09 第八章 核苷酸代谢.ppt

第1页：第八章 核苷酸代谢封面

第八章 核苷酸代谢封面

• 第八章核苷酸代谢Metabolism of Nucleotides

第2页：核酸核苷酸磷酸（P）核苷戊糖（R）碱基（

核酸核苷酸磷酸（P）核苷戊糖（R）碱基（

• 核酸核苷酸磷酸（P）核苷戊糖（R）碱基（B）复习：

第3页：核糖脱氧核糖254321

核糖脱氧核糖254321

• 核糖脱氧核糖254321HOHHHHOCHHOHOOH2OOHHHOCHHOHH12345HH戊糖：

第4页：嘌呤：嘧啶

嘌呤：嘧啶

嘌呤

嘧啶：腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）胸腺嘧啶（T）

第5页：核苷酸

核苷酸

核苷酸

ONNNH2OOCH2POOHHOOHH1'1磷酸脱氧胞苷（dCMP）由磷酸、戊糖和碱基三种成分构成的化合物

第6页：核酸的消化与吸收概述食物核蛋白蛋白质核酸

核酸的消化与吸收概述食物核蛋白蛋白质核酸

• 核酸的消化与吸收概述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

第7页：〈2〉吸收及吸收后的去向

〈2〉吸收及吸收后的去向

• 吸收单核苷酸、核苷、P、R、B均可在小肠吸收。单核苷酸、核苷吸收进入肠粘膜细胞后可再继续水解。
• 吸收后的去向P、R可被机体利用B很少利用、分解后排出。

第8页：核苷酸的生物功用

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

第9页：尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)

• 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)AMP

第10页：第一节嘌呤核苷酸的代谢

第一节嘌呤核苷酸的代谢

• 第一节嘌呤核苷酸的代谢Metabolism of Purine Nucleotides

第11页：嘌呤核苷酸的合成代谢

嘌呤核苷酸的合成代谢

• 从头合成途径(de novo synthesis pathway)
• 补救合成途径(salvage synthesis pathway)

第12页：嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖

嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖

嘌呤核苷酸的从头合成途径

指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。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。

• 嘌呤核苷酸的从头合成
• 定义
• 合成部位

第13页：嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸甲酰基

嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸甲酰基

• 嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳单位）甘氨酸甲烯基（一碳单位）谷氨酰胺（酰胺基）

第14页：嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸（续）

嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸（续）

• 过程

1. IMP的合成
2. AMP和GMP的生成

第15页：R-5-P（5-磷酸核糖）

R-5-P（5-磷酸核糖）

• R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PRPP（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IMPH2N-1-R-5´-P（5-磷酸核糖胺PRA）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶
• IMP的合成

第16页：

第17页：腺苷酸代琥珀酸合成酶

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

第18页：AMPADPATPADPATP激酶

AMPADPATPADPATP激酶

• AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶

第19页：嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的

嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的

• 先合成IMP再转化生成AMP、GMP。
• 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

第20页：从头合成的调节R-5-PATPPRPP合

从头合成的调节R-5-PATPPRPP合

• 从头合成的调节R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺转移酶PRAIMP腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTP++_____IMP腺苷酸代琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP__++调节方式：反馈调节和交叉调节

第21页：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷

利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷

• 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。
• 嘌呤核苷酸的补救合成途径
• 定义

第22页：腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine

腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine

• 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

第23页：腺嘌呤+PRPPAMP +

腺嘌呤+PRPPAMP +

• 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24页：补救合成的生理意义

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25页：自毁容貌症一种X-连锁隐性遗传缺陷疾病

自毁容貌症一种X-连锁隐性遗传缺陷疾病

• 自毁容貌症一种X-连锁隐性遗传缺陷疾病，见于男性。由于遗传缺陷导致次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）缺失所致。患者表现为尿酸增高及神经异常。如脑发育不全、智力低下、攻击和破坏性行为、常咬伤自己的嘴唇、手和足趾，故称自毁容貌症。

