第八章核苷酸代谢PPT学习教案

1、会计学1第八章核苷酸代谢第八章核苷酸代谢 5 A C T G T 3 3 T G A C A 5 DNA合成原料合成原料:dATP /dGTP / dTTP / dCTP 5 A C U G U 3 RNA合成原料合成原料:ATP/ GTP / UTP/CTPRNADNA第1页/共101页核酸是核酸是营养物质营养物质吗吗核酸口服液有无保健治疗效果核酸口服液有无保健治疗效果第2页/共101页在珍奥集团的网站上，有类似的介绍：在珍奥集团的网站上，有类似的介绍： 核酸胶囊的主要功效核酸胶囊的主要功效 -它能保持和维护人它能保持和维护人体核酸的正常代谢水平，提高人体体液免疫体核酸的正常代谢水平，提高人

2、体体液免疫、细胞免疫和非特异免疫力，使人体的神经、细胞免疫和非特异免疫力，使人体的神经、内分泌、免疫等系统的功能得到改善，健、内分泌、免疫等系统的功能得到改善，健康得以保证。经人体试验表明：不影响人体康得以保证。经人体试验表明：不影响人体正常血尿酸水平。正常血尿酸水平。第3页/共101页三年多来他揭露和参与的学术打三年多来他揭露和参与的学术打假行动已经有假行动已经有300多起，打抱不平多起，打抱不平的方舟子被人称之为的方舟子被人称之为“网侠网侠”。方舟子简介方舟子简介第4页/共101页 这是一个伪科学商业骗局这是一个伪科学商业骗局 这个商业骗局是上个世纪这个商业骗局是上个世纪60年代在美国出年

3、代在美国出现的，现的，1981年，它被美国法庭认定为商业骗局年，它被美国法庭认定为商业骗局后，在美国就基本消失了。同时，对后，在美国就基本消失了。同时，对珍奥核珍奥核酸酸盗用多名诺贝尔奖获得者的名义做宣传的盗用多名诺贝尔奖获得者的名义做宣传的行为，也曾经联系到诺贝尔奖获得者发表声明行为，也曾经联系到诺贝尔奖获得者发表声明澄清。澄清。 然而然而20年却在中国重新出现，而且有多名中年却在中国重新出现，而且有多名中国科研人员为之捧场。国科研人员为之捧场。第5页/共101页 虽然核酸作为遗传物质对人体的生理活动虽然核酸作为遗传物质对人体的生理活动至关重要，但是人体中的至关重要，但是人体中的核酸都是人体

4、用其核酸都是人体用其他化学物质自我合成的，并不从膳食中直接他化学物质自我合成的，并不从膳食中直接吸收吸收。膳食中的核酸都将在消化道中被彻底。膳食中的核酸都将在消化道中被彻底分解掉。因此生物医学界公认核酸分解掉。因此生物医学界公认核酸不是营养不是营养物质物质，口服核酸不仅不能起到营养、保健作，口服核酸不仅不能起到营养、保健作用，而且核酸吃多了，还会对身体造成危害用，而且核酸吃多了，还会对身体造成危害，会导致痛风和结石等疾病。，会导致痛风和结石等疾病。第6页/共101页核苷酸的代谢动态核苷酸的代谢动态核苷酸核苷酸食物核酸食物核酸生物合成生物合成组织核酸组织核酸NTP组织核酸组织核酸 某些辅酶某些辅

5、酶 CoA FAD NAD+ NADP+ 活性中间物质活性中间物质UDPG; CDP-胆硷胆硷; CDP-胆胆胺胺; SAM;PAPS cAMP与与cGMP 知识点知识点1第7页/共101页 膳膳 食食 核核 蛋蛋 白白 核酸核酸DNA、RNA胃胃 酸酸磷酸磷酸 核苷核苷 核糖或核糖或脱氧核糖脱氧核糖嘧啶碱嘧啶碱 核糖或核糖或脱氧核糖脱氧核糖嘌呤碱嘌呤碱单核苷酸单核苷酸胰核酸酶胰核酸酶胰、肠核苷酸磷酸化酶胰、肠核苷酸磷酸化酶嘧啶核苷嘧啶核苷 嘌呤核苷嘌呤核苷嘌呤核苷酶嘌呤核苷酶嘧啶核苷酶嘧啶核苷酶蛋白质蛋白质 蛋白代谢蛋白代谢图图8-1 核酸的消化核酸的消化第8页/共101页一、嘌呤核苷酸的合

