已结束课程-第13次课核苷酸代谢

上次课回顾第四节

氨基酸的代谢GeneralMetabolismofAminoAcids一、外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库食物蛋白质经消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白质降解产生的氨基酸及体内合成的非必需氨基酸（内源性氨基酸）混在一起，分布于体内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库

。氨基酸代谢概况：嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物代谢转变胺类+CO2脱羧基作用脱氨基作用其它含氮物质非必需氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂类α-酮酸谷氨酰胺尿素合成分解消化吸收食物蛋白质组织蛋白质血液氨基酸组织氨基酸氨基酸代谢库二、氨基酸的脱氨基作用定义指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。脱氨基方式:联合脱氨基:转氨基和L-谷氨酸脱氢酶联合作用需要两步：通过转氨基作用将氨基酸的氨基转给α-酮戊二酸，生成L-谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶的作用下生成NH3和α-酮戊二酸1.转氨基作用转氨基作用由转氨酶催化完成在转氨酶的作用下，某一氨基酸去掉α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一种α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。（一）联合脱氨基作用的步骤

反应式大多数氨基酸可参与转氨基作用，但赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸除外。体内存在着多种转氨酶，不同氨基酸与α-酮酸之间的转氨基作用只能由专一的转氨酶催化。在各种转氨酶中，以L-谷氨酸和α-酮酸的转氨酶最为重要转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。

通过此种方式并未产生游离的氨。

转氨基作用的特点和意义2.L-谷氨酸脱氢酶脱去NH3生成α-酮戊二酸α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+氨基酸

谷氨酸

转氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶联合脱氨基既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾组织进行。L-谷氨酸是哺乳类类组织中唯一能以相当高的速率进行氧化脱氨反应的氨基酸，脱下的氨基进一步代谢后排出体外联合脱氨基的定义氨基酸的转氨基作用将氨基转给α-酮戊二酸生成L-谷氨酸，并在在L-谷氨酸脱氢酶的作用下生成NH3和α-酮戊二酸过程，称为联合脱氨用。心肌和骨骼肌中L-谷氨酸脱氢酶的活性很弱，氨基酸很难通过L-谷氨酸联合脱氨基作用脱去氨基。在这些组织中，氨基酸主要通过嘌呤核苷酸循环脱去氨基。这为另一种联合脱氨基作用

（二）转氨基偶联嘌呤核苷酸循环三、氨基酸碳链骨架可进行转换或分解氨基酸脱氨基后生成的-酮酸主要有三条代谢去路:1.α-酮酸可彻底氧化分解并提供能量2.α-酮酸经氨基化生成营养非必需氨基酸3.α-酮酸可转变成糖及脂类化合物第五节

氨的代谢MetabolismofAmmonia一、血氨的来源与去路1.血氨的来源①

氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源,

胺类的分解也可以产生氨RCH2NH2RCHO+NH3胺氧化酶②肠道吸收的氨氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨③肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺

谷氨酰胺谷氨酸+NH3谷氨酰胺酶2.血氨的去路①氨在人体内是有毒物质，各组织中产生的氨必须以无毒的方式经血液运输到肝合成尿素②输到肾以铵盐的形式排出体外二、氨的转运1.丙氨酸-葡萄糖循环将氨从骨骼肌运往肝脏

生理意义①肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝。②肝为肌肉提供葡萄糖。氨的转运主要是以两种形式进行转运：丙氨酸形式和谷氨酰胺形式丙氨酸-葡萄糖循环

反应过程2.谷氨酰胺的运氨作用

反应过程谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解为氨和谷氨酸，从而进行解毒。三、尿素的生成NH3在肝中合成尿素；占排氮总量80~90%，是氨的主要代谢去处；肝在NH3解毒上非常重要，体内NH3来源与去路保持平衡，血NH3浓度低、稳定。（一）生成部位主要在肝细胞的线粒体及胞液中。（二）生成过程尿素生成的过程由HansKrebs和KurtHenseleit提出，称为鸟氨酸循环，又称尿素循环。通过鸟氨酸循环，2分子氨与1分子CO2结合生成1分子尿素及1分子水。尿素是中性、无毒、水溶性很强的物质，由血液运输至肾，从尿中排出。鸟氨酸循环2ADP+PiCO2+NH3

+H2O氨基甲酰磷酸2ATP氨基甲酰磷酸合成酶IPi鸟氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸苹果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鸟氨酸尿素线粒体胞液（1）一种产物：尿素，尿素是人体内蛋白质分解代谢的终产物。（2）两个原料：2NH3、CO2，

（3）第一步是限速步骤、限速酶为氨基甲酰磷酸合成酶I（CPS-1）。（3）三个ATP：实际是消耗4个高能磷酸键。（4）四步反应：前两步（氨基甲酰磷酸合成、瓜氨酸合成）在线粒体，后两步（精氨酸合成、精氨酸水解）在胞液。（三）反应小结第十一章

非营养物质代谢第一节

生物转化作用Biotransformation一、体内非营养物质内源性：如激素、胺类等外源性：如药物、毒物等非营养物质＊生物转化的对象＊生物转化的定义机体在排出一些非营养物质之前，需对它们进行代谢转变，使其水溶性提高，极性增强，易于通过胆汁或尿排出，这一过程称为生物转化作用＊生物转化的主要场所肝是生物转化最重要器官，但在肺、肾、胃肠道和皮肤也有一定生物转化功能。＊生物转化的意义对体内的非营养物质进行转化，使其灭活，或解毒；更为重要的是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。

