生物化学核苷酸代谢和氨基酸代谢

生物化学核苷酸代谢和氨基酸代谢第一页，共六十一页，2022年，8月28日了解核酸消化、吸收的概况。[目的要求]§1

核酸的消化和吸收第二页，共六十一页，2022年，8月28日5′······dAMP-dTMP-dGMP-dCMP······3′3′······dTMP-dAMP-dCMP-dGMP······5′5′······AMP-UMP-GMP-CMP······3′DNARNAdAMP,dGMP,dCMP,dTMPAMP,GMP,UMP,CMP,

核苷酸：【知识回顾】第三页，共六十一页，2022年，8月28日一、核酸的消化吸收核蛋白

核酸

ProteinNucleaseDNaseandRNase

核苷酸胃酸5′······dAMP-dTMP-dGMP-dCMP······3′3′······dTMP-dAMP-dCMP-dGMP······5′5′······AMP-UMP-GMP-CMP······3′DNA酶RNA酶外切酶内切酶外切酶Nucleotidase磷酸

核苷Nucleosidase戊糖碱基嘧啶嘌呤NucleosidesNucleotides第四页，共六十一页，2022年，8月28日一、核酸的消化吸收部位：胃和小肠酶：核酸酶核苷酸酶核苷酶消化：吸收：部位：小肠形式：核苷酸及其水解产物第五页，共六十一页，2022年，8月28日1.了解核酸、单核苷酸分解的过程，参与的酶及产物。2.掌握人体内嘌呤分解的共同途径，终产物（尿酸），痛风症。嘧啶分解的三种产物。[目的要求]§2

核酸的分解代谢第六页，共六十一页，2022年，8月28日5′······dAMP-dTMP-dGMP-dCMP······3′3′······dTMP-dAMP-dCMP-dGMP······5′DNARNA5′······AMP-UMP-GMP-CMP······3′dAMP,dGMP,dCMP,dTMP,AMP,GMP,UMP,CMP,

核苷酸：§知识回顾第七页，共六十一页，2022年，8月28日5′······dAMP-dTMP-dGMP-dCMP······3′3′······dTMP-dAMP-dCMP-dGMP······5′DNARNA5′······AMP-UMP-GMP-CMP······3′一、核酸的分解DNA酶RNA酶外切酶内切酶外切酶dAMP,dGMP,dCMP,dTMP,AMP,GMP,UMP,CMP,

核苷酸：第八页，共六十一页，2022年，8月28日二、单核苷酸的分解核苷+H3PO4核苷磷酸化酶Pu&Py+戊糖-1’-磷酸核苷+H2O核苷水解酶Pu&Py+戊糖第九页，共六十一页，2022年，8月28日三、嘌呤的分解嘌呤核苷酸的结构GMPAMP嘌呤核苷酸的分解过程第十页，共六十一页，2022年，8月28日I核苷NH3腺嘌呤核苷脱氨酶OHA核苷核苷磷酸化酶1－磷酸核糖OHHIOH黄嘌呤氧化酶OHX黄嘌呤氧化酶G核苷核苷磷酸化酶1－磷酸核糖HNH3鸟嘌呤脱氨酶G人-嘌呤碱的最终代谢产物脲酸酶尿囊素第十一页，共六十一页，2022年，8月28日

正常人血浆尿酸含量：0.12～0.36mmol/L男:0.27mmol/L,女:0.21mmol/L

嘌呤代谢障碍，以尿酸及其钠盐形式存在,均难溶于水

＞0.48mmol/L(8mg%),析出结晶,沉积在关节和软骨等处

痛风症其生化特征是高尿酸血症发病原因：原发性：继发性：家族性，男性患者居多，先天性嘌呤代谢异常；次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶活性降低，磷酸核糖焦磷酸激酶活性增高●进食高嘌呤膳食时●体内核酸大量分解(白血病,恶性肿瘤）●肾脏疾病尿酸排泄障碍血中尿酸↑

第十二页，共六十一页，2022年，8月28日临床上的治疗1、服用排尿酸的药物，减少肾小管的重吸收丙磺舒、水杨酸、辛可芬2、利用别嘌呤醇治疗痛风症第十三页，共六十一页，2022年，8月28日