6、成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢 1 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢嘌呤核苷酸的合成与分解代谢从头合成途径从头合成途径 (denovo synthesis)补救合成途径补救合成途径 (salvage synthesis) 脱氧脱氧( (核糖核糖) )核苷酸的生成核苷酸的生成嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物第9页/共101页 从头合成途径从头合成途径 (denovo synthesis)： 以磷酸核糖、氨基酸、一碳单位以磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及及CO2 等简单物质为原料，经过一等简单物质为原料，经过一系列酶促反应系列酶促反应,合成嘌呤核苷酸。合成嘌呤核苷酸。 第10页/共101页嘌呤核苷酸

7、的结构嘌呤核苷酸的结构GMPAMP IMP5P第11页/共101页 4. 反应过程反应过程: 5. 合成特点合成特点6. 调控调控第12页/共101页123456789NNNAsp一碳单位一碳单位GlnGly一碳单位一碳单位NCO2图图8-2 嘌呤碱合成的元素来源嘌呤碱合成的元素来源第13页/共101页第14页/共101页R-5-P5-磷酸核糖磷酸核糖PRPP（磷酸核糖焦磷酸（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下氨酸的逐步参与下IMP AMP GMPH2N-1-R-5 -P（5 -磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）谷氨酰

8、胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转移酶AMP ATPPRPP合成酶合成酶第15页/共101页 R-5-P活化活化 （PRPP） Gln提供提供N9 （PRA） Gly加合，加合， 提供提供4，5，N7 C1提供提供 8 Gln提供提供N3 环化环化PAMPPRPP合成酶合成酶PPATP酰胺转移酶酰胺转移酶NCCNC2（脱水）（脱水）HN咪咪唑唑环环 CO2提供提供6OC Asp提供提供N1N裂解裂解HOOC | CH2 | CH |HOOC C1提供提供2（咪唑环）（咪唑环）C11环化环化（IMP）（脱水（脱水）第16页/共101页图图8-3 IMP的合成的合成第17页/共101页IMPA

9、spGTP腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸NH合成酶合成酶裂解酶裂解酶PAMPIMPDHEH2OPOOXMP GMP合成酶合成酶GlnPOH2NGMPATPPNH2PO（3）AMP和和GMP的合成的合成图图8-4 由由 IMP合合成成AMP及及GMP第18页/共101页AMPADPATPADPATP激激 酶酶ADPATP激激 酶酶GMPGDPGTPADPATP激激 酶酶ADPATP激激 酶酶第19页/共101页（PRPPK）谷氨酰胺谷氨酰胺 PRPP 酰胺转移酶酰胺转移酶(GPAT）u由由IMP合成合成AMP与与GMP的的异异同同知识点知识点3第20页/共101页 AMP GMP 前体物质前体物质

10、 IMP IMP 供氨体供氨体 Asp Gln 供能物质供能物质 GTP ATP催化反应的酶催化反应的酶 腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶 IMP脱氢酶脱氢酶GMP 合成酶合成酶第21页/共101页6. 从头合成的调节从头合成的调节R-5-P ATPPRPPPRAIMPPRPP合成酶合成酶 酰胺酰胺转移酶转移酶腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸AMP ADP ATPXMP GMP GDP GTP图图8-5 嘌呤核苷酸从头合成的调节嘌呤核苷酸从头合成的调节第22页/共101页IMP腺苷酸代腺苷酸代 琥珀酸琥珀酸AMP ADP ATPXMP GMP GDP

