分子生物学原理核苷酸代谢.pptx

2024/8/22 周四分子生物学原理第九章第九章 核苷酸代谢核苷酸代谢嘌呤核苷酸合成嘌呤核苷酸合成嘌呤核苷酸分解嘌呤核苷酸分解嘧啶核苷酸合成嘧啶核苷酸合成嘧啶核苷酸分解嘧啶核苷酸分解2024/8/22 周四分子生物学原理核苷酸的生物功能核苷酸的生物功能作为核酸合成的原料作为核酸合成的原料体内能量的利用形式体内能量的利用形式参与代谢和生理调节参与代谢和生理调节组成辅酶组成辅酶活化中间代谢物活化中间代谢物2024/8/22 周四分子生物学原理核酸的消化2024/8/22 周四分子生物学原理第一节 嘌呤核苷酸合成代谢一、利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及 CO2等为原料，称为从头合成途径从头合成途径。二、利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，合 成嘌呤核苷酸，称为补救合成。2024/8/22 周四分子生物学原理嘌呤核苷酸的从头合成先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP)IMP再转化变成腺嘌呤核苷酸(AMP)与鸟嘌呤核苷酸(GMP)。天冬氨酸甲酰基谷氨酰胺甲酰基2024/8/22 周四分子生物学原理IMP的合成PRPP合成酶磷酸核糖焦磷酸酰胺转移酶1-氨基-5-磷酸核苷2024/8/22 周四分子生物学原理甘氨酸甲酰FH4谷氨酰胺2024/8/22 周四分子生物学原理2024/8/22 周四分子生物学原理特点嘌呤碱的合成一开始就沿着合成核苷酸的途径进行，即在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸，而不是首先单独合成嘌呤碱后再与磷酸核糖结合的。这是嘌呤核苷酸从头合成的一个重要特点。肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠粘膜和胸腺。2024/8/22 周四分子生物学原理AMP和GMP的合成 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Asp，GTPATP 2024/8/22 周四分子生物学原理ATP和GTP的合成在激酶的作用下，以ATP为磷酸供给AMPADP ATPGMP GDP GTP2024/8/22 周四分子生物学原理从头合成的调节PRPP酰胺转移酶的变构2024/8/22 周四分子生物学原理嘌呤核苷酸的补救合成腺嘌呤磷酸核糖转移酶次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶生理意义：可以节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗；体内某些组织器官，不能从头合成嘌呤核苷酸，因此对这些组织器官来说，补救合成途径具有更重要的意义。2024/8/22 周四分子生物学原理嘌呤核苷酸的相互转变酶2024/8/22 周四分子生物学原理脱氧核苷酸的生成dNDP+ATPdNTP+ADP核糖核苷酸还原酶2024/8/22 周四分子生物学原理嘌呤核苷酸的抗代谢抑制物嘌呤核苷酸的抗代谢抑制物嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。它们主要以竞争性抑制或“以假乱真”等方式干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成。嘌呤的类似物：6-巯基嘌呤(6MP)、6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤。氨基酸类似物：氮杂丝氨酸及6-重氮-5-氧正亮氨酸，结构与谷氨酰胺类似。2024/8/22 周四分子生物学原理第二节第二节 嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢类似于食物中核苷酸的消化过程。1.核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成核苷2.核苷磷酸解成自由的碱基及1-磷酸核糖。3.1-磷酸核糖转变成5-磷酸核糖，成为PRPP的原料。4.嘌呤碱既可以参加补救合成，也可以分解产生尿酸。2024/8/22 周四分子生物学原理嘌呤代谢与临床尿酸盐晶体可导致关节炎、尿路结石及肾病。痛风病可能与嘌呤核苷酸代谢缺陷有关，临床上用别嘌呤醇治疗。2024/8/22 周四分子生物学原理第三节第三节 嘧啶核苷酸的合成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢从头合成原料：谷氨酰胺、CO2、天冬 氨酸。补救合成2024/8/22 周四分子生物学原理嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶核苷酸的从头合成谷氨酰胺HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADPPi氨基甲酰磷酸天冬氨酸氨基甲酰基转移酶氨甲酰天冬氨酸2024/8/22 周四分子生物学原理氨甲酰天冬氨酸二氢乳清酸酶二氢乳清酸脱氢酶乳清酸2024/8/22 周四分子生物学原理乳清酸乳清酸核苷酸尿嘧啶核苷酸脱羧酶磷酸核糖转移酶2024/8/22 周四分子生物学原理CTP、dCDP、TMP的合成CTP合成酶UDPdUDPdUMPTMPTMP合成酶合成酶CTP CDP dCDP dCMP脱氨基脱氨基N5,N10-CH2-FH4UMP2024/8/22 周四分子生物学原理嘧啶核苷酸的补救合成 嘧啶PRPP 一磷酸嘧啶核苷PPi 尿嘧啶核苷ATP UMPADP 嘧啶磷酸核糖转移酶 尿苷激酶2024/8/22 周四分子生物学原理嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶氨基酸类似物、叶酸类似物2024/8/22 周四分子生物学原理嘧啶核苷酸的分解代谢通过核苷酸酶及核苷磷酸化酶的作用，分别除去磷酸及核糖和嘧啶胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶。尿嘧啶还原成二氢尿嘧啶，并水解开环。最终生成NH3、CO2及-丙氨酸。胸腺嘧啶降解成-氨基异丁酸。嘧啶碱的代谢主要在肝中进行。产物易溶于水。