云南大学--生化--下册核苷酸代谢PPT课件

.,1,食物中的核酸，经肠道酶系降解成各种核苷酸，再在相关酶作用下，分解产生嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖和磷酸，然后被吸收。吸收到体内的嘌呤和嘧啶，大部分被分解，少部分可再利用，合成核苷酸。人和动物所需的核酸无须直接依赖于食物，只要食物中有足够的磷酸盐，糖和蛋白质，核酸就能在体内正常合成。,.,2,核苷酸的生物功能,作为核酸合成的原料体内能量的利用形式（ATP、GTP等）参与代谢和生理调节(cAMP,cGMP)组成辅酶（FAD,NAD+,NADP+等）活化中间代谢物(UDPG、SAM、CDP-X等),.,3,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),AMP,.,4,第一节核苷酸的分解代谢,.,5,一、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,.,6,不同种类的生物分解嘌呤碱的能力不同，因此，终产物也不同。排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类排尿囊素动物：哺乳动物（灵长类除外）、腹足类排尿囊酸动物：硬骨鱼类排尿素动物：大多数鱼类、两栖类某些低等动物能将尿素进一步分解成NH3和CO2排出。植物分解嘌呤的途径与动物相似，产生各种中间产物（尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。微生物分解嘌呤类物质，生成NH3、CO2及有机酸（甲酸、乙酸、乳酸等）。,.,7,.,8,腺嘌呤,鸟嘌呤,.,9,鸟类、人类排泄,鱼类及两栖排泄,低等动物排泄,尿囊酸酶,硬骨鱼类,.,10,嘌呤碱的最终代谢产物,AMP,GMP,H(I)（次黄嘌呤）,G,X（黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,.,11,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,.,12,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,.,13,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,.,14,第二节核苷酸的合成,.,15,嘌呤核苷酸的结构,GMP,AMP,一、嘌呤核苷酸的合成代谢,.,16,嘌呤核苷酸的合成,从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway),.,17,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,.,18,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）,.,19,过程,1.IMP（inosinemonophosphate）的合成,2.AMP和GMP的生成,.,20,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）,.,21,IMP生成总反应过程,.,22,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,.,23,.,24,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,.,25,从头合成的调节,PRPP,PRA,调节方式：反馈调节和交叉调节,.,26,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。,（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义,.,27,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,.,28,合成过程,.,29,Lesch-Nyhan综合症次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏，从头合成过程加强，导致大量尿酸过剩，产生肾结石和中风疾病，严重者，招致自残。,.,30,ATP,ADP,尿酸,次黄嘌呤,HGPRT-,IMP,5-磷酸核糖胺,IMP,AMP,GMP,PRPP,+PRPP,.,31,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。,.,32,（三）嘌呤核苷酸的相互转变,.,33,（四）脱氧核糖核苷酸的生成,.,34,二磷酸脱氧核苷,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,.,35,（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。,.,36,次黄嘌呤(H),6-巯基嘌呤(6-MP),6-巯基嘌呤的结构,.,37,6-巯基嘌呤抑制嘌呤核苷酸合成的机制,6-巯基嘌呤HGPRT6-巯基嘌呤6-巯基嘌呤核苷酸6MP6-MPMPAMPR5PPRPPPRAIMPGMP,PRPP,6-MPMP,.,38,嘧啶核苷酸的结构,二、嘧啶核苷酸的合成代谢,.,40,从头合成途径补救合成途径,嘧啶核苷酸的合成代谢,.,41,（一）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,.,42,嘧啶合成的元素来源,.,43,合成过程,1.尿嘧啶核苷酸的合成,.,44,.,45,.,46,2.胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,.,47,3.dTMP