核苷酸代謝專題知識講座

核苷酸代謝專題知識講座核苷酸代謝專題知識講座第1頁目標(biāo)要求1.掌握要求深刻了解和記憶并能靈活利用2.熟悉：要求了解并記住基礎(chǔ)概念和特點

嘌呤分解終產(chǎn)物及特點嘧啶分解產(chǎn)物及特點核糖起源與5—磷酸核糖焦磷酸生成嘌呤核苷酸從頭合成概念、合成原料與合成部位、從頭合成主要過程及特點嘧啶核苷酸從頭合成概念、合成原料與進行部位、合成大致過程及特點核糖核苷二磷酸還原生成脫氧核苷酸概況

dTMP由dUMP甲基化而生成簡明過程3.了解：要求了解，普通不強調(diào)記住

核酸消化與吸收核酸分解概況，單核苷酸分解概況核酸分解路徑及主要產(chǎn)物嘌呤分解基礎(chǔ)過程痛風(fēng)發(fā)生生化機理嘧啶分解基礎(chǔ)過程嘌呤核苷酸補救合成路徑概念，合成過程及生理意義嘧啶核苷酸補救合成路徑核苷酸代謝專題知識講座第2頁第一節(jié)核酸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(磷酸戊糖）

核苷酶、核苷磷酸化酶水解或磷酸解（磷酸單酯酶）脫氧核糖核酸酶核糖核酸酶｛（磷酸二酯酶）核苷酸代謝專題知識講座第3頁核酸與核苷酸分解

核酸DNA、RNA

單核苷酸磷酸核苷PiP-1’-核糖P-1’-脫氧核糖嘌呤嘧啶核糖嘌呤嘧啶

核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶核苷水解酶核苷磷酸化酶（核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶）是核酸內(nèi)切酶非特異性核苷酸酶（占多數(shù)）對一切核苷酸都能水解特異性核苷酸酶對磷酸位置有嚴(yán)格選擇性H2O核酸分解單核苷酸分解第二節(jié)核酸分解代謝核苷酸代謝專題知識講座第4頁H2O腺苷脫氨酶核苷磷酸化酶Pi磷酸核糖NH3黃嘌呤黃嘌呤氧化酶H2O，O2H2O2尿酸黃嘌呤氧化酶H2O，O2H2O2Pi磷酸核糖鳥嘌呤脫氨酶H2ONH3腺苷嘌呤核苷酸分解代謝次黃嘌呤核苷次黃嘌呤次黃嘌呤鳥苷核苷磷酸化酶鳥嘌呤人和其它靈長類動物嘌呤堿最終代謝產(chǎn)物核苷酸代謝專題知識講座第5頁

人和小鼠體內(nèi)只有腺嘌呤核苷脫氨酶，所以腺嘌呤核苷只有在此酶作用下脫去氨基成次黃嘌呤核苷，再在核苷磷酸化酶作用下生成次黃嘌呤

其它動物（猿、鳥類及一些爬蟲類）體內(nèi)有腺嘌呤脫氨酶，故腺嘌呤核苷無須要先脫氨基生成次黃嘌呤核苷

人體內(nèi)有鳥嘌呤脫氨酶，故鳥嘌呤核苷先經(jīng)核苷磷酸化酶催化生成鳥嘌呤，再在鳥嘌呤脫氨酶催化下生成鳥嘌呤核苷酸代謝專題知識講座第6頁尿酸氧化酶2H20+O2H202+CO2尿囊素尿囊酸CHO2尿素4NH3+2CO2COOH尿囊素酶H20尿囊酸酶H20