第26页：嘌呤核苷酸的相互转变IMPAMP腺苷酸代

嘌呤核苷酸的相互转变IMPAMP腺苷酸代

• 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+NH3

第27页：脱氧核糖核苷酸的生成在二磷酸核苷水平上进

脱氧核糖核苷酸的生成在二磷酸核苷水平上进

• 脱氧核糖核苷酸的生成在二磷酸核苷水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）

第28页：dNDP+ATP激酶dNTP+ ADP二

dNDP+ATP激酶dNTP+ ADP二

• dNDP+ATP激酶dNTP+ ADP二磷酸脱氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷NADP+NADPH + H+核糖核苷酸还原酶，Mg2+还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化还原蛋白SS硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）脱氧核苷酸的生成

第29页：嘌呤核苷酸的抗代谢物

嘌呤核苷酸的抗代谢物

嘌呤核苷酸的抗代谢物

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

第30页：次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤(6-MP)

次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤(6-MP)

• 6-巯基嘌呤的结构

第31页：甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）PRPP谷

甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）PRPP谷

• 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32页：嘌呤核苷酸的分解代谢核苷酸核苷核苷酸酶

嘌呤核苷酸的分解代谢核苷酸核苷核苷酸酶

• 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-磷酸核糖主要在肝、小肠、肾进行

第33页：嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMPH（次黄

嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMPH（次黄

• 嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMPH（次黄嘌呤）GX（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶

第34页：痛风症的治疗机制鸟嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤尿酸

痛风症的治疗机制鸟嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤尿酸

• 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次黄嘌呤别嘌呤醇

第35页：痛风症的治疗机制鸟嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤尿酸

痛风症的治疗机制鸟嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤尿酸

• 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次黄嘌呤别嘌呤醇

第36页：第二节嘧啶核苷酸的代谢

第二节嘧啶核苷酸的代谢

• 第二节嘧啶核苷酸的代谢Metabolism of Pyrimidine Nucleotides

第37页：嘧啶核苷酸的结构

嘧啶核苷酸的结构

第38页：从头合成途径

从头合成途径

• 补救合成途径
• 嘧啶核苷酸的合成代谢

第39页：嘧啶核苷酸的从头合成主要是肝细胞胞液嘧啶

嘧啶核苷酸的从头合成主要是肝细胞胞液嘧啶

嘧啶核苷酸的从头合成主要

肝细胞胞液嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。

• 定义
• 合成部位

第40页：嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸天冬氨酸

嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸天冬氨酸

第41页：合成过程

合成过程

1. 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

第42页：其活性可作为肝细胞分化程度的指标之一其活

其活性可作为肝细胞分化程度的指标之一其活

• 其活性可作为肝细胞分化程度的指标之一其活性可作为细胞增殖程度指标之一

第43页：

第44页：胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶

胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶

1. 胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶谷氨酰胺ATP谷氨酸ADP+Pi

第45页：dTMP或TMP的生成TMP合酶N5,

dTMP或TMP的生成TMP合酶N5,

1. dTMP或TMP的生成TMP合酶N5, N10-甲烯FH4FH2FH2还原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脱氧胸苷一磷酸dTMPUDP脱氧核苷酸还原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP

第46页：嘧啶核苷酸从头合成特点

嘧啶核苷酸从头合成特点

• 先合成嘧啶环，后与R-5-P结合。
• 先合成UMP、再转化生成CTP、dTMP等

第47页：

第48页：嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶+PRPP磷酸嘧

嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶+PRPP磷酸嘧

• 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脱氧胸腺嘧啶核苷+ ATP胸苷激酶dTMP +ADP

第49页：嘧啶核苷酸的抗代谢物

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)

第50页：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51页：UMPUTPCTPCDPdCDPUDPd

UMPUTPCTPCDPdCDPUDPd

• UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮杂丝氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤5FU

第52页：嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶碱1-磷酸核糖嘧

嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶碱1-磷酸核糖嘧

• 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

第53页：胞嘧啶NH3尿嘧啶二氢尿嘧啶H2

胞嘧啶NH3尿嘧啶二氢尿嘧啶H2

• 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