11、 GTPATPGTP图图8-5 嘌呤核苷酸从头合成的调节嘌呤核苷酸从头合成的调节第23页/共101页一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢 1 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢嘌呤核苷酸的合成与分解代谢从头合成途径从头合成途径 (denovo synthesis)补救合成途径补救合成途径 (salvage synthesis) 脱氧脱氧( (核糖核糖) )核苷酸的生成核苷酸的生成嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物第24页/共101页 以体内游离的以体内游离的嘌呤嘌呤或或嘌呤核苷嘌呤核苷为原为原料，经过简单反应合成嘌呤核苷酸料，经过简单反应合成嘌呤核苷酸。 嘌呤核苷酸的补救合成嘌呤核苷

12、酸的补救合成 (salvage synthesis)：第25页/共101页合成部位合成部位: 细胞液细胞液(脑、骨髓为主脑、骨髓为主)合成特点合成特点: 过程简单，耗能少。利用现成的嘌过程简单，耗能少。利用现成的嘌 呤碱或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸呤碱或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸.特异性酶特异性酶: 腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT) 次黄嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (HGPRT)第26页/共101页 腺嘌呤腺嘌呤 + PRPP AMP + PPi 次黄嘌呤次黄嘌呤 + PRPP IMP + PPi 鸟嘌呤鸟嘌呤 + PRPP GMP + PPiAPRTH

13、GPRTHGPRT嘌呤核苷嘌呤核苷 AMP腺苷激酶腺苷激酶ATP ADP 5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸焦磷酸次黄嘌呤鸟嘌呤次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸腺嘌呤磷酸核糖转移酶核糖转移酶第27页/共101页补救合成途径的生理意义补救合成途径的生理意义1. 节约从头合成时需要的能量和一些氨基酸节约从头合成时需要的能量和一些氨基酸脑、骨髓等由于缺乏有关酶而不能进行脑、骨髓等由于缺乏有关酶而不能进行从头合成从头合成, 只能利用自由嘌呤碱或嘌呤只能利用自由嘌呤碱或嘌呤核苷进行补救合成。核苷进行补救合成。基因缺陷导致基因缺陷导致HGPRT完全缺乏的患儿完全缺乏的患儿, 表现为自毁容

14、貌征或称表现为自毁容貌征或称: Lesch-Nyhan综综合症合症 。第28页/共101页第29页/共101页 LeschNyhan 综合征发病机理综合征发病机理HGPRT 嘌呤分解嘌呤分解 血尿酸血尿酸高尿酸血症、痛风并伴有高尿酸血症、痛风并伴有大脑瘫痪、智力减退、舞大脑瘫痪、智力减退、舞蹈病样多动症、肢体僵直蹈病样多动症、肢体僵直痉挛、咬指撞击行为致自痉挛、咬指撞击行为致自身残毁。慢性尿酸性肾病身残毁。慢性尿酸性肾病、肾功能衰竭。、肾功能衰竭。自伤综合症状自伤综合症状第30页/共101页一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢 1 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢嘌呤核苷酸的合成与分解代

15、谢从头合成途径从头合成途径 (denovo synthesis)补救合成途径补救合成途径 (salvage synthesis) 脱氧脱氧( (核糖核糖) )核苷酸的生成核苷酸的生成嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物第31页/共101页 脱氧脱氧( (核糖核糖) )核苷酸的生成核苷酸的生成体内脱氧核糖核苷酸由核糖核苷酸还原而体内脱氧核糖核苷酸由核糖核苷酸还原而成成不是先形成脱氧核糖不是先形成脱氧核糖是在是在 （NDP）水平上进行）水平上进行 二磷酸核苷二磷酸核苷第32页/共101页氧化型硫氧氧化型硫氧化还原蛋白化还原蛋白NADPH+H+NDPdNDP核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶(Mg