痛风症的治疗机制鸟嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤尿酸黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇第十四页，共六十一页，2022年，8月28日第十五页，共六十一页，2022年，8月28日第十六页，共六十一页，2022年，8月28日海鲜＋啤酒？海鲜和啤酒是富含嘌呤的食物尿酸增多结晶沉积

人们应该避免吃海鲜喝啤酒这种吃法，以预防痛风。有痛风病史的人则要禁食海鲜等含嘌呤较多的高蛋白食物，啤酒也要不喝或少喝。第十七页，共六十一页，2022年，8月28日低嘌呤饮食：禁用富含嘌呤食物，如动物内脏、沙丁鱼、凤尾鱼、鲭鱼、小虾、扁豆、黄豆、浓肉汤，及菌藻类等忌酒低蛋白低脂饮食药物：别嘌呤醇痛风症的治疗第十八页，共六十一页，2022年，8月28日第十九页，共六十一页，2022年，8月28日四、嘧啶的分解嘧啶核苷酸的结构嘧啶核苷酸的分解过程第二十页，共六十一页，2022年，8月28日嘧啶碱1-磷酸核糖嘧啶核苷酸核苷

核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶第二十一页，共六十一页，2022年，8月28日胞嘧啶NH3尿嘧啶二氢尿嘧啶H2OCO2+NH3β-丙氨酸胸腺嘧啶β-脲基异丁酸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糖异生第二十二页，共六十一页，2022年，8月28日1.了解脱氧核糖核苷酸合成的特点。2.嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸从头合成的原料，合成的特点。补救合成途径的概念。。[目的要求]§3

核苷酸的生物合成第二十三页，共六十一页，2022年，8月28日1-PP-5-P-R（PRPP）（磷酸核糖焦磷酸）一、核糖的来源与1－焦磷酸－5－磷酸核糖的生产R-5-P（5-磷酸核糖）G-6-P（6-磷酸葡萄糖）磷酸戊糖途径5－磷酸核糖焦磷酸激酶ATPAMP第二十四页，共六十一页，2022年，8月28日+AMP磷酸核糖焦磷酸激酶OPOO-O-OPOO-O-OOPOO-OPOO-+ATP1-PP-5-P-R（PRPP）（磷酸核糖焦磷酸）第二十五页，共六十一页，2022年，8月28日二、嘌呤核苷酸的合成

从头合成途径(denovosynthesis)

补救合成途径(salvagepathway)利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸。

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。

哺乳动物合成部位

从头合成途径除某些细菌外，几乎所有生物体都能合成嘌呤碱。第二十六页，共六十一页，2022年，8月28日

嘌呤碱合成的元素来源甘氨右中站谷氮坐两边左上天冬氨头顶二氧碳二八俩叶酸第二十七页，共六十一页，2022年，8月28日1.嘌呤核苷酸的从头合成途径合成的原料:CO2,甲酰基,天冬氨酸、谷氨酰胺等

合成的场所:肝脏的胞液合成的过程:两个阶段1）次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成2）IMP合成腺苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)第二十八页，共六十一页，2022年，8月28日R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下IMP

AMP

GMPH2N-1-R-5´-P（5´-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶第二十九页，共六十一页，2022年，8月28日OOPOO-O-OOPOO-POO-PRPPH2N—C—CH2—CH2—CH—COOH=O—NH2OPOO-O-NH2谷氨酰胺谷氨酸1-氨基-5’-磷酸核糖91）IMP的合成过程第三十页，共六十一页，2022年，8月28日OPOO-O-NH2COOH—CH2—NH2甘氨酸1-氨基-5’-磷酸核糖OPOO-O-NH-C-CH2-NH2O=1-甘氨酰胺-5’-磷酸核糖9457第三十一页，共六十一页，2022年，8月28日OPOO-O-NH-C-CH2-NH2O=1-甘氨酰胺-5’-磷酸核糖N,N-甲炔-FH4NH---R-5’-PCO=H2C

