《生物化学》课件-14.核苷酸代谢

,第十四章核苷酸代谢,演讲人,2,教学内容,上海中医药大学生化教研室制作,学习目的,上海中医药大学生化教研室制作,3,通过学习核苷酸在体内的合成和分解代谢过程等相关知识，理解与核苷酸代谢异常相关的疾病如痛风症，肿瘤、重症联合免疫缺陷症、自毁容貌症等发生的可能原因，以及抗代谢物（如6-MP、5-FU、Azas、MTX）的作用。本章学习也为后续的核酸生物合成（复制、转录）等章节奠定理论基础。,4,核酸的消化,食物核蛋白,蛋白质,核酸,单核苷酸,核苷,磷酸,碱基,戊糖,上海中医药大学生化教研室制作,核苷酸的生理功能,5,合成核酸的原料能量物质某些物质合成的活性中间体某些辅酶的组成成分参与代谢调节,上海中医药大学生化教研室制作,6,第一节核苷酸的分解代谢,上海中医药大学生化教研室制作,一、嘌呤核苷酸的分解代谢,7,PiR-1-P,NH3,PiNH3R-1-P,次黄嘌呤氧化酶,尿酸（终产物）,临床意义：痛风症,GMP,AMP,上海中医药大学生化教研室制作,痛风症,8,正常人：血浆尿酸0.120.36mmol/L,核酸摄入过量核酸分解加强（白血病、恶性肿瘤）尿酸排泄障碍（肾脏疾病）次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺陷,尿酸,上海中医药大学生化教研室制作,痛风症的治疗机制,9,竞争性抑制,上海中医药大学生化教研室制作,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,10,CMP,dTMP,UMP,NH3,NH3+CO2+-丙氨酸,NH3+CO2+-氨基异丁酸,当摄入DNA丰富的食物后，或经化疗、放疗的癌症患者，体内DNA分解增强，尿中的-氨基异丁酸排量增多。故检测尿中的氨基异丁酸含量对监测放射性损伤有一定的临床指导意义。,上海中医药大学生化教研室制作,11,第二节核苷酸的合成代谢,上海中医药大学生化教研室制作,一、嘌呤核苷酸的合成,12,嘌呤R-5-P,R-5-P、一碳单位CO2、氨基酸,核苷酸,补救合成途径(脑骨髓),从头合成途径(肝脏小肠胸腺),核苷酸,上海中医药大学生化教研室制作,（一）从头合成途径,13,嘌呤碱磷酸戊糖,R-5-P,天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸甲酰基、甲炔基CO2,原料,上海中医药大学生化教研室制作,嘌呤合成的元素来源,14,上海中医药大学生化教研室制作,嘌呤核苷酸从头合成的过程,15,特点：在PRPP的基础上各原料逐步合成嘌呤核苷酸,R-5-P,PRPP,IMP,AMP,GMP,上海中医药大学生化教研室制作,PRPP的合成（核糖-5-磷酸的活化）,16,来自？代谢途径,上海中医药大学生化教研室制作,IMP的合成,17,天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、CO2,10步反应,IMP,PRPP,PP-O,上海中医药大学生化教研室制作,18,IMP,AMP,GMP,IMP如何生成AMP和GMP？,上海中医药大学生化教研室制作,AMP和GMP的生成,19,IMP,XMP,AMP,GMP,腺苷酸代琥珀酸,天冬氨酸GTP,加水脱氢,谷氨酰胺ATP,上海中医药大学生化教研室制作,嘌呤核苷酸从头合成小结,20,合成RNA原料,R-5-P天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸甲酰基甲炔基CO2,IMP,AMP,GMP,ATP,GTP,CTP?UTP?,Asp,Gln,XMP,上海中医药大学生化教研室制作,21,（二）补救合成途径,上海中医药大学生化教研室制作,补救合成生理意义,22,节省能量和一些氨基酸的消耗脑、骨髓等只能进行补救合成HGPRT缺陷自毁容貌征,自毁容貌症,尿酸增高神经异常,上海中医药大学生化教研室制作,嘌呤类似物,（三）嘌呤核苷酸合成的抗代谢物,23,抗代谢物：化学结构上与正常代谢物相似能够竞争性拮抗正常代谢过程的物质,氨基酸类似物,叶酸类似物,次黄嘌呤,6巯基嘌呤,上海中医药大学生化教研室制作,二、嘧啶核苷酸的合成,24,从头合成途径,氨基酸、CO2磷酸核糖,嘧啶核苷酸,嘧啶,PRPP,嘧啶核苷酸,补救合成途径,上海中医药大学生化教研室制作,（一）从头合成途径,25,天冬氨酸谷氨酰胺CO2,PRPP,特点：先合成嘧啶环，再与PRPP作用生成UMP,嘧啶磷酸戊糖,原料,上海中医药大学生化教研室制作,嘧啶环各元素的来源,26,上海中医药大学生化教研室制作,嘧啶核苷酸从头合成过程,27,谷氨酰胺CO2天冬氨酸,嘧啶环,PRPP,UMP,CTP,上海中医药大学生化教研室制作,UMP的合成,28,尿嘧啶核苷酸（UMP）,氨基甲酰磷酸合成酶,CO2谷氨酰胺,天冬氨酸,NADH+H+,PRPP,CO2,氨基甲酰磷酸,氨甲酰天冬氨酸,二氢乳清酸,乳清酸,乳清酸核苷酸,上海中医药大学生化教研室制作,UMP如何生成CMP、dTMP？,29,尿苷酸胞苷酸脱氧胸苷酸,上海中医药大学生化教研室制作,CTP的生成,30,UTP,谷氨酰胺,磷酸化,上海中医药大学生化教研室制作,（二）补救合成途径,31,嘧啶+PRPP,UMPdTMP,嘧啶磷酸核糖转移酶,嘧啶核苷+ATP,嘧啶核苷激酶,UMPdTMP,胸腺嘧啶核苷+ATP,胸苷激酶,dTMP+ADP,胸苷激酶在恶性肿瘤组织中活性高，与恶化程度有关,上海中医药大学生化教研室制作,三、脱氧核苷酸的合成,32,在二磷酸核苷（NDP）水平上直接还原,上海中医药大学生化教研室制作,脱氧胸苷酸（dTMP）的合成,33,Pi,NH3,dCMP,dUDP,上海中医药大学生化教研室制作,嘧啶核苷酸合成的抗代谢物,34,嘧啶类似物,核苷类似物,叶酸类似物,胸腺嘧啶,5-氟尿嘧啶,抑制CDP生成dCDP,抑制FH4的生成阻断dTMP的生成,上海中医药大学生化教研室制作,复习思考题,上海中医药大学生化教研室制作,35,1.比较嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸合成原料、从头合成途径的异同点；以及PRPP在各核苷酸合成途径中的作用。2.试述各类抗代谢物阻断核苷酸合成的