核苷酸代謝人衛(wèi)七

核苷酸代謝人衛(wèi)七第1頁/共48頁核苷酸是核酸的基本結(jié)構(gòu)單位。人體內(nèi)的核苷酸主要由機(jī)體細(xì)胞自身合成。因此，與氨基酸不同，核苷酸不屬于營養(yǎng)必需物質(zhì)。概述第2頁/共48頁核酸的消化與吸收食物核蛋白蛋白質(zhì)核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、腸核苷酸酶堿基戊糖核苷酶排出，很少利用第3頁/共48頁核苷酸的生理功能作為核酸合成的原料--最主要的功能體內(nèi)能量的利用形式

ATP----主要形式；GTP----蛋白質(zhì)合成

UTP----糖原合成；CTP----磷脂合成參與代謝和生理調(diào)節(jié)cAMP,cGMP組成輔酶NAD,FAD,CoA活化中間代謝物的載體UDPG，CDP-二酰基甘油

S-腺苷甲硫氨酸（SAM）第4頁/共48頁第一節(jié)

嘌呤核苷酸的合成與分解代謝

MetabolismofPurineNucleotides第5頁/共48頁嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu)GMPAMP146第6頁/共48頁一、嘌呤核苷酸的合成存在從頭合成和補(bǔ)救合成兩種途徑

利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡(jiǎn)單的反應(yīng)過程，合成嘌呤核苷酸。

從頭合成途徑(denovosynthesis)

補(bǔ)救合成途徑(salvagepathway)利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸。第7頁/共48頁

嘌呤堿合成的元素來源CO2天冬氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬└拾彼峒柞；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊┑?頁/共48頁(一)從頭合成途徑合成的原料:磷酸核糖，氨基酸，甲?；?，CO2等合成的主要器官:肝臟，其次是小腸和胸腺，而腦、骨髓則無法進(jìn)行此合成途徑。合成的過程:兩個(gè)階段：次黃嘌呤核苷酸(IMP)的合成（11步反應(yīng)，過程只需了解）2.腺苷酸(AMP)和鳥苷酸(GMP)的生成第9頁/共48頁R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下IMP

AMP

GMPH2N-1-R-5′-P（5′-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶第10頁/共48頁IMP的合成過程①磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶②GAR合成酶③轉(zhuǎn)甲?；涪蹻GAM合成酶⑤AIR合成酶第11頁/共48頁第12頁/共48頁①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脫氫酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶AMP和GMP的生成第13頁/共48頁AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶第14頁/共48頁

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個(gè)ATP，6個(gè)高能磷酸鍵。AMP或GMP的合成又需1個(gè)ATP。

嘌呤核苷酸從頭合成特點(diǎn)第15頁/共48頁2、從頭合成的調(diào)節(jié)R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶PRAIMP腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTP++_____IMP腺苷酸代琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP__++調(diào)節(jié)方式：反饋調(diào)節(jié)和交叉調(diào)節(jié)第16頁/共48頁(二)嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成有兩種方式腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)

參與補(bǔ)救合成的酶第17頁/共48頁腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi

合成過程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第18頁/共48頁

補(bǔ)救合成的生理意義補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成時(shí)的能量和一些氨基酸的消耗。體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成。第19頁/共48頁疾病生化本質(zhì):是一種遺傳代謝病，由于HGPRT基因缺陷導(dǎo)致補(bǔ)救合成缺陷，又稱萊-尼綜合征或自毀容貌綜合征-----罕見的性染色體X連鎖遺傳病萊-尼綜合征或自毀容貌綜合征:第20頁/共48頁（三）嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脫氨酶鳥苷酸還原酶NADPH+H+NADP+NH3第21頁/共48頁（四）脫氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上進(jìn)行（N代表A、G、U、C等堿基）dNDP

+

ATP

激酶dNTP+ADP第22頁/共48頁第23頁/共48頁（五）嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。嘌呤類似物氨基酸類似物葉酸類似物6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等第24頁/共48頁次黃嘌呤(H)6-巰基嘌呤(6-MP)

6-巰基嘌呤的結(jié)構(gòu)第25頁/共48頁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-氨基異咪唑-4-甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黃嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（A）GMP==PRPPPPi鳥嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸MTXMTX目錄一碳單位第26頁/共48頁二、嘌呤核苷酸的分解代謝核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶堿基1-磷酸核糖第27頁/共48頁嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物AMPGMPH（次黃嘌呤）GX（黃嘌呤）黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶第28頁/共48頁

痛風(fēng)癥的治療機(jī)制鳥嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤尿酸黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶別嘌呤醇GMPAMP第29頁/共48頁第二節(jié)

嘧啶核苷酸的合成與分解代謝MetabolismofPyrimidineNucleotides第30頁/共48頁

嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)第31頁/共48頁一、嘧啶核苷酸的合成同樣有從頭合成與補(bǔ)救合成兩條途徑(一)嘧啶核苷酸的從頭合成比嘌呤核苷酸簡(jiǎn)單

合成部位主要是肝細(xì)胞胞液

合成原料谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸第32頁/共48頁

嘧啶合成的元素來源氨基甲酰磷酸天冬氨酸第33頁/共48頁

合成過程

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34頁/共48頁第35頁/共48頁第36頁/共48頁

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37頁/共48頁

脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP或TMP）的生成TMP合酶N5,N10-甲烯FH4FH2FH2還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸dTMPUDP脫氧核苷酸還原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP水解脫氨基第38頁/共48頁

從頭合成的調(diào)節(jié)---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-第39頁/共48頁（二）嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成嘧啶+

PRPP磷酸嘧啶核苷+PPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)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第40頁/共48頁（三）嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU)第41頁/共48頁某些改變了核糖結(jié)構(gòu)的核苷類似物第42頁/共48頁UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮雜絲氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤氮雜絲氨酸第43頁/共48頁二、嘧啶核苷酸的分解代謝嘧啶堿1-磷酸核糖嘧啶核苷酸核苷

核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶第44頁/共48頁胞嘧啶NH3尿嘧啶二氫尿嘧啶H2OCO2+NH3β-丙氨酸胸腺嘧啶β-脲基異丁酸β-氨基異丁酸H2O丙二酸單酰CoA乙酰CoATAC肝尿素甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰CoATAC糖異生第45頁/共48頁

嘧啶核苷酸與嘌呤核苷酸分解代謝最大的不同是嘧啶環(huán)的裂解，最后生成β-氨基酸

嘧啶堿的降解產(chǎn)物易溶于水，故嘧啶代謝異常的疾病較少。第46頁/共48頁嘌呤核苷酸與嘧啶核苷酸合成的比較相同點(diǎn)1.

合成原料基本相同嘌啶核苷酸嘧啶核苷酸2.

合成部位對(duì)高等動(dòng)物來說,主要在肝臟3.

都有2種合成途徑(從頭和補(bǔ)救