核苷酸代谢人卫第七版.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,目录,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,目录,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,目录,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,目录,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第8章,核苷酸代谢,Metabolism of Nucleotides,核苷酸是核酸的根本构造单位。,人体内的核苷酸主要由机体细胞本身合成。因此，与氨基酸不同，核苷酸不属于营养必需物质。,概述,核酸的消化与吸收,食物核蛋白,蛋白质,核酸RNA及DNA,胃酸,核苷酸,胰核酸酶,核苷,磷酸,胰、肠核苷酸酶,碱基,戊糖,核苷酶,排出，很少利用,核苷酸的生理功能,作为核酸合成的原料-最主要的功能,体内能量的利用方式,ATP-主要方式；GTP-蛋白质合成,UTP-糖原合成；CTP-磷脂合成,参与代谢和生理调理 cAMP,cGMP,组成辅酶 NAD,FAD,CoA,活化中间代谢物的载体 UDPG，CDP-二酰基甘油,S-腺苷甲硫氨酸SAM,第一节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢,Metabolism of Purine Nucleotides,嘌呤核苷酸的构造,GMP,AMP,1,4,6,一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反响过程，合成嘌呤核苷酸。,从头合成途径(de novo synthesis),补救合成途径(salvage pathway),利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反响，合成嘌呤核苷酸。,嘌呤碱合成的元素来源,CO2,天冬氨酸,甲酰基,一碳单位,甘氨酸,甲酰基,一碳单位,谷氨酰胺,酰胺基,(一)从头合成途径,合成的原料:磷酸核糖，氨基酸，甲酰基，CO2等,合成的主要器官:肝脏，其次是小肠和胸腺，而脑、,骨髓那么无法进展此合成途径。,合成的过程:两个阶段：,次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成11步反响，过程只需了解,2.腺苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)的生成,R-5-P,5-磷酸核糖,ATP,AMP,PRPP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渐参与下,IMP,AMP,GMP,H2N-1-R-5-P,5-磷酸核糖胺,谷氨酰胺,谷氨酸,酰胺转移酶,IMP的合成过程,磷酸核糖酰胺转移酶,GAR合成酶,转甲酰基酶,FGAM合成酶,AIR合成酶,NADPH+H+,Metabolism of Nucleotides,ATP-主要方式；,尿嘧啶核苷+ATP,合成部位对高等动物来说,主要在肝脏,体内能量的利用方式,S-腺苷甲硫氨酸SAM,二、嘌呤核苷酸的分解代谢,一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径,次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成11步反响，过程只需了解,作为核酸合成的原料-最主要的功能,次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成11步反响，过程只需了解,H2N-1-R-5-P,5-氟尿嘧啶(5-FU),GTP-蛋白质合成,CTP-磷脂合成,腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶,腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶,AMP和GMP的生成,AMP,ADP,ATP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,GMP,GDP,GTP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐渐合成的。,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。,嘌呤核苷酸从头合成特点,2、从头合成的调理,R-5-P,ATP,PRPP合成酶,PRPP,酰胺转移酶,PRA,IMP,腺苷酸代,琥珀酸,AMP,ADP,ATP,XMP,GMP,GDP,GTP,+,+,_,_,_,_,_,IMP,腺苷酸代,琥珀酸,XMP,AMP,ADP,ATP,GMP,GDP,GTP,ATP,GTP,_,_,+,+,调理方式：反响调理和交叉调理,(二)嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式,腺嘌呤磷酸核糖转移酶,(adenine phosphoribosyl transferase,APRT),次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,HGPRT),腺苷激酶(adenosine kinase),参与补救合成的酶,腺嘌呤+PRPP,AMP+PPi,APRT,次黄嘌呤+PRPP,IMP+PPi,HGPRT,鸟嘌呤+PRPP,HGPRT,GMP+PPi,合成过程,腺嘌呤核苷,腺苷激酶,ATP,ADP,AMP,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耗费。