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核酸与核苷酸代谢---药学.ppt

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核酸与核苷酸代谢---药学.ppt
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第 十二 章,核酸与核苷酸代谢,内 容,核酸的消化吸收 核酸的分解代谢 核苷酸的生物合成,掌 握,1.嘌呤核苷酸的分解代谢的终产物; 2.嘧啶核苷酸的分解代谢的终产物; 3.嘌呤核苷酸合成的两种途径:从头合成途径及补救合成途径的原料、主要步骤及特点; 4.嘧啶核苷酸合成的两种途径:从头合成途径及补救合成途径的原料、主要步骤及特点; 5.脱氧核苷酸的生成; 6.嘌呤核苷酸的抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理; 7.嘧啶核苷酸的抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理。,概 述,核苷酸是核酸的基本结构单位。是一类代谢上极为重要的物质,几乎参与细胞的所有生化过程。,来源,,食物核酸的消化吸收,细胞内合成(人体所有细胞均可合成核酸 ),,,,核 蛋 白,蛋白质 按蛋白质代谢途径代谢,核酸,胃 酸,单核苷酸,磷酸 核苷,嘧啶核苷 嘌呤核苷,核糖或脱氧核糖,嘧啶碱,,核糖或脱氧核糖,嘌呤碱,,胰核酸酶,胰、肠核苷酸酶,,嘌呤核苷酶,,嘧啶核苷酶,,,,,,第一节 核酸的消化与吸收,,,核酸,,磷酸,核苷酸,核苷,磷酸-戊糖,碱基,,水解,1. 作为核酸合成的原料:NTP;dNTP (最主要功能) 2. 体内能量的利用形式:ATP、GTP等 3. 参与代谢和生理调节:cAMP、cGMP 4. 组成辅酶:如腺苷酸是NAD+、NADP+、FAD等的 组成成份 5. 活化中间代谢物:CDP-胆碱、CDP-胆胺、SAMUDPG、 CDP-甘油二酯等。 6. 酶的变构调节剂:ATP,ADP,AMP等 7. 作为蛋白激酶反应中磷酸基团的供体:如ATP,核苷酸的生物学作用,,核苷酸,一磷酸核苷NMP或dNMP,二磷酸核苷NDP或dNDP,三磷酸核苷NTP或dNTP,,AMP GMP CMP UMP,dAMP dGMP dCMP dTMP,,,ADP GDP CDP UDP,dADP dGDP dCDP dTDP,dATP dGTP dCTP dTTP,ATP GTP CTP UTP,RNA,DNA,第二节 核酸的分解代谢,一、嘌呤核苷酸的分解代谢,核苷酸,核苷,,核苷酸酶,,Pi,,核苷磷酸化酶,碱基,1-磷酸核糖,(二)嘌呤代谢异常:高尿酸血症与痛风症(gout),概念:血中尿酸含量异常升高称高尿酸血症正常人血中尿酸含量0.12~0.36mmol/L, 即2-6mg%,男性平均为0.27 mmol/L(4.5mg%);女性平均为0.21 mmol/L(3.5mg%)。当血中尿酸(盐)浓度超过8mg/dl时,即可析出,形成结晶,沉积于关节、软组织、软骨、肾脏等组织,引起疼痛和功能障碍称痛风。,痛 风,疾病的分子基础:与嘌呤核苷酸代谢有关的E的先天性缺陷 或功能紊乱,致嘌呤合成过多有关。,,治疗:临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症,别嘌呤醇与次黄嘌呤结构类似,只是分 子中N7C8互换了位置。,痛风症的治疗机制,,,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,,,黄嘌呤氧化酶,,黄嘌呤氧化酶,别嘌呤醇,,二、嘧啶核苷酸的分解代谢,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,第三节 核苷酸的生物合成,嘌呤核苷酸的结构,GMP,AMP,一、嘌呤核苷酸的合成代谢,嘌呤核苷酸的合成方式,从头合成途径 (de novo synthesis pathway)补救合成途径 (salvage synthesis pathway),,嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料,经过一系列酶促反应,合成嘌呤核苷酸的途径。,(一)嘌呤核苷酸的从头合成,定义,(二)合成地点:主要是肝脏其次是肠粘膜、胸腺(其余组织如骨髓、脾脏等只能利用分解产生的自由嘌呤碱来合成核苷酸。)细胞定位:胞液(主要合成途径)*(三)合成原料: 磷酸戊糖:来自磷酸戊糖通路 aa:来自食物or pr分解一碳单位:由某些aa代谢转化产生CO2:来自有机酸脱羧NH3:来自aa 的脱氨基作用,,CO2,,,,,,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),,用同位素示踪实验证实,嘌呤环的合成原料(元素来源)如下:,过程,1. IMP的合成,2. AMP和GMP的生成,1. IMP的合成过程,① 磷酸核糖酰胺转移酶 ② GAR合成酶 ③ 转甲酰基酶 ④ FGAM合成酶 ⑤ AIR合成酶,IMP生成总反应过程,①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶 ②腺苷酸代琥珀酸裂解酶
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