核苷酸代謝課件1

第十章核苷酸代謝MetabolismofNucleotides1ppt課件核苷酸的生理功能作為核酸合成的原料----最主要的功能在物質(zhì)代謝中作為能量載體（能量的貯存、轉(zhuǎn)移和利用）參與代謝與生理調(diào)節(jié)----cAMP,cGMP組成輔酶----NAD+,FAD,HSCoA活化中間代謝物---UDPG,CDP-DG,SAMATP----主要形式；GTP----蛋白質(zhì)合成

UTP----糖原合成；CTP----磷脂合成2ppt課件核苷酸庫核酸的降解核苷酸的合成核酸的合成核苷酸的降解核苷酸是核酸的基本結(jié)構(gòu)單位它不屬于營(yíng)養(yǎng)必需物質(zhì)3ppt課件第一節(jié)核酸的酶促降解4ppt課件食物核蛋白蛋白質(zhì)核酸(RNA與DNA)胰核酸酶RNA酶DNA酶(磷酸二酯酶)單核苷酸胰、腸核苷酸酶(磷酸單酯酶)核苷磷酸核苷酶(水解或磷酸解)戊糖或磷酸戊糖堿基核酸的消化排出戊糖磷酸5ppt課件第二節(jié)

嘌呤核苷酸的代謝MetabolismofPurineNucleotides6ppt課件嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu)GMPAMP1234567987ppt課件一、嘌呤核苷酸的合成代謝從頭合成途徑(denovosynthesispathway)補(bǔ)救合成途徑(salvagesynthesispathway)

8ppt課件從頭合成途徑

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)合成嘌呤核苷酸的途徑。補(bǔ)救合成途徑

利用體內(nèi)游離的嘌呤堿或嘌呤核苷為原料，經(jīng)過簡(jiǎn)單的反應(yīng)過程合成嘌呤核苷酸的過程。9ppt課件

合成部位（一）嘌呤核苷酸的從頭合成合成組織：主要器官肝；其次是小腸和胸腺；腦、骨髓、脾臟無法進(jìn)行此合成途徑。亞細(xì)胞部位：胞液CO2、甲?；?、氨基酸（甘氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸）、5-磷酸核糖

合成原料10ppt課件合成的過程:

三個(gè)階段2.次黃嘌呤核苷酸（IMP）的合成

3.腺嘌呤核苷酸（AMP）和鳥嘌呤核苷酸（GMP）的合成1.5-磷酸核糖的活化

11ppt課件從頭合成途徑的反應(yīng)過程(1)5-磷酸核糖的活化AMPPRPP激酶或PRPP合成酶ATP①R-5-P5-磷酸核糖PP-1-R-5-P磷酸核糖焦磷酸

（PRPP）(2)IMP的合成12ppt課件P_PAMPATP①R-5-PCNCNNCHCOHNHC10步反應(yīng)13ppt課件PP-1-R-5-PH2N-1-R-5'-P5-磷酸核糖胺(PRA)限速酶GlnGlu谷氨酰胺-PRPP-酰胺轉(zhuǎn)移酶②PPi14ppt課件酶3:甘氨酰胺核苷酸合成酶H2N-1-R-5'-PH2C-NH2O=C-OHGly酶3ATP,Mg2+H2C-NH2O=CNHR-5'-P甘氨酰胺核苷酸（GAR）③PRA15ppt課件GAR甲酰轉(zhuǎn)移酶FH4H2C-NH2O=CNHR-5'-P甘氨酰胺核苷酸(GAR)N10-甲酰-FH4④H2CO=CNHR-5'-PNHCHOH2CCNHR-5'-PNHCHOHN=Glu甲酰甘氨酰胺核苷酸(FGAR)甲酰甘氨咪核苷酸(FGAM)⑤GlnATP,Mg2+FGAR酰胺轉(zhuǎn)移酶16ppt課件H2CCNHR-5'-PNHCHOHN=AIR合成酶ATP,Mg2+,K+H2O⑥CH2N-HCNR-5'-PNCH甲酰甘氨咪核苷酸(FGAM)5-氨基咪唑核苷酸(AIR)R-5'-PCH2NCNNCHCOHOCO2羧化酶⑦5-氨基咪唑-4-羧基核苷酸(CAIR)17ppt課件R-5'-PCH2NCNNCHCOHOR-5'-PCH2NCNNCHCONHHCH2CHOOCHOOCNHHHCH2CHOOCHOOCAsp5-氨基咪唑-4-羧基核苷酸(CAIR)5-氨基咪唑-4-(N-琥珀酸)-甲酰胺核苷酸(SAICAR)⑧ATP,Mg2+合成酶18ppt課件R-5'-PCH2NCNNCHCONHHOOCHCH2CHOOC5-氨基咪唑-4-(N-琥珀酸)-甲酰胺核苷酸(SAICAR)R-5'-PCH2NCNNCHCOH2NCOOHCHHCHOOC5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸(AICAR)裂解酶⑨延胡索酸19ppt課件R-5'-PCH2NCNNCHCOH2N5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸(AICAR)5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸(FAICAR)N10甲酰FH4FH4轉(zhuǎn)甲酰酶K+⑩R-5'-PCNCNNCHCOH2NHCOH20ppt課件R-5'-PCNCNNCHCOHHNHCOHR-5'-PCNCNNCHCOHNHC5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸(FAICAR)H2O次黃嘌呤核苷酸(IMP)環(huán)水解酶1121ppt課件N1C2N3C4C5C6N97NC8

