第33章 核酸的降解和核苷酸代谢.ppt

第33章核酸降解和核苷酸代谢,回顾：核苷酸的生物学功能,核苷酸是核酸生物合成的前体。核苷酸衍生物是许多生物合成的活性中间物。UDP-葡萄糖和CDP-二脂酰甘油分别是糖原和磷酸甘油酯合成的中间物。,ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。腺苷酸是辅酶(NAD、NADP、FAD和CoA)的组分。某些核苷酸是代谢的调节物质:cAMP和cGMP是许多激素引起生理反应的中间介质。,知新,核酸的分解代谢核苷酸的生物合成 核糖核苷酸的生物合成 脱氧核糖核苷酸的生物合成,核苷+Pi,1 核酸的分解代谢,1.1 核酸的降解,核酸酶（磷酸二酯酶）,1.2 核苷酸的降解,核苷酸酶（磷酸单酯酶）,3-核苷酸酶,5-核苷酸酶,1.3 核苷的分解代谢,只对植物和微生物核糖核苷作用,1.4 嘌呤碱的分解代谢,许多动物:含有腺嘌呤酶和鸟嘌呤酶，腺嘌呤次黄嘌呤;鸟嘌呤黄嘌呤。人和大鼠:不含腺嘌呤酶腺苷酸次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤腺苷次黄嘌呤核苷次黄嘌呤,黄嘌呤氧化酶,痛风症的治疗机制,痛风由于尿酸的过量积累而引起,自杀作用物：别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤很相似，可被黄嘌呤氧化酶氧化成别黄嘌呤，它与酶活性中心的Mo（）牢固结合，从而使Mo（）不易转变成Mo（）。它对黄嘌呤氧化酶由很强的抑制作用。这种底物类似物经酶作用后成为酶的灭活物，称为自杀作用物。Elian和Hitchings获1988年诺贝尔奖。,1.5 嘧啶碱的分解代谢,二氢尿嘧啶脱氢酶,二氢尿嘧啶酶,二氢胸腺嘧啶脱氢酶,二氢胸腺嘧啶酶,2 核苷酸的生物合成,2.1 核糖核苷酸的生物合成,从头合成(de novo synthesis):生物体内用简单的前体物质（如氨基酸）合成生物分子的途径。部位:肝脏,补救途径(salvage pathway):生物分子可以由该类分子降解形成的中间代谢物（如碱基或核苷）来合成,是一个再循环途径。部位:脑、骨髓生理意义：比从头合成节省能量和氨基酸原料。,嘌呤核糖核苷酸的生物合成,嘌呤环的元素来源:,从头合成途径,合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、CO2、磷酸核糖。,场所：肝脏的胞液,主要途径,从5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）开始分为两个阶段：次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成 AMP和GMP的合成,共十一步反应,R-5-P（5-磷酸核糖）,（5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,（5-磷酸核糖胺）,IMP的合成过程,AMP和GMP的生成,5-磷酸核糖胺,5-磷酸核糖,5-磷酸核糖焦磷酸,嘌呤核苷酸从头合成的调节,转酰胺酶,补救合成途径,嘧啶核糖核苷酸的合成代谢,从头合成途径补救合成途径,从头合成途径,部位：主要是肝细胞胞液,原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2、磷酸核糖。,嘧啶核苷酸的合成首先形成嘧啶环与磷酸核糖相连 尿嘧啶核苷酸（UMP）的合成氨甲酰磷酸 乳清酸+PRPP 乳清酸核苷酸尿嘧啶核苷酸,氨基甲酰磷酸的生成,（动物）主要控制点激活：ATP、PRPP抑制：高浓度的嘧啶核苷酸产物（UTP、CTP）,胞嘧啶核苷酸的合成,嘧啶核苷酸从头合成的调节,补救合成途径,2.2 脱氧核糖核苷酸的生物合成,1.核糖核苷酸的还原,在核苷二磷酸水平上进行,N：A、G、C、U,还原的酶系：核糖核苷酸还原酶 硫氧化还原蛋白 硫氧化还原蛋白还原酶氢来自于NADPH，类似电子传递链的途径传递给核糖。,硫氧化还原蛋白还原酶,硫氧化还原蛋白,核糖核苷还原酶,谷氧化还原蛋白还原酶,谷氧化还原蛋白,核糖核苷还原酶,2.胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的生成：,经dUMP甲基化而形成,叶酸的结构类似物（氨基蝶呤、氨甲蝶呤）能与二氢叶酸还原酶发生不可逆结合，阻止四氢叶酸的生成，从而抑制了它参与的各种一碳单位的转移反应。氨甲蝶呤是一类重要的抗肿瘤药物，能抑制肿瘤细胞核酸的合成，但对正常细胞亦有影响，故毒性较大，限制了在临床上的应用。,嘌呤核苷酸的合成代谢总结,嘧啶核苷酸的合成代谢总结,名词解释,核苷酸的从头合成(de novo synthesis)核苷酸的补救途径（salvage pathway),