16、2+)NADP+还原型硫氧化还原型硫氧化还原蛋白还原蛋白-(SH)2硫氧化还原蛋白还原酶硫氧化还原蛋白还原酶(FAD)+ H2O S S图图8-6 脱氧核苷酸的生成脱氧核苷酸的生成第33页/共101页dNDP + ATP 激酶激酶dNTP + ADP ADP/GDP dADP/dGDP dATP/dGTP第34页/共101页一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢 1 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢嘌呤核苷酸的合成与分解代谢从头合成途径从头合成途径 (denovo synthesis)补救合成途径补救合成途径 (salvage synthesis) 脱氧脱氧( (核糖核糖) )核苷酸的生成

17、核苷酸的生成嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物第35页/共101页 嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物性质性质: :嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤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、氨基酸或叶酸等的类似物. .机制机制: :通过竞争抑制酶活性或通过竞争抑制酶活性或“以假乱真以假乱真”方式替代代谢物，干扰或阻断正常嘌呤方式替代代谢物，干扰或阻断正常嘌呤核苷酸的合成及影响核苷酸的合成及影响DNA和和 RNA的结构的结构。意义意义: 抗肿瘤作用抗肿瘤作用.第36页/共101页嘌呤类似物嘌呤类似物氨基酸类似氨基酸类似物物叶酸类似叶酸类似物物6-巯基嘌呤巯基嘌呤6-巯基鸟

18、嘌呤巯基鸟嘌呤8-氮杂鸟嘌呤氮杂鸟嘌呤等等氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸等等氨蝶呤氨蝶呤氨甲蝶呤氨甲蝶呤等等一些人工合成的抗代谢物一些人工合成的抗代谢物第37页/共101页A. 嘌呤类似物嘌呤类似物: 6-巯基嘌呤巯基嘌呤(6MP) 6-巯基鸟嘌呤巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤氮杂鸟嘌呤 第38页/共101页次黄嘌呤次黄嘌呤OSH|6MP6巯基嘌呤巯基嘌呤6MP核苷酸核苷酸磷酸核糖磷酸核糖I MPAMPGMP取代取代竞争竞争HGPRT补救合成补救合成反馈抑制反馈抑制酰胺转移酶酰胺转移酶从头合成从头合成A. 嘌呤类似物嘌呤类似物第39页/共101页 6MP 临床应用较多临床应用较多.其化学结构与其化学结构与次

19、黄嘌次黄嘌 呤呤相似相似,并可在体内转变成并可在体内转变成6MP核苷酸核苷酸.因而因而可抑可抑 制制IMP转变为转变为AMP及及GMP; 可通过竞可通过竞争性抑制影响次黄嘌呤争性抑制影响次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转鸟嘌呤磷酸核糖转移酶移酶(HGPRT)而阻止了补救合成途径而阻止了补救合成途径; 还可还可反馈抑制反馈抑制PRPP酰基转移酶酰基转移酶而阻断从头合成而阻断从头合成途径途径.第40页/共101页甲酰甘氨酰甲酰甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺甘氨酰胺核苷酸核苷酸（GAR）=甲酰甘氨甲酰甘氨脒核苷酸脒核苷酸（FGAM）5-氨基异咪唑氨基异咪

20、唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黄嘌呤次黄嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（腺嘌呤（A）GMP=PRPPPPi鸟嘌呤鸟嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP图图8-7 嘌呤核苷酸抗代谢物的作用嘌呤核苷酸抗代谢物的作用第41页/共101页氨基酸类似物氨基酸类似物: 氮杂丝氨酸、氮杂丝氨酸、6-重氮重氮-5-氧正亮氨酸氧正亮氨酸 其结构与其结构与谷氨酰胺谷氨酰胺相似相似,可干扰谷氨酰胺在可干扰谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用而抑制其合成嘌呤核苷酸合成中的作用

21、而抑制其合成 。第42页/共101页 O NH2 | |H2N-C-CH2-CH2-CH-COOH 谷氨酰胺谷氨酰胺 O NH2 | | 氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸 N+=N-CH2-C-O-CH2-CH-COOH （重氮乙酰丝氨酸）（重氮乙酰丝氨酸） O NH2 | |N+=N-CH2-C-CH2-CH2-CH-COOH氨基酸类似物氨基酸类似物6重氮重氮5氧正亮氨酸氧正亮氨酸第43页/共101页甲酰甘氨酰甲酰甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺甘氨酰胺核苷酸核苷酸（GAR）=甲酰甘氨甲酰甘氨脒核苷酸脒核苷酸（FGAM）5-氨基异咪唑氨基异咪唑-4-甲