甲酰基(一碳單位)甘氨酸CO2Asp甲?；?一碳單位)Gln(酰胺基)22ppt課件(2)腺苷酸和鳥苷酸的合成R-5'-PCNCNNCHCOHNHCIMPR-5'-PCNCNNCHCNHCNHHOOCCH2CHCOOH腺苷酸代琥珀酸合成酶AMPSAsp,Mg2+,GTP23ppt課件R-5'-PCNCNNCHCNHCNHHOOCCH2CHCOOHR-5'-PCNCNNCHCNHCNH2COOHCHHCHOOC腺苷酸代琥珀酸(AMPS)腺苷酸(AMP)延胡索酸腺苷酸代琥珀酸裂解酶24ppt課件R-5'-PCNCNNCHCOHNHCIMPONAD+H2ONADH+H+XMP黃嘌呤核苷酸IMP脫氫酶R-5'-PCNCNNCHCOHNCH25ppt課件H2NR-5'-PCNCNNCHCOHNCR-5'-PCNCNNCHCOHNCOGlnGluGMP合成酶Mg2+,ATPXMPGMP26ppt課件腺苷酸和鳥苷酸的相互轉(zhuǎn)變AMPGMPXMPAMPSIMPNH3腺苷酸脫氨酶NADP+NH3NADPH鳥苷酸還原酶27ppt課件AMP腺苷酸激酶ADPATPADPATPADP腺苷酸激酶ATPGMP鳥苷酸激酶GDPATPADPATPADP鳥苷酸激酶GTP28ppt課件?

嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子（1位）上逐步合成嘌呤環(huán)的。?

IMP的合成需消耗6分子高能磷酸鍵。?

在IMP基礎(chǔ)上合成AMP、GMP又各需消耗1分子GTP、2分子ATP。嘌呤核苷酸從頭合成特點(diǎn)29ppt課件2.嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)ATPGTPR-5-PATPPRPP激酶PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶PRAIMPAMPSAMPADPXMPGMPGDP主要通過產(chǎn)物(IMP,AMP,GMP)的負(fù)反饋調(diào)節(jié);及底物R-5-P和PRPP的正調(diào)節(jié)2個(gè)長(zhǎng)反饋30ppt課件IMPAMPSXMPAMPADPGMPGDPGTPATPATPGTP其次是：分支點(diǎn)相互調(diào)節(jié)(2個(gè)短反饋)AMP的過量反饋抑制自身合成，ATP促進(jìn)GMP的合成GMP的過量反饋抑制自身合成，GTP促進(jìn)AMP的合成31ppt課件(1)嘌呤堿與PRPP直接合成嘌呤核苷酸次黃嘌呤次黃嘌呤核苷酸鳥嘌呤鳥嘌呤核苷酸次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)PRPPPPi腺嘌呤腺嘌呤核苷酸腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT）HGPRT活性高APRT活性低90%嘌呤堿（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑有兩條合成途徑32ppt課件腺嘌呤+1-磷酸核糖腺苷+Pi核苷磷酸化酶(2)腺嘌呤與1-磷酸核糖生成腺苷,再生成腺嘌呤核苷酸腺苷+ATP腺苷激酶腺苷酸+ADP33ppt課件