※肝的生物转化作用≠解毒作用二、肝的生物转化作用不等于解毒作用三、肝的生物转化作用包括两相反应概述第一相反应：氧化、还原、水解反应第二相反应：结合反应*有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。*物质即使经过第一相反应后，极性改变仍不大，必须与某些极性更强的物质结合,即第二相反应，才最终排出。胆汁的成分：胆汁酸盐（bilesalts）、无机盐、粘蛋白、磷脂、胆色素、胆固醇、多种酶类一、胆汁与胆汁酸盐胆道系统肝胆汁肝细胞分泌胆囊胆汁肝胆汁经胆囊浓缩几种重要的非营养物质1.胆汁的主要固体成分是胆汁酸盐2.胆汁酸的类型

按来源分：初级胆汁酸次级胆汁酸是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸在肠道细菌作用下初级胆汁脱氧后生成的胆汁酸

按结构分:游离胆汁酸结合胆汁酸3.胆汁酸的主要生理功能（1）促进脂类物质的消化与吸收（2）维持胆汁中胆固醇的溶解状态以抑制胆固醇析出4.胆汁酸的肠肝循环胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。使有限的胆汁酸库存循环利用第三十三章核酸的降解和核苷酸代谢

核苷酸是核酸的基本结构单位。人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。因此，与氨基酸不同，核苷酸不属于营养必需物质。概述

核苷酸的生物功用作为核酸合成的原料体内能量的利用形式参与代谢和生理调节组成辅酶

活化中间代谢物如：ATP,GTP如：cAMP,cGMP如：UDP-葡萄糖如：NAD+

FAD核酸磷酸核苷酸核苷磷酸-戊糖碱基水解胰核酸酶肠胰核苷酸酶核苷磷酸化酶何处去？进入磷酸戊糖途径或重新合成核酸？分解合成食物中核蛋白蛋白胃酸一核酸的降解（一）嘌呤的分解嘌呤碱包括：A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤嘌呤的分解代谢终产物人、猿以及鸟类、爬虫类和大多数昆虫：尿酸其他哺乳动物、双翅目昆虫：尿囊素硬骨鱼类：尿囊酸大多数鱼类、两栖类：尿素嘌

呤

的

分

解腺嘌呤胞嘧啶NH3尿嘧啶二氢尿嘧啶H2OCO2+NH3β-丙氨酸胸腺嘧啶β-氨基异丁酸β-氨基异丁酸H2O丙二酸单酰CoA乙酰CoATAC肝尿素甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰CoATAC糖异生嘧啶的分解(二)嘧啶核苷酸与嘌呤核苷酸分解代谢最大的不同是嘧啶环的裂解，最后生成β-氨基酸----β-丙氨酸和β-氨基异丁酸

。嘧啶碱的降解产物易溶于水，故嘧啶代谢异常的疾病较少。主要发生在肝脏，常因各种抑制物甚至生理紧张导致其中的某些酶缺乏，影响细胞生长。“从头合成”途径（通常情况下占95%）核糖、氨基酸、CO2、NH3、Pi核糖核苷酸辅酶RNA脱氧核糖核苷酸DNA“补救”途径(脑和骨髓)内外源核酸分解核糖碱基、Pi脱氧核糖核酸类补品原理所在可提高康复速度？？？？二、核苷酸生物合成（一）嘌呤核苷酸的合成途径1.从头合成要点：(I)嘌呤核苷酸的合成不是先合成嘌呤环，而是核糖与磷酸先合成磷酸核糖；合成的起始物质是5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）(II)逐步由谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、CO2、及天冬氨酸掺入碳原子或氮原子形成嘌呤核苷酸；天冬氨酸

一碳基团（甲酸盐）

谷氨酰胺（酰胺基）甘氨酸

一碳基团（甲酸盐）198765342R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PRPP（磷酸核糖焦磷酸）PRPP合成酶、酰胺转移酶为核酸合成的关键酶IMPAMPGMPH2N-1-R-5´-P（5´-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶次黄嘌呤核苷酸2.嘌呤核苷酸的合成路径3.嘌呤核苷酸的相互转变IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+NADP+NH3AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶4.ATP和GTP的生成6.嘌呤核苷酸的从头合成的调节调节的对象：PRPP合成酶、酰胺转移酶7.嘌呤核苷酸的补救合成腺嘌呤+

PRPPAMP+PPi腺嘌呤磷酸核糖转移酶次黄嘌呤+PRPPIMP+PPi鸟嘌呤+

PRPPGMP+PPi次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP8.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。嘌呤类似物氨基酸类似物叶酸类似物6-巯基嘌呤6-巯基鸟嘌呤8-氮杂鸟嘌呤等氮杂丝氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤(6-MP)6-巯基嘌呤的结构（二）嘧啶核苷酸的合成途径1.要点：嘧啶核苷酸先合成一个嘧啶环骨架，再与PRPP结合形成嘧啶核苷酸，合成分三阶段：(I)以CO2和谷氨酰胺在氨基甲酰磷酸合成酶II合成氨基甲酰磷酸;(II)逐步由谷氨酰胺、CO2、及天冬氨酸掺入碳原子或氮原子形成形成乳清酸；(III)乳清酸与5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）生成乳清酸核苷酸,进一步脱羧生成尿嘧啶核苷酸（UMP）。嘧啶碱天冬氨酸谷氨酰胺的NH2CO2嘧啶环合成后+磷酸核糖UMP615432

合成过程

尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺+

HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸+氨基甲酰磷酸2.尿嘧啶核苷酸的合成路径谷氨酰胺+HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸+氨基甲酰磷酸乳清酸乳清酸核苷酸3步反应+PRPPUMPdUDPdUMPUDPCTPdTMPUTPTMP合酶3.从头合成的调节-