第08章核苷酸改.ppt

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1、第 八 章,核 苷 酸 代 谢,Metabolism of Nucleotides,Digestion&Absorption of Nucleic Acids,Introduction,Dietary nucleoproteins Nuclease in,Proteins,RNA and DNA）,stomach acid,Polynucleotides,Pancreatic Nuclease,Nucleosides,Phosphates,Phosphodiesterases,nucleotidases,Bases,Pentose,phosphorylases,核苷酸的生物功用,作为核酸合成的

2、原料To provide materials for DNA,RNA synthesis 体内能量的利用形式To provide energy that drive most of our biochemical reactions参与代谢和生理调节Metabolic regulation组成辅酶To constitute coenzymes活化中间代谢物Active metabolic intermediates,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),AMP,第一节 嘌呤核苷酸的代谢,Metabolism of Purine Nucleotides,GMP,AMP,The structure

3、of purine,一、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),嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、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。,（一）嘌呤核苷酸的从头合成,定义：,合成部位：,Element source of Purine biosynthesis,CO2,Aspartate,Glysine,Formyl group.（on

4、e carbon unit）,Two moles of glutamine（amide group）,Formyl group（one carbon unit）,Processes;,1.The synthesis of IMP,2.Production of AMP and GMP,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）,ribose-5-phosphate,PRPP synthetase,amidotransferase,1.The synthesis

5、 of IMP,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,2.Production of AMP and GMP,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。,嘌呤核苷酸从头合成特点：,从头合成的调节,PRPP,PRA,GTP,+,+,调节方式：反馈调节和交叉调节Feed-back and cross regulation,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。,（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义：,腺嘌呤磷酸核糖转移酶(aden

6、ine 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：,adenine+PRPP,AMP+PPi,APRT,hypoxanthine+PRPP,IMP+PPi,HGPRT,Guanine+PRPP,HGPRT,GMP+PPi,The process of nucleotide,adenine nucleoside,AK,ATP,ADP,AMP,补救合成的生理意义,补救合成节省

7、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。,Save energy and amino acids The salvage pathway is the only purine synthetic pathway which can be use in brain and bone marrow.,（三）嘌呤核苷酸的相互转变,adenylosuccinate,（四）脱氧核糖核苷酸的生成,Ribonuclotide reductase,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

8、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）,脱氧核苷酸的生成,（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。,次黄嘌呤(IMP),6-巯基嘌呤(6-MP),6-巯基嘌呤的结构,二、嘌呤核苷酸的分解代谢,Nucleotides,Nucleosides,Nuclease,Pi,Nucleoside phosphorylase,Bases,Ribose-1-phosphates,嘌呤碱的最终代谢产物,AMP,GMP,IMP（次黄嘌呤）,鸟嘌呤,XMP（黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,正常人血浆中尿酸含量约为0.120.36m

9、molL(2-6mg),超过8mg时，尿酸盐晶体即可沉积。,鸟嘌呤酶,Xanthine oxydase,Uric acid,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,第二节嘧啶核苷酸的代谢,Metabolism of Pyrimidine Nucleotides,The structure of pyrimidines,De novo synthesis pathwaySalvage synthesis pathway,一、Pyrimidine Nucleotide Biosynthesis,（一）嘧啶核苷酸的从头合成,主要是肝细胞胞液,嘧啶核苷酸

10、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：,Element origin:,Carbamoyl phosphate,氨基甲酰磷酸,谷氨酰胺,氨基甲酰磷酸合成酶II,谷氨酸+氨基甲酰磷酸,2.胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,UMP kinase,UDP kinase,CTP synthase,3.dTMP或TMP的生成,dUMP,脱氧胸苷一磷酸dTMP,Deoxyribonucleotide reductase,TMP synthase,FH2 reductse,从头合成的调节,ATP+CO2+谷氨酰

11、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,（二）Salvage synthetic pathway,Pyrimidine+PRPP,Pyrimidine nucleotide+PPi,PPRT,Uridine+ATP,Uridine kinase,UMP+ADP,Thymidine+ATP,TK,TMP+ADP,（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物,嘧啶类似物Pyromidine analogs,胸腺嘧啶(T),5-氟尿嘧啶(5-FU),Thymine,5-fluorodeoxyuridine monophosphate

12、,某些改变了核糖结构的核苷类似物,氮杂丝氨酸,阿糖胞苷,氨甲碟呤,氮杂丝氨酸,二、Catabolism of pyrimidine nucleotides,Pyrimidine base,1-ribose phosphate,Nucleotides,Ribonucleotidase,PPi,Nucleoside phosphor,Pyrimidine nucleotide,核苷磷酸化酶,核苷酸酶,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,cytosine,thymine,uricil,Dihydrouracil,-ureidoisobutyric acid,glyconeogenesis,Actyl CoA,urea,