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。34ppt課件遺傳疾病Lesch-Nyhan萊-尼綜合癥,自毀容貌綜合癥HGPRT基因缺陷嘌呤生成過多，明顯的高尿酸血癥，痛風(fēng)伴-----罕見的性染色體X連鎖遺傳病疾病生化本質(zhì):行為,有自毀容貌的傾向。大腦癱瘓、智力減退、舞蹈手足綜合征,身體和精神發(fā)育遲緩,有咬指咬唇的強(qiáng)迫性自殘35ppt課件萊-尼綜合癥36ppt課件

(三)脫氧核糖核苷酸的合成在核苷二磷酸水平被還原而成OHOPOOHH堿基HOHHHOOOHOPHOOHOPOHH堿基HOHHHOOOHOPHONADPH+H+NADP++H2O核糖核苷酸還原酶dNDPNDP37ppt課件NDPdNDP核糖核苷酸還原酶ADPdADP核糖核苷酸還原酶GDPdGDP核糖核苷酸還原酶UDPdUDP核糖核苷酸還原酶CDPdCDP核糖核苷酸還原酶TDPdTDP?38ppt課件dNDP+ATPdNTP+ADP激酶激酶dCDP+ATPdCTP+ADPdUDP+ATPdUTP+ADP激酶dGDP+ATPdGTP+ADP激酶dADP+ATPdATP+ADP激酶dTTP?dNDPdNMP+Pi磷酸酶39ppt課件核苷酸核苷PiPi1-磷酸核糖堿基補(bǔ)救途徑分解代謝5-磷酸核糖PRPP終末產(chǎn)物經(jīng)尿排出核苷酸酶磷酸核糖磷酸化酶（PNP）1-磷酸核糖變位酶二、嘌呤核苷酸的分解代謝分解代謝主要在肝臟、小腸及腎臟40ppt課件AMPIGMPGX黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶尿酸嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物41ppt課件三、嘌呤核苷酸代謝異常及抗代謝物（一）痛風(fēng)癥

正常：血漿尿酸含量正常參考范圍：

0.12～0.36mmol/L

男性平均：0.27mmol/L

女性平均：0.21mmol/L

血漿尿酸含量＞0.48mmol/L析出結(jié)晶沉積在關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨及腎臟等組織

痛風(fēng)癥（gout)異常:案例10-142ppt課件●進(jìn)食高嘌呤食物●體內(nèi)核酸大量分解●腎臟疾病尿酸排泄障礙血中尿酸升高：43ppt課件別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥的作用機(jī)制COHNNNHHNNOHNNNHCH次黃嘌呤別嘌呤醇PRPP別嘌呤醇核苷酸嘌呤核苷酸從頭合成的酶黃嘌呤氧化酶嘌呤核苷酸合成↓反饋尿酸的生成44ppt課件1.嘌呤類似物8-氮雜鳥嘌呤NOHNNNHNNSHNNNHH2N6-巰基鳥嘌呤NOHNNNH次黃嘌呤NSHNNNH6-巰基嘌呤（6-MP）(二)嘌呤核苷酸的抗代謝物H2N45ppt課件2.氨基酸類似物

抑制有谷氨酰胺參與的反應(yīng)H2N—C—CH2—CH2—CH—COOHONH2谷氨酰胺N+

—N—CH2—C—O—CH2—CH—COOHONH2氮雜絲氨酸（重氮乙酰絲氨酸）N+

—N—CH2—C—CH2—CH2—CH—COOHONH26-重氮-5-氧正亮氨酸抑制N-甲酰甘氨咪核苷酸合成酶和PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶46ppt課件3.葉酸類似物

抑制二氫葉酸還原酶R=H，氨喋呤R=CH3，甲氨喋呤NNH2NNNHH2N—CH2—N—R—C—N—CHOCH2CH2COOHCOOHHNNCH—CH2—N—H—C—N—CHOCH2CH2COOHCOOHHH2NNOHNH5,6,7,8四氫葉酸47ppt課件第三節(jié)

嘧啶核苷酸的代謝MetabolismofPyrimidineNucleotides48ppt課件

嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)49ppt課件一、嘧啶核苷酸的合成代謝從頭合成途徑(denovosynthesispathway)補(bǔ)救合成途徑(salvagesynthesispathway)50ppt課件（一）嘧啶核苷酸的從頭合成主要在肝細(xì)胞胞液進(jìn)行利用磷酸核糖、氨基酸（谷氨酰胺、天冬氨酸）、一碳單位及二氧化碳等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘧啶核苷酸的途徑。