,体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进展补救合成。,疾病生化本质:是一种遗传代谢病，由于,HGPRT基因缺陷导致补救合成缺陷，又称,莱-尼综合征或自毁容貌综合征-稀有的,性染色体X连锁遗传病,莱-尼综合征或自毁容貌综合征:,三嘌呤核苷酸的相互转变,IMP,AMP,腺苷酸代,琥珀酸,XMP,GMP,NH3,腺苷酸脱氨酶,鸟苷酸复原酶,NADPH+H+,NADP+,NH3,四脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸程度上进展,N代表A、G、U、C等碱基,dNDP+ATP,激酶,dNTP+ADP,五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-巯基嘌呤的构造,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,PRPP,PPi,=,AMP,=,PRPP,PPi,=,腺嘌呤A,GMP,=,=,PRPP,PPi,鸟嘌呤(G),6-MP,6-MP,6-MP,6-MP,6-MP,6-MP,氮杂丝氨酸,氮杂丝氨酸,氮杂丝氨酸,MTX,MTX,目 录,一碳单位,二、嘌呤核苷酸的分解代谢,核苷酸,核苷,核苷酸酶,Pi,核苷磷酸化酶,碱基,1-磷酸核糖,嘌呤碱的最终,代谢产物,AMP,GMP,H,次黄嘌呤,G,X,黄嘌呤,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,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,GMP,AMP,第二节嘧啶核苷酸的合成与分解代谢,Metabolism of Pyrimidine Nucleotides,嘧啶核苷酸的构造,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,(一)嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单,合成部位,主要是肝细胞胞液,合成原料,谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸,嘧啶合成的元素来源,氨基甲,酰磷酸,天冬氨酸,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II,2ATP,2ADP+Pi,谷氨酸+氨基甲酰磷酸,胞嘧啶核苷酸的合成,ATP,ADP,尿苷酸激酶,UDP,二磷酸核苷激酶,ATP,ADP,UTP,CTP合成酶,谷氨酰胺,ATP,谷氨酸,ADP+Pi,脱氧胸腺嘧啶核苷酸dTMP或TMP的生成,TMP合酶,N5,N10-甲烯FH4,FH2,FH2复原酶,FH4,NADP+,NADPH+H+,dUMP,脱氧胸苷一磷酸,dTMP,UDP,脱氧核苷酸复原酶,dUDP,CTP,CDP,dCDP,dCMP,水解,脱氨基,从头合成的调理,-,-,-,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,-,N5,N10-甲烯FH4,第一节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢,GTP-蛋白质合成,二、嘌呤核苷酸的分解代谢,利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反响，合成嘌呤核苷酸。,第一节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢,三嘌呤核苷酸的相互转变,GTP-蛋白质合成,一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径,次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成11步反响，过程只需了解,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,骨髓那么无法进展此合成途径。,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,二嘧啶核苷酸的补救合成,嘧啶+PRPP,磷酸嘧啶核苷+PPi,嘧啶磷酸核糖转移酶,尿嘧啶核苷+ATP,尿苷激酶,UMP+ADP,胸腺嘧啶核苷+ATP,胸苷激酶,TMP+ADP,三嘧啶核苷酸的抗代谢物,嘧啶类似物,胸腺嘧啶(T),5-氟尿嘧啶(5-FU),某些改动了核糖构造的核苷类似物,UMP,UTP,CTP,CDP,dCDP,UDP,dUDP,dUMP,dTMP,氮杂丝氨酸,阿糖胞苷,氨甲碟呤,氮杂丝氨酸,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,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,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,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-氨基酸,嘧啶碱的降解产物易溶于水，故嘧啶代谢异常的疾病较少。,嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成的比较,一样点,1.合成原料根本一样,嘌啶核苷酸,嘧啶核苷酸,2.合成部位对高等动物来说,主要在肝脏,3.都有2种合成途径(从头和补救途径),4.都是先合成一个与之有关的核苷酸,然后在此根底上进一步合成核苷酸,不同点,1.在5-P-R根底上合成嘌 呤环,2.最先合成的核苷酸是,IMP,3.在IMP根底上完成AMP和GMP的合成,1.先合成嘧啶环再与 5-P-R结合,2.先合成UMP,3.以UMP为根底,完成CTP,dTMP的合成,