核苷酸代谢课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,核苷酸代谢,Metabolism of Nucleotides,核苷酸是核酸的基本构造单位,人体内的核苷酸重要由机体细胞自身合成,核苷酸不属于营养必需物质,概述,食物,核酸的消化,食物核蛋白,蛋白质,核酸（RNA和DNA）,胃酸,核苷酸,核酸酶,核苷,磷酸,核苷酸酶,碱基,戊糖,核苷水解酶,核苷磷酸化酶,戊糖-1-磷酸,碱基,核苷酸的生物学功用：,作为核酸合成的原料,体内能量的运用形式,参与代谢和生理调整,构成辅酶,活化中间代谢物,第一节,嘌呤核苷酸的合成与分解代谢,Meta,bolism of Purine Nucleotides,嘌呤核苷酸的构造,GMP,AMP,一、嘌呤核苷酸的合成,运用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，通过简朴的反应过程，合成嘌呤核苷酸,从头合成途径,(de novo synthesis),补救合成途径,(salvage pathway),运用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位、CO2等简朴物质为原料，通过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸,嘌呤碱合成的,元素来源,CO,2,天冬氨酸,甲酰基,（一碳单位）,甘氨酸,甲酰基,（一碳单位）,谷氨酰胺,（酰胺基）,（一）嘌呤核苷酸的从头合成,1.从头合成途径,合成过程,（1）IMP的合成,（2）AMP和GMP的生成,（1）IMP的合成,谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳、天冬氨酸的逐渐参与下,（PRA）,5-磷酸核糖-1-焦磷酸,N,5,N,10,=CH-FH,4,甲酰甘氨脒核苷酸,(,FGAM,),转甲酰基酶,IMP生成总反应过程,脒,腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶,腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶,（2）AMP和GMP的生成,黄嘌呤核苷酸(XMP),AMP,ADP,ATP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,GMP,GDP,GTP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,在磷酸核糖分子上逐渐合成,肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的重要器官，另一方面是小肠黏膜和胸腺,先合成IMP，再转变为AMP和GMP,嘌呤核苷酸从头合成特点,2.从头合成的调整,R-5-P,ATP,PRPP合成酶,PRPP,酰胺转移酶,PRA,IMP,腺苷酸代,琥珀酸,AMP,ADP,ATP,XMP,GMP,GDP,GTP,IMP,腺苷酸代,琥珀酸,XMP,AMP,ADP,ATP,GMP,GDP,GTP,ATP,GTP,调整方式：反馈调整、交叉调整,（二）嘌呤核苷酸的补救合成,腺嘌呤磷酸核糖转移酶,(adenine,phosphoribosyl,transferase,APRT),次黄嘌呤,-,鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,(hypoxanthine-guanine,phosphoribosyl,transferase,HGPRT),腺苷激酶,(adenosine,kinase,),参与补救合成的酶,腺嘌呤+,PRPP,AMP+PPi,APRT,次黄嘌呤+PRPP,IMP+PPi,HGPRT,鸟嘌呤+,PRPP,HGPRT,GMP+PPi,合成过程,腺嘌呤核苷,腺苷激酶,ATP,ADP,AMP,嘌呤核苷酸补救合成的生理意义,节省从头合成时的能量和某些氨基酸的消耗,体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成,自毁容貌症（,Lesch-Nyhan,综合征）：次黄嘌呤,-,鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,(HGPRT),缺失,（三）嘌呤核苷酸的互相转变,IMP,AMP,腺苷酸代,琥珀酸,XMP,GMP,NH,3,腺苷酸脱氨酶,鸟苷酸还原酶,NADPH+H,+,NADP,+,NH,3,（四）脱氧核糖核苷酸的生成,在,核苷二磷酸,水平上进行（N代表A、G、C、U）,NDP,（核苷二磷酸还原酶）,dNDP,+,ATP,激酶,dNTP,+ADP,二磷酸脱氧核苷,NDP,dNDP,二磷酸核糖核苷,NADP,+,NADPH+H,+,核糖核苷酸还原酶，Mg,2+,还原型,硫氧化还原蛋白-(SH),2,氧化型,硫氧化还原蛋白,S,S,硫氧化还原蛋白还原酶,(F,AD),（五）嘌呤核苷酸的抗代谢物,嘌呤类似物,氨基酸类似物,叶酸类似物,6-巯基嘌呤,6-巯基鸟嘌呤,8-氮杂鸟嘌呤等,氮杂丝氨酸,等,氨蝶呤,甲氨蝶呤,等,6-,巯基嘌呤,(6-Mercaptopurine,6-MP),次黄嘌呤,(H),6-巯基嘌呤,(6-MP),6-MP,核苷酸是,IMP,的类似物,6-MP,6-MP核苷酸,IMP,AMP 