NHCHO甲酰甘氨酰胺-5’-磷酸核糖第三十二页，共六十一页，2022年，8月28日NH---R-5’-PCO=H2C

NHCHO甲酰甘氨酰胺-5’-磷酸核糖H2N—C—CH2—CH2—CH—COOH=O—NH2谷氨酰胺谷氨酸NH---R-5’-PCHN=H2C

NHCHO甲酰甘氨脒-5’-磷酸核糖第三十三页，共六十一页，2022年，8月28日NH---R-5’-PCHN=H2C

NHCHO甲酰甘氨脒-5’-磷酸核糖NH---R-5’-PCH2N-HC

NCH5-氨基咪唑-5’-磷酸核糖第三十四页，共六十一页，2022年，8月28日NH---R-5’-PCH2N-C

NCH5-氨基咪唑-5’-磷酸核糖CO2-OOCH5-氨基-4-羧基咪唑-5’-磷酸核糖COOHH2CHCNH2COOHNH---R-5’-PCH2N-NCHC5-氨基咪唑-4-氨基甲酰-5’-磷酸核糖OCCH2NN10-甲酰FH4NH---R-5’-PCHN-NCHC5-甲酰氨基咪唑-4-氨基甲酰-5’-磷酸核糖OCCH2NOHCNH---R-5’-PCHN—NCHCIMPOCCHNHC第三十五页，共六十一页，2022年，8月28日①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脱氢酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶2）AMP和GMP的生成第三十六页，共六十一页，2022年，8月28日AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶3）ATP和GTP的生成第三十七页，共六十一页，2022年，8月28日小结什么是嘌呤核苷酸的从头合成途径?从头合成时嘌呤环各原子的来源及合成过程？2N9PRPPCCN754GlnGlyCFH483NC6CO2N1AspCFH45-PRAMPGMPIMP第三十八页，共六十一页，2022年，8月28日小结：嘌呤核苷酸从头合成特点

先形成IMP，然后在单磷酸的水平上转变成AMP、GMPIMP合成从5-P-核糖开始的，在ATP参与下先形成PRPP

嘌呤的各个原子是在PRPP的C1上逐渐加上去的。由Asp、Gln、Gly、甲酸、CO2提供N和C，合成时先形成右环，再形成左环。四氢叶酸（FH4）是一碳单位的载体IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键

AMP或GMP的合成又需1个ATP第三十九页，共六十一页，2022年，8月28日2.嘌呤核苷酸的补救合成途径

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。

补救合成途径(salvagepathway)腺嘌呤磷酸核糖转移酶：APRT(adeninephosphoribosyltransferase)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶：HGPRT(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase)腺苷激酶(adenosinekinase)

参与补救合成的酶第四十页，共六十一页，2022年，8月28日腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鸟嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi

合成过程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第四十一页，共六十一页，2022年，8月28日

补救合成的生理意义补救合成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。第四十二页，共六十一页，2022年，8月28日自毁容貌症（Lesch—Nyhan综合症）：因缺乏HGPRT活性。HGPRT基因缺陷疾病生化本质:

个案分析：

一方面，脑细胞内嘌呤核苷酸合成受阻，影响脑的发育；另一方面，嘌呤合成过多，明显的高尿酸血症，痛风。具体表现：大脑瘫痪、智力减退、舞蹈手足综合征,身体和精神发育迟缓,有咬指咬唇的强迫性自残行为,有自毁容貌.第四十三页，共六十一页，2022年，8月28日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3.嘌呤核苷酸的抗代谢作用第四十四页，共六十一页，2022年，8月28日1.6-巯基嘌呤OH-PRPPIMP次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶次黄嘌呤鸟嘌呤+GMPPPi+可抑制AMP、GMP的生成第四十五页，共六十一页，2022年，8月28日2.氮杂丝氨酸谷氨酰胺结构类似物，可干扰谷氨酰胺在嘌呤、嘧啶核苷酸合成中的作用CH2NH2谷氨酰胺第四十六页，共六十一页，2022年，8月28日HOH四氢叶酸（FH4）3.氨基蝶呤和氨甲蝶呤（MTX）可抑制IMP合成中有四氢叶酸参与的反应，抑制嘌呤核苷酸及胸苷的合成第四十七页，共六十一页，2022年，8月28日甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺核苷酸（GAR）==甲酰甘氨脒核苷酸（FGAM）5-氨基异咪唑-4-甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黄嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（A）GMP==PRPPPPi鸟嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸MTXMTX第四十八页，共六十一页，2022年，8月28日

嘧啶核苷酸的结构三、嘧啶核苷酸的合成第四十九页，共六十一页，2022年，8月28日

从头合成途径：合成部位主要是肝细胞胞液

从头合成途径的合成原料谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸

合成途径从头合成途径；