核苷酸代谢2016详解ppt课件

1、第十章 核苷酸代谢metabolism of nucleotide,1.为什么核苷酸不属于营养必需物质？ 2.举例说明核苷酸在体内的生理功能。 3.为什么嘌呤核苷酸的从头合成需要精细的调节？如何调节？ 4.补救合成的意义 5.根据核苷酸合成代谢过程如何设计抗癌药？ 6.如何治疗痛风？ 7.嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸代谢的比较 8.脱氧核糖核苷酸如何生成,核酸的分类及分布,C,核酸的基本组成单位是: 核苷酸,核苷酸： AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸： dAMP, dGMP, dTMP, dCMP,核苷酸（nucleotide,核苷（nucleoside,戊糖1位碳原子与嘌呤碱的9位

2、氮原子连接 与嘧啶碱的1位氮原子连接,碱基,核酸的化学组成,核苷酸的消化与吸收,核酸是人体细胞中的关键物质，补充外源核酸，就能延年益寿，乃至“长寿不老” ；补充DNA，则细胞生长加快，人体机能就充满活力”。 “我们所研究出的生命核酸采取更为科学的提取方法，直接从动物脏器中提取。DNA含量高，纯度高，与人体同源性高。加上产品是口服液，更易被人体肠胃所吸收和利用。,核酸广告,为什么说核酸是营养之首,如果没有核酸，各种营养物如糖、脂肪、蛋白质都难以吸收与利用。因为核酸充足才能生成更多的酶来催化代谢，才能生成更多的能量来启动营养物质的吸收与利用。比如，人体需要大量蛋白质，在吸收时靠胰液的酶降解蛋白质为

3、氨基酸才能被吸收。而核酸则指导并参与胰液中消化酶的合成，使蛋白质的降解吸收才能进行。蛋白质降解为氨基酸吸收后，也要依赖核酸的指导与参与才能合成机体所需要的各种蛋白质,吃核酸类保健品有用吗,核苷酸不属于营养必需物质,多磷酸核苷酸：NDP，NTP,环化核苷酸: cAMP ，cGMP,AMP,ADP,ATP,cAMP,体内重要的游离核苷酸及其衍生物,含核苷酸的生物活性物质 : NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD,AMP,FMN和FAD的分子结构,辅酶A的分子结构,核苷酸的生物学功能,1、作为核酸合成的原料 2、体内能量的利用形式 3、参与代谢

4、和生理调节 4、组成辅酶 5、活化中间代谢产物,1）从头合成途径（de novo synthesis） 肝脏（主要器官） 2）补救合成途径（salvage pathway） 脑、骨髓,核苷酸的合成代谢途径,8.1 嘌呤核苷酸的代谢,嘌呤核苷酸的结构,1）从头合成途径,a. 定义：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,1、嘌呤核苷酸的合成代谢,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。 细胞定位:胞浆,合成部位,b. 嘌呤碱合成的元素来源,甘氨中间坐； 3、9谷酰胺； 2、8一碳团； 头顶

5、二氧碳； 天冬一边站,嘌呤环的记忆记住这样一段情景剧：1天，遇见一位28佳人（甲），6探（碳）无应，气死吾肝，服用39胃泰加骨鲜汤。将1天联想为1号位来自天冬氨酸，28佳人联想为2、8号位来自甲酸（或10N-甲酰基四氢叶酸），6探联想为6号位来自二氧化碳，气死吾肝联想成7、4、5号位来自甘氨酸，39胃泰加骨鲜汤联想为3、9号位来自谷氨酰胺N,C.过程,1. 在PRPP基础上逐步合成嘌呤环，首先合成IMP,2. 再由IMP AMP和GMP,IMP生成 反应过程,甲酰基,CO2,谷氨酰胺,甲酰基,甘氨酸,谷氨酰胺,天冬氨酸,IMP生成总反应过程,腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶 腺苷酸代琥珀酸裂