22、酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黄嘌呤次黄嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（腺嘌呤（A）GMP=PRPPPPi鸟嘌呤鸟嘌呤(G)氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸图图8-7 嘌呤核苷酸抗代谢物的作用嘌呤核苷酸抗代谢物的作用第44页/共101页叶酸类似物叶酸类似物: 氨蝶呤、氨甲蝶呤氨蝶呤、氨甲蝶呤(MTX) 竞争性抑制二氢叶酸还原酶竞争性抑制二氢叶酸还原酶, 使叶使叶酸不能还原成二氢叶酸及四氢叶酸。酸不能还原成二氢叶酸及四氢叶酸。嘌呤分子中来自嘌呤分子中来自

23、 一碳单位的一碳单位的C2、8 得得不到供应而抑制其合成。不到供应而抑制其合成。第45页/共101页NNNNNH2NH2CH2NRCNHCOOHCHCH2CH2COOHOR CH3叶酸类似物叶酸类似物 氨蝶呤氨蝶呤Aminopterin, APMethotrexate, MTX氨甲蝶呤氨甲蝶呤R H第46页/共101页一碳一碳单位单位FA类似物类似物氨蝶呤，甲氨蝶呤氨蝶呤，甲氨蝶呤F AFH2FH4二氢叶酸二氢叶酸还原酶还原酶竞争第47页/共101页甲酰甘氨酰甲酰甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺甘氨酰胺核苷酸核苷酸（GAR）=甲酰甘氨甲酰甘氨

24、脒核苷酸脒核苷酸（FGAM）5-氨基异咪唑氨基异咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黄嘌呤次黄嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（腺嘌呤（A）GMP=PRPPPPi鸟嘌呤鸟嘌呤(G)MTXMTX图图8-7 嘌呤核苷酸抗代谢物的作用嘌呤核苷酸抗代谢物的作用第48页/共101页一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢 1 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢嘌呤核苷酸的合成与分解代谢从头合成途径从头合成途径 (denovo synthesis)补救合成途径补救合成途径 (salvag

25、e synthesis) 脱氧脱氧( (核糖核糖) )核苷酸的生成核苷酸的生成嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物第49页/共101页二、嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸二、嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸AMP IMP GMPPi次黄嘌呤核苷次黄嘌呤核苷 鸟苷鸟苷 尿酸尿酸 ( (终产物终产物) )次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤黄嘌呤G黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶PiPiR-PR-PPi第50页/共101页 尿酸在其他动物体内能继续分解尿酸在其他动物体内能继续分解第51页/共101页嘌呤核苷酸分解代谢特点嘌呤核苷酸分解代谢特点: :1. 环打不破环打不破2. 分解代谢的中间

26、产物是分解代谢的中间产物是黄嘌呤黄嘌呤3. 重要的酶是重要的酶是黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶4. 嘌呤核苷酸代谢的终产物是尿酸嘌呤核苷酸代谢的终产物是尿酸 。5. 嘌呤代谢障碍嘌呤代谢障碍: 痛风症痛风症知识点知识点5第52页/共101页痛风的特点：痛风的特点：痛风是以血中尿酸含量过高为主要特征的疾病痛风是以血中尿酸含量过高为主要特征的疾病何谓痛风症何谓痛风症(gout)：第53页/共101页 血尿酸正常含量为血尿酸正常含量为 ，溶解度低。，溶解度低。嘌呤代嘌呤代谢障碍时，血尿酸浓度升高，尿酸盐结晶沉谢障碍时，血尿酸浓度升高，尿酸盐结晶沉积于软组织、关节及肾脏等处积于软组织、关节及肾脏等处 , 而

