第12章 核苷酸代谢

nullnull第12章核苷酸代谢Metabolism of Nucleotidesnull核苷酸是核酸的基本结构单位。 人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。因此，与氨基酸不同，核苷酸不属于营养必需物质。概述null 核酸的消化与吸收 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 活化中间代谢物尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)第一节 核苷酸的分解代谢 第一节 核苷酸的分解代谢 一、嘌呤核苷酸的分解代谢一、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null嘌呤碱的最终 代谢产物AMPGMPI （次黄嘌呤）GX （黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶null 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二、嘧啶核苷酸的分解代谢null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糖异生第二节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢第二节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢Metabolism of Pyrimidine Nucleotides一、嘌呤核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的合成 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。 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，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸。null 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。（一）嘌呤核苷酸的从头合成 哺乳动物合成部位1、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。 null 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）null 合成过程 IMP的合成 AMP和GMP的生成nullR-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IMPH2N-1-R-5´-P （5´-磷酸核糖胺）null IMP的合成过程① 磷酸核糖酰胺转移酶 ② GAR合成酶 ③ 转甲酰基酶 ④ FGAM合成酶 ⑤ AIR合成酶nullnullIMP生成总反应过程 AMP和GMP的生成 AMP和GMP的生成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null 嘌呤核苷酸从头合成特点 嘌呤核苷酸从头合成特点 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 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。null2、从头合成的调节PRPPPRAGTP调节方式：反馈调节和交叉调节(二)嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式(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null 合成过程 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。（三）嘌呤核苷酸的相互转变（三）嘌呤核苷酸的相互转变（四）脱氧核糖核苷酸的生成（四）脱氧核糖核苷酸的生成null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硫氧化还原蛋白还原酶 (FAD)null（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。null次黄嘌呤 (H)6-巯基嘌呤 (6-MP) 6-巯基嘌呤的结构null目 录null嘌呤核苷酸的结构GMPAMP 嘧啶核苷酸的结构 嘧啶核苷酸的结构null一、嘧啶核苷酸的合成(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 null 嘧啶合成的元素来源null 合成过程 尿嘧啶核苷酸的合成nullnullnull 胞嘧啶核苷酸的合成UDPUTPnull dTMP或TMP的生成dUMP脱氧胸苷一磷酸 dTMP 从头合成的调节 从头合成的调节ATP + CO2+ 谷氨酰胺氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸嘌呤核苷酸ATP + 5-磷酸核糖嘧啶核苷酸PRPP（二）嘧啶核苷酸的补救合成（二）嘧啶核苷酸的补救合成（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物（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)null某些改变了核糖结构的核苷类似物null氮杂丝氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤氮杂丝氨酸