第十章 核苷酸的代謝課件

第十章核苷酸的代謝第十章核苷酸的代謝第一節(jié)概述第二節(jié)核苷酸的合成代謝第三節(jié)核苷酸的分解代謝第四節(jié)核苷酸類抗代謝藥物第十章核苷酸的代謝核酸基本組成單位：核苷酸

磷酸核苷酸戊糖：核糖，脫氧核糖核苷嘌呤腺嘌呤（A）

堿基鳥嘌呤（G）

嘧啶胞嘧啶（C)

胸腺嘧啶（T)

尿嘧啶（U)知識回顧：核酸和核苷酸的基本知識

核酸分為兩大類:DNA和RNA第十章核苷酸的代謝第一節(jié)概述核苷酸是核酸的基本組成單位。人體核苷酸主要由自身合成。因此，不屬于營養(yǎng)必需物質(zhì)。核酸經(jīng)各種消化酶催化可逐級水解第十章核苷酸的代謝食物核蛋白蛋白質(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/磷酸戊糖核苷酶不能利用，降解后排出可利用可利用一、核酸經(jīng)各種消化酶催化可逐級水解記第十章核苷酸的代謝二、體內(nèi)存在形式及分布（一）細(xì)胞內(nèi)以5’－NTP形式存在（二）NTP濃度高于dNTP（三）不同組織細(xì)胞中各種核苷酸分布差異較大第十章核苷酸的代謝核酸的消化與吸收食物核蛋白蛋白質(zhì)核酸(RNA及DNA)核苷酸胰核酸酶核苷磷酸堿基戊糖核苷酶胃酸胰、腸核苷酸酶戊糖代謝排出，很少被吸收三、核苷酸的生物學(xué)功能第十章核苷酸的代謝核苷酸的生物學(xué)功用作為核酸合成的原料最主要功能體內(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----磷脂合成參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、代謝和生理調(diào)節(jié)cAMP,cGMP：信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二信使;ADP誘導(dǎo)血小板的聚集，導(dǎo)致血栓形成；腺苷調(diào)節(jié)冠狀動脈血流量等。組成輔酶NAD，F(xiàn)AD，CoA的組成成分活化中間代謝物活化中間代謝物的載體：SAM（S腺苷甲硫氨酸，甲基的載體）；UDP葡萄糖（合成糖原、糖蛋白的原料）。參與酶活性的快速調(diào)節(jié)變構(gòu)抑制劑或者變構(gòu)激活劑(谷氨酸脫氫酶：ADP/GDP;ATP/GDP)；在酶的磷酸化修飾中提供磷酸基。第十章核苷酸的代謝嘧啶核苷酸嘌呤核苷酸從頭合成途徑補(bǔ)救合成途徑最重要的中間物質(zhì)和關(guān)鍵酶主要的酶用基本原料用半成品核苷酸合成代謝概況二、核苷酸的合成代謝第十章核苷酸的代謝嘌呤核苷酸的從頭合成途徑是指利用磷酸核糖、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)，合成嘌呤核苷酸的途徑。

肝是體內(nèi)從頭合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小腸和胸腺，而腦、骨髓則無法進(jìn)行此合成途徑。（一）嘌呤核苷酸的從頭合成1.定義2.合成部位第十章核苷酸的代謝嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu)GMPAMP第十章核苷酸的代謝3.嘌呤核苷酸從頭合成過程（1）IMP（次黃嘌呤核苷酸）的合成（2）AMP和GMP的生成（3）ATP和GTP的生成第十章核苷酸的代謝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IMPAMPGMPH2N-1-R-5′-P（5′-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶第十章核苷酸的代謝（1）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合成酶第十章核苷酸的代謝第十章核苷酸的代謝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（2）AMP和GMP的生成第十章核苷酸的代謝AMPADPATPADPATP腺苷激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP鳥苷激酶ADPATP激酶（3）ATP和GTP的生成第十章核苷酸的代謝4.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┑谑潞塑账岬拇x?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ATP，6個高能磷酸鍵。AMP或GMP的合成又需1個ATP。5.嘌呤核苷酸從頭合成特點(diǎn)第十章核苷酸的代謝6.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)第十章核苷酸的代謝

