《医学生物化学》课件第8章-核苷酸代谢.ppt
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1、本章主要内容本章主要内容 一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢 二、嘧啶核苷酸的合成代谢二、嘧啶核苷酸的合成代谢二、嘧啶核苷酸的合成代谢二、嘧啶核苷酸的合成代谢 三、脱氧三、脱氧三、脱氧三、脱氧(核糖核糖核糖核糖)核苷酸的生成核苷酸的生成核苷酸的生成核苷酸的生成 四、核苷一磷酸、核苷二磷酸和核苷三磷酸的相互转化四、核苷一磷酸、核苷二磷酸和核苷三磷酸的相互转化四、核苷一磷酸、核苷二磷酸和核苷三磷酸的相互转化四、核苷一磷酸、核苷二磷酸和核苷三磷酸的相互转化 五、核苷酸的分解代谢五、核苷酸的分解代谢五、核苷酸的分解代谢五、核苷酸的分解代谢
2、六、类核苷酸抗代谢物与肿瘤六、类核苷酸抗代谢物与肿瘤六、类核苷酸抗代谢物与肿瘤六、类核苷酸抗代谢物与肿瘤 掌握嘌呤和嘧啶从头合成的原料、部位、限速酶、合成特点掌握嘌呤和嘧啶从头合成的原料、部位、限速酶、合成特点 掌握嘌呤和嘧啶分解代谢的主要产物掌握嘌呤和嘧啶分解代谢的主要产物 掌握脱氧核苷酸的生成过程掌握脱氧核苷酸的生成过程 了解抗代谢物的作用机制和临床意义了解抗代谢物的作用机制和临床意义目的与要求目的与要求复习:核苷酸的基本结构形式复习:核苷酸的基本结构形式核苷核苷+磷酸(磷酸(1 13个磷酸基个磷酸基)OH核苷酸:核苷酸:AMP,ADP,ATP,CMP,UDP等等脱氧核苷酸:脱氧核苷酸:d
3、AMP,dADP,dATP,dCMP等等嘌呤嘌呤(purine)腺嘌呤腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤鸟嘌呤(guanine,G)碱碱基基复习:核苷酸的基本结构形式复习:核苷酸的基本结构形式嘧啶嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine,T)复习:核苷酸的基本结构形式复习:核苷酸的基本结构形式 -D-2-D-2-核糖核糖核糖核糖 -D-2-D-2-脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖RNADNA戊糖戊糖复习:核苷酸的基本结构形式复习:核苷酸的基本结构形式(5)作为第二信使参与生理功能调节作为第二信使参与生理功能
4、调节(1)合成核酸的原料合成核酸的原料(2)体内能量的储存和利用形式体内能量的储存和利用形式(3)构成辅酶并参与代谢构成辅酶并参与代谢(4)充当载体、充当载体、活化中间代谢物活化中间代谢物一、核苷酸的主要生物学功能一、核苷酸的主要生物学功能第一节概述第一节概述二、核酸的消化与吸收二、核酸的消化与吸收食物核蛋白食物核蛋白蛋白质蛋白质核酸(核酸(RNA及及DNA)胃酸胃酸核苷酸核苷酸胰核酸酶胰核酸酶核苷核苷磷酸磷酸胰、肠核苷酸酶胰、肠核苷酸酶碱基碱基戊糖戊糖核苷酶核苷酶分解分解排出体外排出体外戊糖途径戊糖途径第一节概述第一节概述 从头合成途径从头合成途径(如肝)(如肝):利用氨基酸、一碳单位及利用
5、氨基酸、一碳单位及CO2等小分子物质为原等小分子物质为原料,经过一系列酶促反应合成核苷酸的过程。料,经过一系列酶促反应合成核苷酸的过程。补救合成途径补救合成途径(如脑和骨髓等)(如脑和骨髓等):利用体内游离的碱基或核苷,经过简单的利用体内游离的碱基或核苷,经过简单的酶促反酶促反应合成核苷酸的过程应合成核苷酸的过程,也称为重新利用途径。,也称为重新利用途径。体内核苷酸合成的两条途径体内核苷酸合成的两条途径第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢(一一一一)嘌呤核苷酸的从头合成嘌呤核苷酸的从头合成嘌呤核苷酸的从头合成嘌呤核苷酸的从头合成(二二二二
6、)嘌呤核苷酸的补救合成嘌呤核苷酸的补救合成嘌呤核苷酸的补救合成嘌呤核苷酸的补救合成(三三三三)嘌呤核苷酸的相互转变及脱氧核苷酸的合成嘌呤核苷酸的相互转变及脱氧核苷酸的合成嘌呤核苷酸的相互转变及脱氧核苷酸的合成嘌呤核苷酸的相互转变及脱氧核苷酸的合成第一节核苷酸的合成代谢第一节核苷酸的合成代谢嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸AMPGMP1.1.合成的部位:(合成的部位:(除脑、骨髓外的大多数组织器官除脑、骨髓外的大多数组织器官)肝细胞液中(主要)肝细胞液中(主要)肝细胞液中(主要)肝细胞液中(主要),小肠黏膜,胸腺小肠黏膜,胸腺 2.2.合成的原料:合成的原料:磷酸核糖,氨基酸磷酸核糖,氨基酸磷酸核糖,氨基酸
7、磷酸核糖,氨基酸(Gly,Gln,Asp)Gly,Gln,Asp),COCO2 2,一碳单位一碳单位一碳单位一碳单位(一)嘌呤核苷酸的从头合成(一)嘌呤核苷酸的从头合成第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢CNCCCNNNC谷氨酰胺谷氨酰胺一碳单位一碳单位CO2甘氨酸甘氨酸一碳单位一碳单位天冬氨酸天冬氨酸612345789嘌呤碱合成的元素来源嘌呤碱合成的元素来源甘氨酸当中坐,甘氨酸当中坐,一碳在两边,一碳在两边,头顶二氧化碳,头顶二氧化碳,肩扛天冬氨酸,肩扛天冬氨酸,脚踩谷氨酰胺。脚踩谷氨酰胺。第一节核苷酸的合成代谢第一节核苷酸的合成代谢3.3.合成的过程合成的过程第一个阶段:第一个阶段
8、:IMP的生成的生成第二个阶段:第二个阶段:IMP转变为转变为AMP和和GMP4.4.关键酶:关键酶:PRPPPRPP合成酶、磷酸核糖酰胺转移酶合成酶、磷酸核糖酰胺转移酶第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢OOCH2OH OHOHPPPPRPP酰胺转移酰胺转移EPRPP合成合成ER-5-PATP磷酸核糖磷酸核糖磷酸核糖磷酸核糖焦磷酸焦磷酸焦磷酸焦磷酸(PRPP)(PRPP)谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺(N(N9 9)5-磷酸核糖磷酸核糖胺胺(PRA)甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸(C(C4 4,C,C5 5,N,N7 7)N N5 5,N,N1010-甲炔甲炔甲炔甲炔-FH-FH44(C
