第十二章 核苷酸代谢 metabolism of nucleotide.

Presentation on theme: "第十二章 核苷酸代谢 metabolism of nucleotide."— Presentation transcript:

1 第十二章 核苷酸代谢 metabolism of nucleotide

2 核酸的消化吸收 膳 食 核 蛋 白 蛋白质 单核苷酸 核酸 DNA、RNA 磷酸 核苷 戊糖 碱基 核糖 脱氧核糖 （R） （dR）
磷酸 核苷 戊糖 碱基 核糖 脱氧核糖 （R） （dR） 嘌呤碱 嘧啶碱 (A、G) (C、U、T)

3 核苷酸的功能 1. d NTP是合成DNA的原料 2. NTP是合成RNA的原料
3. UTP、CTP 、 GTP分别参与Gn、磷脂和Pr合成 4. ATP直接供能者 5. AMP参与合成多种辅酶： CoA、FAD、NAD+、NADP+ 6. cAMP、cGMP作为激素的第二信使

4 第一节 核苷酸的合成代谢

5 两条合成途径 1.从头合成途径（肝、胸腺）： R-5-P 核苷酸 2 .补救合成途径（脑、骨髓）： 嘌呤或嘧啶碱 + R-5-P 核苷酸
aa CO2 “-C” R-5-P 核苷酸 （一系列酶促反应） 2 .补救合成途径（脑、骨髓）： 嘌呤或嘧啶碱 + R-5-P 核苷酸 磷酸核糖焦磷酸(PRPP)

6 一、嘌呤核苷酸的从头合成 合成特点： R-5-P → PRPP IMP 在PRPP的基础上各原料逐步合成嘌呤核苷酸 嘌呤环的原料
一碳单位、 CO2、谷氨酰胺、甘氨酸、天冬氨酸 R-5-P → PRPP IMP 在PRPP的基础上各原料逐步合成嘌呤核苷酸

7 嘌呤核苷酸合成的基本过程 各种嘌呤环原料* AMP GMP R-5-P PRPP IMP

8 二、嘧啶核苷酸的从头合成 合成特点： 天冬氨酸 谷氨酰胺 CO2 PRPP 嘧啶环 UMP 先合成嘧啶环，再与PRPP作用生成UMP

9 嘧啶环合成的原料 天冬氨酸 谷氨酰胺 氨基甲酰磷酸 CO2

10 嘧啶核苷酸合成的基本过程 天冬氨酸 谷氨酰胺 CO2 PRPP CTP dTMP ② 嘧啶环 UMP ① ③ UMP——尿苷酸（一磷酸尿苷）

11 1、UMP的合成 （氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ） CPS-Ⅱ 谷氨酰胺 + CO 氨基甲酰磷酸 + 谷氨酸 2ATP ADP+Pi

12 Pi CO2+谷氨酰胺 氨基甲酰磷酸 氨甲酰天冬氨酸 天冬氨酸 PRPP H2O 乳清酸核苷酸 乳清酸 二氢乳清酸 OMP CO2
乳清酸核苷酸 乳清酸 二氢乳清酸 OMP CO2 尿嘧啶核苷酸（UMP）

13 2、CTP的合成 ATP ATP UMP UDP UTP CTP 谷氨酸 谷氨酰胺

14 3、dTMP的合成 dUDP dUMP 还原 N5，N10-甲烯基 FH4 UDP FH2 UMP dTMP

15 三、核苷酸的补救合成 A / G / I + PRPP AMP / GMP / IMP 嘧啶碱 + PRPP 嘧啶核苷酸
嘌呤磷酸 核糖转移酶 A / G / I + PRPP AMP / GMP / IMP 嘧啶碱 + PRPP 嘧啶核苷酸 嘧啶核苷 + ATP 嘧啶核苷酸 + ADP 嘧啶磷酸 核糖转移酶 嘧啶核苷 激酶 *正常肝组织胸苷激酶活性很低

16 四、三磷酸核苷的生成 ATP ATP NDP NM P NTP N： 代表 A、 G、C、U 作为合成RNA的原料

17 五、脱氧核苷酸的合成 脱氧核糖核苷酸由核糖核苷酸的二磷酸核苷水平上还原生成 dTTP dTMP dUMP DNA合成原料 dNTP NDP
NADPH+H+ NADP+ H2O dTTP dTMP dUMP DNA合成原料 dNTP dNDP （A、G、C）

