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核甘酸代谢.ppt

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第八章 核 苷 酸 代 谢Metabolism of nucleotides讲 授 内 容一、嘌呤核苷酸的代谢1.嘌呤核苷酸的合成2.嘌呤核苷酸的分解二、嘧啶核苷酸的代谢 1.嘧啶核苷酸的合成2.嘧啶核苷酸的分解,核酸的消化与吸收,核苷酸的生理功能,作为核酸合成的原料 体内能量的利用形式 参与代谢和生理调节 组成辅酶 活化中间代谢物,AMP,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),第一节 嘌呤核苷酸的代谢,Metabolism of Purine Nucleotides,一、嘌呤核苷酸的合成代谢有两条合成途径: 从头合成途径(主要的)补救合成途径(次要的)(一)从头合成途径定义: 在磷酸核糖的基础上由小分子物质参与逐渐合成嘌呤环及次黄嘌呤核甘酸(IMP),然后IMP再分别转变为AMP和GMP的合成过程。,合成部位:肝脏、小肠、胸腺等组织的胞液中合成原料:甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2、一碳单位、5-P-核糖,,: 分为两个阶段,R-5-P (5-磷酸核糖),PP-1-R-5-P (磷酸核糖焦磷酸)PRPP,,在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下,IMP,H2N-1-R-5´-P (5´-磷酸核糖胺),,,,,,,ADP+Pi ATP,,,嘌呤核苷酸从头合成途径的特点:1. 从头合成途径主要在肝脏、小肠及胸腺组织的胞液中进行。2. 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖的基础上逐步合成嘌呤核苷酸,而不是先合成嘌呤碱,然后再与磷酸核糖结合。3. 合成的过程复杂,消耗的ATP较多。,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷,经过简单的反应,合成嘌呤核苷酸的过程,称为补救合成途径。合成部位:主要在脑、骨髓、脾脏的 胞液中进行,(二)嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义,合成过程,补救合成特点:主要在脑、骨髓、脾脏的胞液中进行合成过程简单,消耗的ATP较少只能利用现成的嘌呤碱来合成嘌呤核甘酸,生理意义:1. 经补救合成途径合成嘌呤核甘酸可以节省能量和一些氨基酸的消耗。2. 体内某些组织(脑、骨髓)由于缺乏从 头合成的某些酶,而不能进行从头合成,只 能利用现成的嘌呤碱或嘌呤核甘进行补救合 成。,(三)嘌呤核苷酸的相互转变,(四)脱氧核糖核苷酸的生成,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,Mg2+,,还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2,氧化型硫氧化还原蛋白,,,硫氧化还原蛋白还原酶 (FAD),(五)嘌呤核苷酸的抗代谢物,1.概念是指某些嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物,可干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢,进而阻止核酸及蛋白质的生物合成。 2.种类,次黄嘌呤 (H),6-巯基嘌呤 (6-MP),6-巯基嘌呤的结构,,,,,目 录,二、嘌呤核苷酸的分解代谢1.分解的部位:主要在肝脏、小肠、肾脏中进行2.分解的特点:类似于核苷酸的消化过程腺苷酸 腺苷 次黄嘌呤 鸟苷酸 鸟苷 鸟嘌呤Pi 1-P-核糖,,,,,,,,,,,,,,,,,黄嘌呤氧化酶,,,黄嘌呤,,尿酸,3.分解的最终产物:尿酸尿酸:正常人血浆中尿酸含量约为0.12 - 0.36mmol/L ( 2-6mg% ) 。 2/3 随尿排出,1/3 经肠道排泄。痛风:因嘌呤代谢紊乱,使血中尿酸含量超过8mg%时,尿酸将过饱和而结晶,沉积于关节、软组织、软骨及肾脏等处而导致关节炎、尿路结石、肾疾患等。治疗:临床上用别嘌呤醇治疗。,,,,,第二节 嘧啶核苷酸的代谢,Metabolism of Pyrimidine Nucleotides,,(一) 嘧啶核苷酸的从头合成定义:嘧啶核苷酸的从头合成是指利用天冬氨酸、谷氨酰胺和二氧化碳作为原料物质,经过一系列酶促反应先合成嘧啶环,再与磷酸核糖结合而成。合成部位:主要是肝细胞胞液,嘧啶合成的元素来源,,,,,,,,,,3. dTMP 的合成,水解,脱氨基,,,,(U,T,乳清酸),,5-FU FdUMP FdUMP与dUMP的结构相似,可抑制胸苷酸合成酶的活性。,,阿糖胞苷能抑制CDP还原成dCDP 而影响DNA的合成,5-FU,,胞嘧啶,,,NH3,尿嘧啶,,二氢尿嘧啶,,,H2O,CO2 + NH3,β-丙氨酸,胸腺嘧啶,,,,β-脲基异丁酸,β-氨基异丁酸,,,H2O,,,丙二酸单酰CoA,,乙酰CoA,,TAC,,肝,尿素,甲基丙二酸单酰CoA,,琥珀酰CoA,,TAC,,糖异生,,嘧啶核苷酸分解的最终产物NH 3 , CO2嘧啶 β-丙氨酸(C,U,T)β-氨基异丁酸Pi 1-P核糖,,,,,,,CTP,,,UTP 核苷,TTP,,,一、嘌呤核苷酸的合成代谢嘌呤核甘酸的从头合成:定义、原料、
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