和 GMP,补救合成途径,HGPRT,氨基酸类似物,Gln,氮杂丝氨酸（重氮乙酰丝氨酸）,6-重氮-5-氧正亮氨酸,MTX,氨蝶呤,(AP),和甲氨蝶呤,(MTX),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-氨基异咪唑-,4-甲酰胺核苷酸,(AICAR),5-甲酰胺基咪唑-,4-甲酰胺核苷酸,(FAICAR),IMP,次黄嘌呤,(H),PRPP,PPi,=,AMP,=,PRPP,PPi,腺嘌呤(A),GMP,=,=,PRPP,PPi,鸟嘌呤(G),6-MP,6-MP,6-MP,6-MP,6-MP,氮杂丝氨酸,=,氮杂丝氨酸,氮杂丝氨酸,=,MTX,=,=,MTX,6-MP,二、嘌呤核苷酸的分解代谢,补救合成途径,AMP,IMP,GMP,腺苷,次黄苷,鸟苷,H,2,O NH,3,H,2,O,Pi,H,2,O,NH,3,1-磷酸核糖,NH,3,NADP,+,NADPH+H,+,Pi H,2,O,H,2,O,Pi,H,2,O+O,2,H,2,O,2,NH,3,H,2,O,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤,氧化酶,次黄嘌呤,黄嘌呤,鸟嘌呤,尿酸,Pi,1-磷酸核糖,Pi,H,2,O,+,O,2,H,2,O,2,嘌呤碱的最终,代谢产物,AMP,GMP,H,（次黄嘌呤）,G,X（黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,重要部位：肝、肾、小肠,痛风症,正常人血尿酸,0.120.36,mmol,/L(26mg/dl),男性平均,0.27,mmol,/L(4.5mg/dl),女性平均,0.21,mmol,/L(3.5mg/dl),血尿酸 0.48 mmol/L,结晶,组织沉积,痛风(gout),(8mg/dl),别嘌呤醇治疗,痛风症的作用机制,尿酸合成,第二节,嘧啶核苷酸的合成与分解代谢,Metabolism of Pyrimidine Nucleotides,嘧啶核苷酸的构造,一、嘧啶核苷酸的合成,（一）嘧啶核苷酸的从头合成,合成部位,重要是肝细胞胞液,先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连,先合成,UMP,，再转变成,CTP,和,dTMP,特点,嘧啶合成的元素来源,氨基甲酰磷酸,合成过程,（1）UMP的合成,2ADP+Pi,Gln+,HCO,3,-,氨基甲酰磷酸合成酶,II,2ATP,Glu+,氨基甲酰磷酸,CPS-,CPS-,分布,线粒体（肝）,胞液（所有细胞）,氮源,NH,3,Gln,变构激活剂,N-乙酰谷氨酸(AGA),无,变构抑制剂,无,UMP,功能,尿素合成,嘧啶合成,氨基甲酰磷酸合成酶和,PPi,NAD,+,（2）CTP的合成,ATP,ADP,尿苷酸激酶,UDP,二磷酸核苷激酶,ATP,ADP,UTP,CTP合成酶,Gln,ATP,Glu,ADP+Pi,（3）dTMP的生成,FH,2,还原酶,TMP合酶,FH,2,dUMP,dTMP,UDP,核糖核苷酸还原酶,dUDP,CTP,CDP,dCDP,dCMP,N,5,N,10,-CH,2,-FH,4,FH,4,NADP,+,NADPH+H,+,2.从头合成的调整,（二）嘧啶核苷酸的补救合成途径,嘧啶+PRPP,磷酸嘧啶核苷+PPi,嘧啶磷酸核糖转移酶,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,（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物,嘧啶类似物,胸腺嘧啶(T),5-氟尿嘧啶(5-FU),5-FU,5-FdUMP,5-FUTP,dUMP,dTMP,合成RNA,破坏 RNA的结构,氨基酸类似物如氮杂丝氨酸克制CTP的合成,叶酸类似物如甲氨喋呤克制dTMP的合成,核苷类似物,UMP,UTP,CTP,CDP,dCDP,UDP,dUDP,dUMP,dTMP,氮杂丝氨酸,阿糖胞苷,甲氨碟呤,5-氟尿嘧啶,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,嘧啶碱,1-磷酸核糖,嘧啶核苷酸,核苷,核苷酸酶,PPi,核苷磷酸化酶,胞嘧啶,NH,3,尿嘧啶,二氢尿嘧啶,H,2,O,CO,2,+NH,3,-丙氨酸,胸腺嘧啶,-,脲基异丁酸,-氨基异丁酸,H,2,O,丙二酸单酰CoA,乙酰CoA,TCA循环,肝,尿素,甲基丙二酸单酰CoA,琥珀酰CoA,TCA循环,糖异生,IMP,AMP ADP,ATP,dADP,dATP,GMP,GDP,GTP,dGDP,dGTP,UMP,UDP,UTP,CTP,CDP dCDP,dCTP,dCMP,dUDP,dUMP,dTMP dTDP,dTTP,58,