18 第二节 核苷酸的分解代谢

19 一、嘌呤核苷酸的分解代谢 GMP AMP 鸟嘌呤 黄嘌呤 次黄嘌呤 （-） 痛风症 尿酸 Pi NH3 Pi NH3 黄嘌呤 氧化酶
别嘌呤醇 （-） 痛风症 尿酸

20 别嘌呤醇通过竞争性抑制黄嘌呤氧化酶而抑制尿酸的生成
次黄嘌呤和别嘌呤醇 别嘌呤醇通过竞争性抑制黄嘌呤氧化酶而抑制尿酸的生成 别 嘌 呤 醇 次 黄 嘌 呤

21 二、嘧啶核苷酸的分解代谢 尿嘧啶←胞嘧啶 胸腺嘧啶 β-脲基丙酸 β-脲基异丁酸 β-丙氨酸 β-氨基异丁酸 NH3

22 第三节 核苷酸的抗代谢物

23 抗代谢物作用原理 抗代谢物 竞争性抑制 正常代谢物 酶 阻断核酸、蛋白质合成

24 一、嘌呤核苷酸的抗代谢物 1. 嘌呤类似物 6-巯基嘌呤(6MP)、6-巯基鸟嘌呤、 8-氮杂鸟嘌呤等 其中6MP结构类似于次黄嘌呤
2. 氨基酸类似物 氮杂丝氨酸（Azas）、6-重氮-5-氧正亮氨酸等 其中Azas结构类似于谷氨酰胺

25 *6-MP和Azas的抑制作用 6-MP Azas AMP A R-5-P PRPP IMP XMP GMP G （补救合成途径）
（-） （从头合成途径） R-5-P PRPP IMP 6-MP （-） （-） Gln XMP GMP G PRPP （-） Azas

26 二、嘧啶核苷酸抗代谢物 1. 嘧啶类似物 5-氟尿嘧啶（5-FU） 2. 叶酸类似物 氨基喋呤、氨甲喋呤

27 5-FU和氨基喋呤的抑制作用 (-) dUMP dTMP N5, N10-CH2-FH4 FH2 氨基喋呤 FH2还原酶
5-FU FdUMP (-) dTMP合成酶 dUMP dTMP N5, N10-CH2-FH FH2 FH2还原酶 (-) 氨基喋呤

28 核苷类似物 阿糖胞苷(Ara-C) Ara-C (-) CDP dCDP dCTP

29 《核苷酸代谢》课堂练习 1. 补救合成途径主要在下列组织中进行 Ａ. 肝组织 Ｂ. 胸腺 Ｃ．脑组织 D．骨髓组织 E. 小肠
Ａ. 肝组织　　　　 Ｂ. 胸腺 Ｃ．脑组织　　　　 D．骨髓组织 E. 小肠 ２.下列原料在嘌呤碱和嘧啶碱合成中均需要 Ａ．C B. Asp C. Gln D. “ ~C ” E. Gly

30 需要PRPP提供R-5-P的途径是 核苷酸的脱氧还原是发生在下列水平上 嘌呤核苷酸的从头合成 嘌呤核苷酸的补救合成 嘧啶核苷酸的从头合成
嘧啶核苷酸的补救合成 以上途径都需要 核苷酸的脱氧还原是发生在下列水平上 一磷酸核苷 B. 二磷酸核苷 三磷酸核苷 D. 核苷 E. 核糖

31 5. dTMP的5C-CH3来自 7. 6MP可从下列环节抑制嘌呤核苷酸的合成
N5,N10-CH2-FH4提供 B. N5-CH3. FH4提供 C. N5,N10-CH-FH4提供 C. N5, -CHO. FH4提供 E. N5,N10-CH2-FH4提供 6. 人体内嘌呤碱分解终产物为 次黄嘌呤 B. 黄嘌呤 C. 尿酸 腺嘌呤 E. 鸟嘌呤 7. 6MP可从下列环节抑制嘌呤核苷酸的合成 IMP → AMP B. IMP → XMP XMP → GMP D. A + PRPP → AMP E. G + PRPP → GMP