尿酸是人、其它靈長目和其它排尿酸動物（鳥類、陸地爬行類、昆蟲類）嘌呤分解代謝最終產(chǎn)物尿囊素是除人和猿以外其它哺乳動物嘌呤分解代謝終產(chǎn)物尿囊酸是一些硬骨魚嘌呤分解終產(chǎn)物尿素是多數(shù)魚類及兩棲類動物嘌呤分解排泄物氨和CO2是一些低等動物嘌呤分解排泄物脲酶2H20其它大多數(shù)生物，嘌呤分解產(chǎn)生尿酸還能夠深入分解核苷酸代謝專題知識講座第7頁嘌呤核苷酸分解代謝特點:1、環(huán)打不破;2、最終產(chǎn)物:尿酸;3、嘌呤代謝障礙:痛風(fēng)癥核苷酸代謝專題知識講座第8頁痛風(fēng)癥發(fā)病機理尿酸呈酸性、水溶性較差，主要以鈉鹽或鉀鹽形式從腎臟排出正常人血漿中尿酸含量0.12-0.36mmol/L（2-6mg%)，男略高于女痛風(fēng)癥以血中尿酸含量過高為主要特征，多見于男性，當(dāng)血漿中尿酸含到達（0.48mmol/L(8mg%)

尿酸鹽沉積于關(guān)節(jié)、軟骨、軟組織和腎臟，造成關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎臟疾病核苷酸代謝專題知識講座第9頁痛風(fēng)癥治療機制

別嘌呤醇(7-碳-8-氮次黃嘌呤)與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相同經(jīng)過抑制黃嘌呤氧化酶抑制尿酸生成

別嘌呤醇可與PRPP生成別嘌呤醇核苷酸，首先消耗了PRPP，另首先因為和IMP結(jié)構(gòu)相同，抑制嘌呤核苷酸從頭合成丙磺舒、水楊酸、辛可芬經(jīng)過抑制腎小管對尿酸重吸收降低尿酸含量核苷酸代謝專題知識講座第10頁嘧啶核苷酸分解代謝

嘧啶核苷酸嘧啶堿+磷酸核糖胞嘧啶尿嘧啶

產(chǎn)物NH3、CO2、β-丙氨酸胸腺嘧啶

NH3、CO2、β-氨基異丁酸

產(chǎn)物核苷酸代謝專題知識講座第11頁胞嘧啶-脲基丙酸-丙氨酸H2N-CH2-CH2-COOHH2N-CH2-CH-COOHCH2-氨基異丁酸H2ONH3二氫尿嘧啶脫氫酶NADPH+H+NADP+二氫尿嘧啶-脲基丙酸酶二氫嘧啶酶+H2OH2OCO2、NH3二氫胸嘧啶脫氫酶NADPH+H+NADP+二氫胸腺嘧啶酶+H2O-脲基異丁酸-脲基異丁酸酶H2OCO2、NH3脫氨酶尿嘧啶二氫胸腺嘧啶胸腺嘧啶嘧啶鹼分解代謝-1核苷酸代謝專題知識講座第12頁H2N-CH2-CH2-COOH-丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶OHC-CH2-COOHHOOC-CH2-COSCOACH3-COSCOA丙二酸半醛丙二酰COA乙酰COAH2N-CH2-CH-COOH

-氨基異丁酸轉(zhuǎn)氨酶

CH2OHC-CH-COOH

甲基丙二酸半醛

CH2HOOC-CH-COSCOA

甲基丙二酰COA

CH2HOOC-CH2-CH2-COSCOA

琥珀酰COA嘧啶鹼分解代謝-2核苷酸代謝專題知識講座第13頁嘧啶核苷酸分解代謝特點:1、環(huán)被打破2、終產(chǎn)物:NH3、CO2.核苷酸代謝專題知識講座第14頁一、核糖起源與PRPP生成磷酸核糖焦磷酸激酶又叫PRPP合成酶磷酸核糖焦磷酸激酶第三節(jié)核苷酸合成代謝核苷酸代謝專題知識講座第15頁二、嘌呤核苷酸合成從頭合成路徑補救合成路徑

GMPAMP核苷酸代謝專題知識講座第16頁嘌呤核苷酸從頭合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸過程肝是體內(nèi)從頭合成嘌呤核苷酸主要器官，其次是小腸和胸腺腦、骨髓和脾臟不能從頭合成嘌呤核苷酸（一）嘌呤核苷酸從頭合成定義合成部位核苷酸代謝專題知識講座第17頁嘌呤堿合成元素起源CO2天冬氨酸甘氨酸N5N10=CH-FH4

