生物化学教学课件作者第二版韩昌洪第八章核苷酸代谢
第 八 章,核 苷 酸 代 谢,湖南邵阳医学高等专科学校 黄泽智,主要内容,核苷酸的合成代谢,核苷酸的分解代谢,学习要点,掌握核苷酸的生物学功能， 从头合成、补救合成的概念,掌握IMP、UMP从头合成的原料,掌握脱氧核糖核苷酸的合成， 嘌呤碱、嘧啶碱分解代谢的终产物,熟悉抗代谢物的作用机理， 痛风症发生的机制。,食物中核酸的消化与吸收,核苷酸的生物学功能,Metabolism of Purine Nucleotides,第一节 核苷酸的合成代谢,核苷酸的合成代谢,从头合成途径(de novo synthesis ) 指利用磷酸核糖、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核苷酸的过程。 补救合成途径(salvage synthesis ) 指利用体内现有的碱基或核苷为原料，经过简单的反应合成核苷酸的过程。,一、嘌呤核苷酸的合成代谢,（一）嘌呤核苷酸的从头合成,合成部位,肝、小肠和胸腺的胞液。,1.合成原料,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）,R-5-P （5-磷酸核糖）,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,H2N-1-R-5´-P （5´-磷酸核糖胺）,(1) IMP的合成,2.合成过程,(2) AMP和GMP的生成,AMP,ADP,ATP,GMP,GDP,GTP,AMP、GMP在激酶的作用下，经两步磷酸化反应，进一步分别生成ATP和GTP。,1.腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 2.次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 3.腺苷激酶(adenosine kinase),参与补救合成的酶,（二）嘌呤核苷酸的补救合成,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,补救合成的生理意义,补救合成节省能量和氨基酸。 某些组织器官（如脑、骨髓等）因缺乏从头合成的酶体系，只能进行补救合成。,（三）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。 其主要作用为竞争性抑制或“以假乱真”等方式干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢，从而抑制核酸的合成和细胞的增殖。临床上常用作为抗肿瘤药及免疫抑制剂。,嘌吟核苷酸抗代谢物,6-巯基嘌呤 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤,氮杂丝氨酸 6-重氮-5氧正亮氨酸等,氨蝶呤 氨甲蝶呤等,叶酸类似物,次黄嘌呤(H),6-巯基嘌呤(6-MP),1.嘌呤类似物,主要有6-巯基嘌呤 ( 6-Mercaptopurine，6-MP),6-MP,6-MP核苷酸,从头合成途径,补救合成途径,HGPRT,PRPP酰胺转移酶,IMP,AMP 和 GMP,6-MP 与次黄嘌呤相似,2.氨基酸类似物,氮杂丝氨酸 (AS) 与谷氨酰胺相似,3.叶酸类似物,氨蝶呤 (AP)和甲氨蝶呤 (MTX),嘌吟核苷酸抗代谢物的作用,（一）嘧啶核苷酸的从头合成,主要是肝细胞胞液,合成部位,二、嘧啶核苷酸的合成代谢,特点,先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。 先合成UMP，再转变成dTMP和CTP。,1.合成原料,2.合成过程,UMP的合成,氨基甲酰磷酸,氨甲酰磷酸合成酶和 的区别,胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,（二）嘧啶核苷酸的补救合成,嘧啶磷酸核糖转移酶,（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物,1.嘧啶类似物,胸腺嘧啶(T),5-氟尿嘧啶(5-FU),5-FU,5-FdUMP,5-FUTP,dUMP,dTMP,合成RNA,破坏 RNA的结构,2.氨基酸类似物,如氮杂丝氨酸抑制 CTP的合成。 如甲氨喋呤抑制 dTMP的合成。,3.叶酸类似物,核苷类似物,阿糖胞苷,胞嘧啶,氮杂丝氨酸,阿糖胞苷,氨甲碟呤,氮杂丝氨酸,嘧啶核苷酸抗代谢物的作用：,“”表示抑制,三、脱氧(核糖)核苷酸的生成,脱氧核糖核苷酸由相应的核糖核苷酸还原生成 还原反应是由核糖核苷酸还原酶催化，在二磷酸核苷（NDP）水平上进行的。,二磷酸脱氧核苷,NDP,dNDP,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,硫氧化还原蛋白还原酶 （FAD）,dTMP的生成：,dUMP,脱氧胸苷一磷酸 dTMP,Metabolism of Pyrimidine Nucleotides,第二节 核苷酸的分解代谢,一、嘌呤核苷酸的分解代谢,1-磷酸核糖,核苷酸,核苷 酸酶,核苷磷 酸化酶,碱基,+,Pi,嘌呤碱的最终 代谢产物,AMP,GMP,次黄嘌呤,鸟嘌呤,黄嘌呤,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,嘌呤核苷酸的分解代谢,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,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,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,思考题,1名词解释：从头合成 、补救合成 、 痛风症 2简述IMP、UMP从头合成的原料及合成特点。 3嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸分解代谢的终产物是什么? 4核苷酸的抗代谢物主要有哪些？其抗代谢机理是什么？ 5临床上可用什么药物治疗痛风症？其机理是什么？,www.themegallery.com,Thank You !,