6、解酶 GMP合成酶,2、AMP和GMP的生成,嘌呤核苷酸的相互转变,R-5-P,PP-1-R-5-P （PRPP,甘氨酸，谷氨酰胺，一碳单位，二氧化碳、天冬氨酸,IMP,H2N-1-R-5-P,c. 过程,IMP的合成,AMP和GMP的生成,d. 从头合成的调节：反馈调节和交叉调节,PRPP,PRA,GTP,2） 嘌呤核苷酸的补救合成途径,a. 定义：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸，称为补救合成（或重新利用）途径,b. 参与补救合成的酶： 腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT） 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT） 腺苷激酶（adenosine kinase

7、,c. 合成过程,d. 补救合成的生理意义,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,Lesch-Nyhan综合症（Lesch-Nyhan syndrome）： 也称为自毁容貌症，是由于次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)的遗传缺陷引起的,强制性自残，在2-3岁时， 患儿开始咬自己的手指和嘴唇， 智力缺陷和高尿酸血症是又一特征,罕见的性染色体X连锁遗传病,3） 嘌呤核苷酸的抗代谢物竞争性抑制,氨基酸类似物,氮杂丝氨酸 (AS) 是 Gln的类似物,叶酸类似物,氨蝶呤 (AP)和甲氨蝶呤 (MTX,MTX,2、嘌呤核苷酸的分解代谢,嘌呤碱的

8、最终 代谢产物,黄嘌呤氧化酶,痛风症,黄嘌呤氧化酶,痛风病是人体内嘌呤代谢障碍，尿酸的合成增加或排出减少，造成高尿酸血症。血尿酸浓度过高时，尿酸以钠盐的形式沉积在关节、软骨和肾脏中，引起组织异物炎性反应,痛 风,病因 由于嘌呤代谢紊乱所致。 原发性属遗传性疾病，可由于酶缺陷导致; 继发性可由肾脏病、血液病及药物等 多种原因引起,临床表现 高尿酸血症及由此而引起的痛风性 急性关节炎反复发作、痛风石沉积、 痛风石性慢性关节炎和关节畸形， 常累及肾脏,本病以关节红肿、热痛、反复发作、关节活动不灵活为主要临床表现，属于中医学痹证范畴。痛风即内经痛痹血证论：痛风、身体不仁、四肢疼痛、今名痛风、古曰痹证,

9、痛风症的治疗 : 竞争性抑制,抑制尿酸的生成,减少嘌呤核苷酸的合成,一些食物的嘌呤含量 (毫克嘌呤/100克食物,8. 2嘧啶核苷酸的代谢,嘧啶核苷酸的结构,从头合成途径 补救合成途径,1、嘧啶核苷酸的合成代谢,主要是肝细胞胞液,合成部位,嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单,合成原料,谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸,b. 嘧啶合成的元素来源,嘧啶环的记忆记住“三姑哀叹四天”这句话就行了。这句话中的“三姑”联想到三号位来自谷氨酰胺，“哀叹”联想到二号位来自二氧化碳，“四天”联想到其余四个来自天冬氨酸,c. 合成过程,尿嘧啶核苷酸的合成,氨基甲酰磷酸合成酶(CPS) I、II 的区别,CTP的合成,

10、UDP,UTP,dTMP或TMP的生成,UDP,dUDP,dUMP,脱氧胸苷一磷酸 dTMP,从头合成的调节,ATP + CO2+ 谷氨酰胺,氨基甲酰磷酸,UMP,氨基甲酸天冬氨酸,UTP,CTP,天冬氨酸,嘌呤核苷酸,ATP + 5-磷酸核糖,嘧啶核苷酸,PRPP,哺乳动物,细菌,2）嘧啶核苷酸的补救合成,小结,嘧啶类似物,3) 嘧啶核苷酸的抗代谢物,某些改变了核糖结构的核苷类似物,作用,2、嘧啶核苷酸的分解代谢,胞嘧啶,尿嘧啶,二氢尿嘧啶,CO2+NH3,胸腺嘧啶,脲基异丁酸,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,嘌呤和嘧啶分解代谢的区别,8.3 脱氧核糖核苷酸的生成,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,