27、导致而导致关节关节炎、尿路结石及肾脏疾病。炎、尿路结石及肾脏疾病。引起相应的一系引起相应的一系列症状，如：关节肿痛、变形、腰痛、血尿列症状，如：关节肿痛、变形、腰痛、血尿等。同时血尿酸浓度升高，造成酸性环境，等。同时血尿酸浓度升高，造成酸性环境，骨质容易脱钙，长期下去骨质容易脱钙，长期下去导致骨质疏松导致骨质疏松，很，很容易发生骨折。另外，很多医学研究还证明容易发生骨折。另外，很多医学研究还证明，血尿酸浓度升高是，血尿酸浓度升高是冠心病冠心病的一个危险因素的一个危险因素。第54页/共101页第55页/共101页第56页/共101页痛风症的治疗机制痛风症的治疗机制鸟嘌呤鸟嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌

28、呤黄嘌呤尿酸尿酸黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇别嘌呤醇黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇别嘌呤醇次黄嘌呤次黄嘌呤第57页/共101页一、嘧啶核苷酸的合成同样有从一、嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成两条途径头合成与补救合成两条途径嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物2 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢嘧啶核苷酸的合成与分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢第58页/共101页嘧啶核苷酸的从头合成是指利嘧啶核苷酸的从头合成是

29、指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二用磷酸核糖、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列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。 定义定义第59页/共101页第60页/共101页知识点知识点6第61页/共101页PyGlnCO232456N1NAsp嘧啶碱的元素来源嘧啶碱的元素来源图图8-9 嘧啶碱合成的元素来源嘧啶碱合成的元素来源第62页/共101页第63页/共101页Gln HCO3-氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸在天冬氨酸、磷酸在天冬氨酸、磷酸核糖的逐步参与下核糖的逐步参与下 CTPUMP2ADP 2ATP CPS TMP第

30、64页/共101页 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸的生成的生成氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶Gln + CO22ATPH N |O=C P |O O C C | C NH 与天冬氨酸化合与天冬氨酸化合Asp氨基甲酰转移酶氨基甲酰转移酶 二氢乳清酸二氢乳清酸的生成的生成(氨甲酰氨甲酰Asp)(脱水脱水)(嘧啶环嘧啶环)HOCOOH2HH2 乳清酸乳清酸的生成的生成 (脱氢脱氢) 乳清酸核苷酸的生乳清酸核苷酸的生成成(OMP)(PRPP)(PPi)R-5-P UMP的生的生成成(脱羧脱羧). UMP的合成的合成第65页/共101页CO2+谷氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸氨甲

31、酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸氨基甲酰转移酶氨基甲酰转移酶PiCPS 乳清酸核苷酸乳清酸核苷酸 乳清酸乳清酸 二氢乳清酸二氢乳清酸二氢乳清酸酶二氢乳清酸酶H2O脱氢酶脱氢酶磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶UMPCO2PRPP乳清核苷酸脱羧酶乳清核苷酸脱羧酶图图8-10 嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢第66页/共101页第67页/共101页CTPUMPUDP激酶激酶UTP激酶激酶CTPGlnATPUTPO O U NH2 O C+NH2CTP合成酶合成酶（3）CTP的合成的合成图图8-10 嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢 CTP来来源源于于UTP的的氨基化氨基化第68页/共101页UM

32、PUDPUTPCTPdUDPdUMPO O U NH2 O CO O CH3TdCMPdTMP一碳单位一碳单位TMP合酶合酶dTMPdUMP甲基化甲基化总反应总反应:（4） 脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成第69页/共101页UTP 、CTP 、dTMP 的生成和相互转化的生成和相互转化UMPUDPUTPdUDPdCMPdUMP水水 解解脱氨基脱氨基dTMP甲基化甲基化CTP氨氨 基基 化化CDPdCDP第70页/共101页第71页/共101页（dUMPdTMP）uCPS、天冬氨酸氨基甲酰转天冬氨酸氨基甲酰转移酶是主要调节酶、均受反馈移酶是主要调节酶、均受反馈机制的调节机制的调