定義

合成部位51ppt課件1.從頭合成途徑的過程(1)尿嘧啶核苷酸的合成----6步反應(yīng)CO2+Gln+H2O2ATPGlu2ADP+Pi氨基甲酰磷酸合成酶II（CPS-II）①NH2O=CO氨基甲酰磷酸P_關(guān)鍵酶52ppt課件兩種氨基甲酰磷酸合成酶的比較氨基甲酰磷酸合成酶I氨基甲酰磷酸合成酶II分布線粒體(肝)胞液(各種細(xì)胞)氮源氨谷氨酰胺變構(gòu)激活劑N-乙酰谷氨酸無變構(gòu)抑制劑無UMP(哺乳動(dòng)物)功能尿素合成嘧啶合成(CPS-I)(CPS-II)53ppt課件天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶②NH2O=COP氨基甲酰磷酸HOOCCH2CHCOOHH2N+AspCOH2NCCH2CHCOOHNHOHOPi氨甲酰天冬氨酸COHNCCHCCOOHNHO乳清酸OCOHNCCHHCHCOOHNH二氫乳清酸H2ONAD+NADH+H+脫氫酶④③二氫乳清酸酶關(guān)鍵酶54ppt課件COHNCCHCCOOHNHO乳清酸COHNCCHCCOOHNOR-5'-PPRPPPPi磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶⑤乳清酸核苷酸(OMP)COHNCCHCHNOR-5'-PCO2尿嘧啶核苷酸(UMP)⑥脫羧酶55ppt課件嘧啶合成的元素來源氨基甲酰磷酸NCNCCCAspCO2Gln12345656ppt課件（2）胞嘧啶核苷酸（CTP）的合成ATPCOHNCCHCHNOR-5'-P尿苷酸激酶UDPUMPADP二磷酸核苷激酶UTPATPADPCONCCHCHNNH2R-5'-P-P-PGln,ATPGlu,ADP+PiCTPCTP合成酶一磷酸尿苷激酶57ppt課件COHNCCHCHNOdR-5'-PdCMPdUDPPiNH3dUMPCOHNCC-CH3CHNOdR-5'-PdTMP合酶FH2N5,N10-甲烯-FH4dTMPATP一磷酸胸苷激酶dTDPADPdTTPATPADPdTMP（3）脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的合成二磷酸胸苷激酶主58ppt課件2.從頭合成的調(diào)節(jié)ATP+CO2+GlnPRPP氨基甲酰磷酸氨甲酰天冬氨酸PRPPATP+5'-磷酸核糖OMPUMPUTPCTP嘌呤核苷酸嘧啶核苷酸由合成產(chǎn)物對(duì)3個(gè)關(guān)鍵酶酶1：CPS-II酶2：天冬氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶酶3：PRPP合成酶（激酶）Asp①②③③的負(fù)反饋調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。②59ppt課件(二)嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成嘧啶核苷酸+PPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶嘧啶+PRPP尿嘧啶胸腺嘧啶乳清酸胞嘧啶嘧啶核苷+ATP嘧啶核苷酸+ADP核苷激酶胸苷激酶（TK）在惡性腫瘤中明顯升高脫氧胸苷+ATP胸苷激酶dTMP+ADP60ppt課件5'-P-RPRPPIMPdAMPGMPdGMPAMPdADPGDPdGDPADPdATPGTPdGTPATPUMPCMPdUMPUDPCDPdUDPUTPCTPdUTPdTMPdCMPdTDPdCDPdTTPdCTPCO2+GlnH2N-CO-P（氨基甲酰磷酸）OMP嘌呤和嘧啶核苷酸的從頭合成過程總結(jié)dUDPdCMPdUMP61ppt課件二、嘧啶核苷酸的分解代謝嘧啶堿嘧啶核苷酸嘧啶核苷

核苷酸酶H3PO41-磷酸核糖核苷磷酸化酶H3PO462ppt課件二、嘧啶核苷酸的分解代謝CONCCHCHNNH2HCOHNCCHCHNOHNH3COHNCCH2CH2NOHNADPH+H+NADP+H2OCOH2NCCH2CH2NOHHOH2OCO2+NH3H2N-CH2-CH2-COOHβ-丙氨酸胞嘧啶