（一碳單位）谷氨酰胺（酰胺基）N10-CHO-FH4

（一碳單位）核苷酸代謝專題知識講座第18頁過程1.IMP合成2.AMP和GMP生成核苷酸代謝專題知識講座第19頁磷酸核糖焦磷酸激酶NH21-氨基-5-磷酸核糖

PRA酰胺轉(zhuǎn)移酶GlnH2OGluPPiIMPAMPGMP九步酶促反應(yīng)

然后由ATP提供能量，在甘氨酸、N5N10－CH=FH4、谷氨酰胺、CO2、天冬氨酸、N10－CHOFH4逐步參加下經(jīng)過9步酶促反應(yīng)生成IMPIMP生成反應(yīng)總過程核苷酸代謝專題知識講座第20頁N5N10－CH=FH4FH4

轉(zhuǎn)甲?；父拾滨０泛塑账岷铣擅铬０忿D(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶環(huán)化酶IMP生成反應(yīng)過程(1)核苷酸代謝專題知識講座第21頁N10－CHOFH4FH4IMP生成反應(yīng)過程(2)羧化酶合成酶轉(zhuǎn)甲?；窱MP合成酶ATPADP+Pi核苷酸代謝專題知識講座第22頁IMP生成總反應(yīng)過程核苷酸代謝專題知識講座第23頁2、AMP和GMP生成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合成酶核苷酸代謝專題知識講座第24頁嘌呤核苷酸從頭合成特點

嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成

從頭合成嘌呤核苷酸是體內(nèi)嘌呤核苷酸主要起源（占90％）

從頭合成嘌呤核苷酸需消耗大量氨基酸和ATP

從5－磷酸核糖開始合成一分子IMP需6個ATP，7個高能磷酸鍵，4個氨基酸，2個一碳單位

AMP或GMP合成又需1個GTP或ATP，2個氨基酸

肝臟是從頭合成嘌呤核苷酸最主要組織器官，其次是小腸粘膜和胸腺，腦、骨髓及脾臟不能從頭合成嘌呤核苷酸核苷酸代謝專題知識講座第25頁嘌呤核苷酸相互轉(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核苷酸代謝專題知識講座第26頁從頭合成調(diào)整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)整方式：反饋調(diào)整和交叉調(diào)整核苷酸代謝專題知識講座第27頁

利用體內(nèi)游離嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸過程，稱為補救合成（或重新利用）路徑（二）嘌呤核苷酸補救合成定義腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)參加補救合成酶核苷酸代謝專題知識講座第28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核苷酸代謝專題知識講座第29頁補救合成生理意義補救合成節(jié)約從頭合成時能量和一些氨基酸消耗體內(nèi)一些組織器官，如腦、骨髓等只能進行補救合成一些基因缺點造成HGPRT完全缺失，在2-3歲就會出現(xiàn)腦發(fā)育不良和智力發(fā)育遲緩、巨幼紅細(xì)胞性貧血并伴有咬口唇、手指及足趾等自殘性行為，既自毀容貌征（Lesch-Nyhan綜合征）核苷酸代謝專題知識講座第30頁AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶（三）ATP、GTP生成核苷酸代謝專題知識講座第31頁從頭合成路徑補救合成路徑三、嘧啶核苷酸合成代謝核苷酸代謝專題知識講座第32頁（一）嘧啶核苷酸從頭合成主要是肝細(xì)胞胞液嘧啶核苷酸從頭合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘧啶核苷酸路徑。首先合成尿嘧啶核苷酸定義合成部位嘧啶合成元素起源氨基甲酰磷酸天冬氨酸核苷酸代謝專題知識講座第33頁合成過程1.尿嘧啶核苷酸合成谷氨酰胺+

HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi氨基甲酰磷酸谷氨酸+核苷酸代謝專題知識講座第34頁核苷酸代謝專題知識講座第35頁氨基甲酰磷酸尿嘧啶核苷酸UMP乳清酸核苷酸OMP核苷酸代謝專題知識講座第36頁2.胞嘧啶核苷酸合成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核苷酸代謝專題知識講座第37頁從頭合成調(diào)整---ATP+CO