生物化学与分子生物核苷酸代谢及代谢调控.ppt

一、核酸和核苷酸的分解代谢,核酸的碱水解,（一）核酸的水解,参见上册，重点了解的碱水解,核酸的酶水解,(三)嘌呤碱的分解,（二）核苷酸的降解核苷酸在核苷酸酶作用下，水解为核苷和磷酸。在核苷磷酸化酶的作用下，核苷分解为碱基和戊糖-1-磷酸；在核苷水解酶的作用下，核苷水解为碱基和戊糖。,图重点掌握别嘌呤醇及黄嘌呤氧化酶及嘌呤在不同生物提内的分解的产物,次黄嘌呤核苷,图,次黄嘌呤,次黄嘌呤核苷酸,腺苷,黄嘌呤,鸟嘌呤脱氨基酶,黄嘌呤氧化酶催化羟基化类型的反应,黄嘌呤氧化酶的抑制剂,别黄嘌呤,别嘌呤醇,黄嘌呤,尿酸的分解,(四)嘧啶碱的分解,灵长类、鸟类、爬虫类、昆虫,哺乳动物、腹足类,硬骨鱼,大多数鱼类、两栖类和,甲壳类和咸水瓣鳃类,尿囊素,甘氨酰胺核苷酸,二、核苷酸的生物合成,（一）嘌呤核糖核苷酸的合成,从开始，先合成，在转变为其他嘌呤核苷酸,图,甲酰甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨脒核苷酸,甘氨酰胺核苷酸,5-氨基咪唑核苷酸,N5-羧基氨基咪唑核苷酸,甲酰甘氨脒核苷酸,5-氨基-4-羧酸咪唑核苷酸,N-琥珀酰-5-氨基咪唑-4-酰胺核苷酸,N5-羧基氨基咪唑核苷酸,5-氨基咪唑-4-酰胺核苷酸,N-甲酰胺咪唑-4-酰胺核苷酸,次黄嘌呤核苷酸,N-琥珀酰-5-氨基咪唑-4-酰胺核苷酸,由IMP合成AMP和GMP,黄嘌呤核苷酸,嘌呤核苷酸合成的调控,嘌呤核苷酸合成的补救合成salvagepathway,缺少次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）会导致自毁面容症。,P395,（二）嘧啶核糖核苷酸的合成,氨甲酰磷酸合成酶催化的反应,嘧啶核糖核苷酸从头合成途径,乳清酸,乳清苷酸,二氢乳清酸,氨甲酰天冬氨酸,氨甲酰磷酸,嘧啶核糖核苷酸从头合成途径的调控,发生在尿嘧啶核苷三磷酸水平,（三）脱氧核糖核苷酸的合成,大肠杆菌核糖核苷酸还原酶的结构,脱氧核苷酸生物合成的调控,图,胸腺嘧啶的合成,（四）辅酶核苷酸的生物合成1.烟酰胺核苷酸的合成烟酸+5-磷酸核糖焦磷酸烟酸单核苷酸+PPi(烟酸单核苷酸焦磷酸化酶）烟酸单核苷酸+ATP脱酰胺-NAD+PPi(脱酰胺-NAD焦磷酸化酶）脱酰胺-NAD+谷氨酰胺+ATPNAD+谷氨酸+AMP+PPi（NAD合成酶）NAD+ATPNADP+ADP（NAD激酶）2.黄素核苷酸的合成核黄素+ATPFMN+ADP（黄素激酶）FMN+ATPFAD+PPi（FAD焦磷酸化酶）3.辅酶A的合成（结构式见p403）泛酸+ATP4-磷酸泛酸+ADP（激酶）4-磷酸泛酸+半胱氨酸+ATP（CTP）4-磷酸泛酰半胱氨酸+ADP（CDP）（合成酶）4-磷酸泛酰半胱氨酸+ATP4-磷酸泛酰巯基乙胺+CO2（脱羧酶）4-磷酸泛酰巯基乙胺+ATP脱磷酸辅酶A+PPi（焦磷酸化酶）脱磷酸辅酶A+ATP辅酶A+ADP（激酶）,基本要求1.熟悉核苷酸的分解代谢。2.熟悉核苷酸的生物合成途径。3.掌握有关的抗代谢物及与抗癌药的关系。（重点，教材叙述不够系统）4、时数：3学时,第33章,细胞代谢的调节,中间代谢的方框图解,一、细胞代谢的调节网络1.代谢途径交叉形成网络,光反应：1：光解水，产生氧气。2：将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。3：利用水光解的产物氢离子，合成NADPH+H离子，为暗反应提供还原剂。,暗反应,光反应,;讲述几大代谢之间的关联图,（1）细胞的能量状态决定代谢的方向,2.分解代谢和合成代谢的单向性,能量增多时，进行生物合成以储存能量贫乏时，进行生物分解以供能,底物循环,（2）关键的调控步骤决定代谢的方向,无效循环（futilecycle）：也称之底物循环（substratecycle）。一对催化两个途径的中间代谢物之间循环的方向相反、代谢上不可逆的反应。有时该循环通过ATP的水解导致热能的释放。例如，葡萄糖ATP葡萄糖-6-磷酸ADP与葡萄糖-6-磷酸H2O葡萄糖Pi反应组成的循环反应，其净反应实际上是ATPH2OADPPi,3.酶活性的调节,（1）酶促反应的前馈和反馈,*,葡萄糖-6-磷酸对糖原合成酶的激活作用属于正前馈调节。,氨基酸合成的反馈抑制,糖代谢中有不少负反馈调节,（2）酶活性的特异激活剂和抑制剂,果糖磷酸激酶的调控,天冬氨酸转氨甲酰酶异促效应：非底物分子的调节物对别构酶的调节作用heterotropiceffect,(3)蛋白酶解对酶活性的影响（参见酶原的激活）,活性,水解掉,(4)酶的共价修饰与连续激活（参见酶的供加修饰和细胞信号的传导）,、是通用的能量载体、以还原力形式携带能量、代谢的基本要略在于形成、还原力和构造单元以用于生物合成,二、细胞结构对代谢途径的分隔控制,1.细胞结构和酶的空间分布细胞膜控制细胞与环境之间的物质、能量和信息交换；核膜将细胞分为细胞核和细胞质两部分，细胞核贮存遗传信息，进行基因复制、转录和转录后的加工；胞液是细胞质的连续水相部分，糖酵解、糖原异生、磷酸葡萄糖途径，及糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸的生物合成主要在胞液中进行，胞液中悬浮着细胞器和细胞骨架；粗面内质网合成分泌性蛋白质，光面内质网合成磷脂、糖脂、胆固醇，蛋白质的糖基化在内质网膜的