢乳清酸 乳清酸 乳清酸核苷酸 OMP 尿嘧啶核苷酸 UMP ATP 2 胞嘧啶核苷酸 CTP 的合成 尿苷酸激酶 UDP UMP 二磷酸尿苷激酶 ADP UTP Gln ATP Glu ADP Pi ATP ADP CTP CTP合成酶 dCMP dUDP Pi NH3 dUMP dTMP ATP 激酶 dTDP 激酶 ADP dTTP ATP ADP dTMP 3 脱氧胸腺嘧啶核苷酸 dTMP或TMP 的合成P485 二 嘧啶核苷酸的补救合成 嘧啶 PRPP 嘧啶核苷酸 PPi 嘧啶磷酸核糖转移酶 尿嘧啶 胸腺嘧啶 乳清酸 胞嘧啶 胞嘧啶核苷 ATP CMP ADP 尿苷激酶 总结 5 P R PRP