生物化学_核酸与核苷酸代谢课件.ppt

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1、第十 二章,核酸与核苷酸代谢,核酸的分子组成,嘌呤(purine),碱 基,鸟嘌呤,腺嘌呤,1,2,3,4,5,6,7,8,9,嘧啶(pyrimidine),戊 糖,核苷：AR,GR,UR,CR脱氧核苷：dAR,dGR,dTR,dCR,一、核苷酸的结构,核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP,C,G,A,核酸的消化与吸收,第 二 节 核酸的分解代谢,核酸的分解酶：核酸酶（磷酸二酯酶，核酸内切酶）核酸外切酶单核苷酸分解酶：核苷酸酶核苷分解酶：,RNA酶,DNA酶,三 嘌呤分解代谢,核苷酸,核苷,核苷酸酶,Pi,核苷磷酸化酶,碱基,1-磷酸核糖,嘌

2、呤碱的最终代谢产物,AMP,GMP,（次黄嘌呤）,鸟嘌呤,X（黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,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,(7-碳-8-氮次黄嘌呤),四、嘧啶的分解,胞嘧啶,NH3,尿嘧啶,二氢尿嘧啶,H2O,CO2+NH3,-丙氨酸,胸腺嘧啶,-氨基异丁酸,-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,核苷酸的合成代谢,一、嘌呤核苷酸的合成代谢,从头合成途径(de novo synthesis pathway)补救合成途径(salvage synthe

3、sis pathway),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。,肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径。,（一）嘌呤核苷酸的从头合成,定义,合成部位,嘌呤碱合成的元素来源,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）,过程,1.IMP的合成,2.AMP和GMP的生成,R-5-P（5-磷酸核糖）,PP-1-R-5-P（1-焦磷酸-5-磷酸核糖）,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（1-氨基

4、-5-磷酸核糖）,1.IMP的合成过程,磷酸核糖酰胺转移酶 GAR合成酶 转甲酰基酶 FGAM合成酶 AIR合成酶,1-氨基-5-磷酸核糖,IMP生成总反应过程,PRPP激酶,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,2、AMP和GMP的生成,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP或GMP的合成又需1个ATP。,嘌呤核苷酸从头合成特点,从头合成的调节,PRPP,PRA,GTP,+,+,调节方式：反馈调节和交叉调节,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（或重新利用）途径。,（

5、二）嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义,腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine phosphoribosyl transferase,APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosine kinase),参与补救合成的酶,合成过程,腺嘌呤1-磷酸核糖,补救合成的生理意义,补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。,嘌呤核苷酸从头合成和补救合成比较,从头合成途径补救合成途径,二、嘧啶核苷酸的合成代谢,（一）嘧啶核苷酸的从头合

6、成,主要是肝细胞胞液,嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、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，合成嘧啶核苷酸的途径。,定义,合成部位,嘧啶合成的元素来源,1,2,3,4,5,6,合成过程,1.尿嘧啶核苷酸的合成,PRPP,2.胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,dTMP生成,dUMP,脱氧胸苷一磷酸dTMP,（二）嘧啶核苷酸的补救合成,UMP,（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）,脱氧核苷酸的生成,2.dTMP或TMP的生成,dUMP,脱氧胸苷一磷酸dTMP,嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸合成的区别,补救合成,