9、(C8 8)HH2 2OOCOCO22(C(C6 6)AspAsp(N(N1 1)延胡延胡延胡延胡索酸索酸索酸索酸N N1010-甲酰甲酰甲酰甲酰-FH-FH44(C(C2 2)HH2 2OOIMPGlnGln(N(N3 3)C C6 6HNHN1 1C C2 2C C5 5C C4 4N N3 3N N7 7N N9 9C C8 8R-5-PR-5-POOAMP次次次次黄黄黄黄嘌嘌嘌嘌呤呤呤呤第一个阶段:第一个阶段:IMP的生成的生成天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸延胡索酸延胡索酸IMPIMPAMPAMPNH3GTP腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸第二个阶段:第二个阶
10、段:IMP转变为转变为AMP脱氢脱氢XMPGMP谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺ATPR-5-P(5-磷酸核糖)磷酸核糖)ATPAMPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-P(磷酸核糖焦磷酸)(磷酸核糖焦磷酸)在谷氨酰胺、甘氨酸、一在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下氨酸的逐步参与下IMPAMPGMPH2N-1-R-5-P(5-磷酸核糖胺)磷酸核糖胺)谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转移酶嘌呤核苷酸合成概况嘌呤核苷酸合成概况第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢AMPADPATPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPG
11、TPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成先合成先合成IMP,再进一步转变为,再进一步转变为AMP、GMP5.嘌呤核苷酸从头合成的特点嘌呤核苷酸从头合成的特点第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢利利用用体体内内游游离离的的嘌嘌呤呤或或嘌嘌呤呤核核苷苷,经经过过简简单单的的反反应应,合合成成嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的过过程程,称称为为补救合成(或重新利用)途径。补救合成(或重新利用)途径。(二)嘌呤核苷酸的补救合成途径(二)嘌呤核苷酸的补救合成途径定义定义1.1.由嘌呤碱基
12、与由嘌呤碱基与PRPP反应生成嘌呤核苷酸反应生成嘌呤核苷酸 2.2.由嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸由嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢1.碱基碱基+R-5-PPRPPPRPP2.核苷核苷+Pi ATPATP1.1.由嘌呤碱基与由嘌呤碱基与PRPP反应生成嘌呤核苷酸反应生成嘌呤核苷酸 2.2.由嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸由嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸APRT:腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶HGPRT:次黄嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶鸟嘌呤磷酸核糖转移酶1.由嘌呤碱基与由嘌呤碱基与PRPP反应生成嘌呤核苷酸反应生成嘌呤核苷酸 A+PRPPAM
13、P+PPiAPRTG+PRPPGMP+PPiHGPRTI+PRPPIMP+PPiHGPRTLesch-Nyhan综合征综合征第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢 自毁容貌综合征/Lesch-Nyhan综合征n缺乏HGPRT酶nX-联锁(Gene on X)n男性多发n特征:n嘌呤代谢高 200倍n尿酸水平高 n痉挛n神经系统缺陷n攻击性行为n自残第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢2.由嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸由嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPADPAMP补救合成途径的生理意义补救合成途径的生理意义:减少物质和能量消耗;减少物质和能量消
14、耗;脑和骨髓中合成嘌呤核苷酸的主要途径。脑和骨髓中合成嘌呤核苷酸的主要途径。第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢(三)脱氧(三)脱氧(核糖核糖)核苷酸的合成核苷酸的合成 各种脱氧核苷酸都是由相应的核糖核苷酸各种脱氧核苷酸都是由相应的核糖核苷酸经还原作用,以经还原作用,以H取代核糖取代核糖C2上的上的-OH而形而形成的。而且,这种还原作用是在成的。而且,这种还原作用是在核苷二磷酸核苷二磷酸的水平上进行的。的水平上进行的。第二节核苷酸的合成代谢第二节核苷酸的合成代谢OOCH2OH OHOH碱基碱基OOCH2OH HOH碱基碱基NADPH+H+NADP+H2O核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶
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- 医学生物化学 医学 生物化学 课件 核苷酸 代谢