生物化学与分子生物核苷酸代谢及代谢调控

关于生物化学与分子生物核苷酸代谢及代谢调控第1页，共37页，2023年，2月20日，星期五一、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Ｐ５０２，重点了解ＲＮＡ的碱水解第2页，共37页，2023年，2月20日，星期五核酸的酶水解Ｐ３８７第3页，共37页，2023年，2月20日，星期五(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。Ｐ３９０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Ｐ３８８图次黄嘌呤次黄嘌呤核苷酸腺苷黄嘌呤鸟嘌呤脱氨基酶第4页，共37页，2023年，2月20日，星期五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Ｐ３８９黄嘌呤第5页，共37页，2023年，2月20日，星期五尿酸的分解(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Ｐ３８９Ｐ３９０第6页，共37页，2023年，2月20日，星期五甘氨酰胺核苷酸二、核苷酸的生物合成（一）嘌呤核糖核苷酸的合成从ＰＲＰＰ开始，先合成ＩＭＰ，在转变为其他嘌呤核苷酸Ｐ３９１图３３－４第7页，共37页，2023年，2月20日，星期五甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒核苷酸甘氨酰胺核苷酸第8页，共37页，2023年，2月20日，星期五5-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第9页，共37页，2023年，2月20日，星期五5-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第10页，共37页，2023年，2月20日，星期五5-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-酰胺核苷酸第11页，共37页，2023年，2月20日，星期五第12页，共37页，2023年，2月20日，星期五由IMP合成AMP和GMPＰ３９４黄嘌呤核苷酸第13页，共37页，2023年，2月20日，星期五嘌呤核苷酸合成的调控Ｐ３９６第14页，共37页，2023年，2月20日，星期五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第15页，共37页，2023年，2月20日，星期五（二）嘧啶核糖核苷酸的合成氨甲酰磷酸合成酶催化的反应第16页，共37页，2023年，2月20日，星期五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第17页，共37页，2023年，2月20日，星期五嘧啶核糖核苷酸从头合成途径的调控Ｐ３９７发生在尿嘧啶核苷三磷酸水平第18页，共37页，2023年，2月20日，星期五（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第19页，共37页，2023年，2月20日，星期五Ｐ３９９图３３－１１第20页，共37页，2023年，2月20日，星期五胸腺嘧啶的合成Ｐ４００第21页，共37页，2023年，2月20日，星期五（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+ATP→NAD+谷氨酸+AMP+PPi（NAD合成酶）

NAD+ATP→NADP+ADP（NAD激酶）2.黄素核苷酸的合成核黄素+ATP→FMN+ADP（黄素激酶）

FMN+ATP→FAD+PPi（FAD焦磷酸化酶）3.辅酶A的合成（结构式见p403）泛酸+ATP→4＇-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+ATP→4＇-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）第22页，共37页，2023年，2月20日，星期五基本要求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23页，共37页，2023年，2月20日，星期五第33章

细胞代谢的调节第24页，共37页，2023年，2月20日，星期五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Ｐ５３９;讲述几大代谢之间的关联图３９－１第25页，共37页，2023年，2月20日，星期五（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Ｐ５４１第26页，共37页，2023年，2月20日，星期五底物循环（2）关键的调控步骤决定代谢的方向Ｐ５４１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ATP＋H2O＝ADP＋Pi第27页，共37页，2023年，2月20日，星期五3.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。Ｐ５４４氨基酸合成的反馈抑制第28页，共37页，2023年，2月20日，星期五糖代谢中有不少负反馈调节Ｐ５４４第29页，共37页，2023年，2月20日，星期五（2）酶活性的特异激活剂和抑制剂果糖磷酸激酶的调控Ｐ８４天冬氨酸转氨甲酰酶Ｐ４１４异促效应：非底物分子的调节物对别构酶的调节作用heterotropiceffect第30页，共37页，2023年，2月20日，星期五(3)蛋白酶解对酶活性的影响（参见酶原的激活）Ｐ５４７Ｐ４２３活性水解掉第31页，共37页，2023年，2月20日，星期五(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）Ｐ４２４Ｐ４２６Ｐ５４８第32页，共37页，2023年，2月20日，星期五４、ＡＴＰ是通用的能量载体Ｐ５４１－－５４２５、ＮＡＤＰＨ以还原力形式携带能量６、代谢的基本要略在于形成ＡＴＰ、还原力和构造单元以用于生物合成第33页，共37页，2023年，2月20日，星期五二、细胞结构对代谢途径的分隔控制Ｐ５５０1.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内侧进行，通过运输泡与靶细胞器的膜融合后转向膜的外侧；高尔基体参与细胞合成物和吸收物的加工、浓缩、包装、运输；溶酶体分解细胞的吞噬物和老化的细胞内容物；线粒体