33、节知识点知识点8第72页/共101页第73页/共101页6. 从头合成的调节从头合成的调节ATP+ CO2 + 谷氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸氨基甲酰天冬氨酸氨基甲酰天冬氨酸UMPUTP CTPPRPP嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸ATP + 5-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸CPS 第74页/共101页一、嘧啶核苷酸的合成同样有从一、嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成两条途径头合成与补救合成两条途径嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的

34、抗代谢物2 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢嘧啶核苷酸的合成与分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢第75页/共101页嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶嘧啶+PRPP 一磷酸嘧啶核苷一磷酸嘧啶核苷+PPi 嘧啶磷酸嘧啶磷酸核糖转移酶核糖转移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷+ATP UMP+ADP尿苷激酶尿苷激酶脱氧胸苷脱氧胸苷 TMP胸苷激酶胸苷激酶胸苷激酶正常肝中活性低胸苷激酶正常肝中活性低, 再生肝和恶性肿瘤时明显升高再生肝和恶性肿瘤时明显升高第76页/共101页一、嘧啶核苷酸的合成同样有从一、嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成两条途径头合成与补救合成两条途径嘧啶核苷酸

35、的从头合成比嘌呤核苷酸简单嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物2 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢嘧啶核苷酸的合成与分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢第77页/共101页嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物 (典型抗代谢物典型抗代谢物)1、嘧啶类似物嘧啶类似物： 5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶（5-FU）与与dTMP类似，代类似，代谢为谢为FdUMP抑制胸苷酸合成酶。抑制胸苷酸合成酶。 代谢物代谢物FUTP掺入掺入RNA，破坏，破坏RNA结构结构和功能。和功能。第7

36、8页/共101页嘧啶类似物嘧啶类似物胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶(5-FU)第79页/共101页2、核苷类似物核苷类似物： 阿糖胞苷阿糖胞苷(Ara-C)由胞嘧啶与阿拉伯糖由胞嘧啶与阿拉伯糖结合生成，能抑制结合生成，能抑制CDP还原成还原成dCDP，也，也能影响能影响DNA聚合酶活性聚合酶活性。第80页/共101页阿糖胞苷阿糖胞苷胞苷胞苷OOHOHCOOHOHCH某些改变了核糖结构的核苷类似物某些改变了核糖结构的核苷类似物第81页/共101页3、氨基酸类似物氨基酸类似物（共同抗代谢物）共同抗代谢物）：氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸与与Gln类似抑制类似抑制 CTP 和和 IMP 合成合成第

37、82页/共101页NNNNNH2NH2CH2NRCNHCOOHCHCH2CH2COOHOR CH3 氨蝶呤氨蝶呤Aminopterin, APMethotrexate, MTX氨甲蝶呤氨甲蝶呤R H4、叶酸类似物叶酸类似物（共同抗代谢物）共同抗代谢物）：第83页/共101页UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸阿糖胞苷阿糖胞苷 氨甲碟呤氨甲碟呤氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸嘧啶核苷酸类似物的作用环嘧啶核苷酸类似物的作用环节节第84页/共101页一、嘧啶核苷酸的合成同样有从一、嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成两条途径头合成与补救合成两条途径嘧啶核苷酸的从

38、头合成比嘌呤核苷酸简单嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物2 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢嘧啶核苷酸的合成与分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢第85页/共101页胞嘧啶胞嘧啶 尿嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基丙酸脲基丙酸-氨基异丁酸氨基异丁酸H2N-CH2-CH-COOH CH2H2N-CH2-CH2-COOH-丙氨酸丙氨酸-氨基异丁酸氨基异丁酸CO2+NH3图图8-11 嘧啶碱的分解代谢嘧啶碱的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢第86页/共101页嘧啶核苷酸分解代谢特点嘧啶核苷酸分解代谢特点1. 环被打破环被打破2. 终产物终产物: NH3 / CO2 / -丙氨酸丙氨酸 -氨基异丁酸氨基异丁酸知识点知识点9第87页/共101页 嘌呤核苷酸嘌