利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的過程，稱為補(bǔ)救合成（或重新利用）途徑。（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑1.定義第十章核苷酸的代謝腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)腺苷激酶2.參與補(bǔ)救合成的酶第十章核苷酸的代謝腺嘌呤+

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

PRPPHGPRTGMP+PPi3.合成過程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第十章核苷酸的代謝Lesch-Nyhan綜合征萊施-尼漢綜合征，又稱雷-尼綜合征、自毀容貌綜合征。Lesch與Nyhan與1964年首次報道并描述本病的臨床特點(diǎn)，本病的臨床特點(diǎn)是男孩發(fā)病、智力低下，舞蹈狀手足徐動、腦性癱瘓，強(qiáng)迫性自殘、攻擊性行為和高尿酸血癥等，多于12歲之前死亡，很少活過20歲。萊施-尼漢綜合征屬于伴性隱性遺傳的先天性代謝病，Seegmiller于1965年證實(shí)本綜合征由次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)缺陷致嘌呤代謝異常所致。

第十章核苷酸的代謝自毀容貌綜合癥/Lesh-Nyhan綜合征腦發(fā)育障礙，表現(xiàn)為智力減退、共濟(jì)失調(diào)，具有攻擊性和敵對性。還有咬自己的口唇、手指和足趾等自毀容貌的表現(xiàn)。HGPRT遺傳缺陷導(dǎo)致自毀容貌綜合癥P1685/28/2025第十章核苷酸的代謝4.補(bǔ)救合成的生理意義補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成時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。第十章核苷酸的代謝二、嘧啶核苷酸的合成代謝從頭合成途徑補(bǔ)救合成途徑

第十章核苷酸的代謝嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)第十章核苷酸的代謝（一）嘧啶核苷酸的從頭合成主要是肝細(xì)胞胞液嘧啶核苷酸的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)，合成嘧啶核苷酸的途徑。1.定義2.合成部位第十章核苷酸的代謝3.嘧啶合成的元素來源氨基甲酰磷酸天冬氨酸第十章核苷酸的代謝4.合成過程（1）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+氨基甲酰磷酸第十章核苷酸的代謝第十章核苷酸的代謝第十章核苷酸的代謝（2）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第十章核苷酸的代謝（3）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第十章核苷酸的代謝5.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-第十章核苷酸的代謝（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第十章核苷酸的代謝第三節(jié)核苷酸的分解代謝一、嘌呤核苷酸經(jīng)分解代謝最終生成尿酸部位：肝、小腸、腎核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶堿基1-磷酸核糖第十章核苷酸的代謝尿酸（嘌呤分解的終產(chǎn)物）尿酸的生成第十章核苷酸的代謝以鈉/鉀鹽形式從腎排泄，血尿酸：0.12~0.36mmol/L，男

女

尿酸的排泄

當(dāng)血尿酸0.48mmol/L時，尿酸鹽晶體沉積于關(guān)節(jié)、軟骨、軟組織和腎等，致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎疾病稱“痛風(fēng)癥”。第十章核苷酸的代謝促進(jìn)尿酸排出：丙磺舒、水楊酸等

減少腎小管對尿酸的重吸收

減少尿酸生成：別嘌呤醇

*競爭性抑制黃嘌呤氧化酶

*消耗PRPP生成別嘌呤醇核苷酸，并抑制嘌呤核苷酸的從頭合成。痛風(fēng)癥的治療第十章核苷酸的代謝第十章核苷酸的代謝二、嘧啶核苷酸分解的產(chǎn)物主要是β-氨基酸胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶二氫尿嘧啶β-脲基丙酸β-氨基丙酸二氫胸腺嘧啶β-脲基異丁酸β-氨基異丁酸第十章核苷酸的代謝第四節(jié)核苷酸類抗代謝藥物抗代謝物是指一些人工合成的化合物在結(jié)構(gòu)上分別與嘌呤（或嘧啶），氨基酸或葉酸類似，它們主要以競爭性抑制或“以假亂真”等方式干擾或阻斷核苷酸的合成代謝，從而阻斷核酸以及蛋白質(zhì)的合成。嘌呤核苷酸的抗代謝物嘧啶核苷酸的抗代謝物第十章核苷酸的代謝1.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十章