核酸的降解和核苷酸代谢培训课件

核酸的降解和核苷酸代谢本章重点与难点本章重点与难点重点：了解核酸的酶促降解及核苷酸合成重点：了解核酸的酶促降解及核苷酸合成与分解途径特点，掌握嘌呤环、嘧啶环的与分解途径特点，掌握嘌呤环、嘧啶环的原子来源；了解核苷酸水解酶类，特别是原子来源；了解核苷酸水解酶类，特别是限制性内切酶作用的特点。限制性内切酶作用的特点。难点：嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成途径难点：嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成途径异同点，不同种类的生物分解嘌呤碱的终异同点，不同种类的生物分解嘌呤碱的终产物。产物。2核酸的降解和核苷酸代谢第一节第一节 核酸的降解与核酸酶类核酸的降解与核酸酶类3核酸的降解和核苷酸代谢 概概述述 核苷酸的主要生理功能：合成DNA、RNA的原料，这是体内核苷酸最重要的功能。生物体的直接供能物质：ATP、GTP、UTP、CTP等。主要为ATP某些核苷酸的衍生物是多种生物合成过程的活性中间物质:UDP葡萄糖是糖原合成的活性中间物质CDP甘油二酯是甘油磷酸酯合成的中间活性物质等。环核苷酸cAMP与cGMP作为信息分子，参加物质代谢和生理过程的调节。AMP是某些辅酶(NAD+、NADP+、FAD、辅酶A)的组成成分。4核酸的降解和核苷酸代谢一、核酸的降解一、核酸的降解食物核蛋白食物核蛋白蛋白质蛋白质核酸（核酸（RNA及及DNA）胃酸胃酸核苷酸核苷酸胰核酸酶胰核酸酶核苷核苷磷酸磷酸胰、肠核苷酸酶胰、肠核苷酸酶碱基碱基戊糖戊糖核苷酶核苷酶核苷酸核苷酸(nucleotide)是构成核酸是构成核酸(nucleic acid)的基本单位，人体所的基本单位，人体所需的核苷酸都是由机体需的核苷酸都是由机体自身合成自身合成的。的。食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所利用。食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所利用。在核酸类物在核酸类物质的质的水解产物中，只有水解产物中，只有磷酸磷酸和和戊糖戊糖可被吸收利用。可被吸收利用。5核酸的降解和核苷酸代谢核酸核酸核酸酶核酸酶单核苷酸单核苷酸磷酸单脂酶磷酸单脂酶核苷核苷嘧啶（嘌呤）嘧啶（嘌呤）核糖核糖(脱氧核糖脱氧核糖)核苷酶核苷酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶嘧啶（嘌呤）嘧啶（嘌呤）核糖核糖-1-磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖-1-磷酸磷酸核糖核糖-5-磷酸磷酸磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径醛缩酶醛缩酶乙醛乙醛甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸一、一、核酸的降解核酸的降解6核酸的降解和核苷酸代谢核苷酸碱基核糖或脱氧核糖磷酸磷酸单酯酶磷酸单酯酶 核苷酸酶核苷酸酶 核苷磷酸核苷磷酸化酶、核化酶、核苷水解酶苷水解酶7核酸的降解和核苷酸代谢1、核酸酶的定义及分类、核酸酶的定义及分类核酸酶核酸酶是指所有可以水解核酸的酶是指所有可以水解核酸的酶依据底物不同分类依据底物不同分类DNA酶酶(deoxyribonuclease,DNase)：专一降解专一降解DNA。RNA酶酶(ribonuclease,RNase)：专一降解专一降解RNA。依据切割部位不同依据切割部位不同核酸内切酶：核酸内切酶：分为限制性核酸内切酶和非特异分为限制性核酸内切酶和非特异性限制性核酸内切酶。性限制性核酸内切酶。核酸外切酶：核酸外切酶：53或或35核酸外切酶。核酸外切酶。二、核二、核 酸酸 酶酶（Nuclease）蛇毒磷酸二酯酶、蛇毒磷酸二酯酶、牛脾磷酸二酯酶、牛脾磷酸二酯酶、橘青霉磷酸二酯酶橘青霉磷酸二酯酶8核酸的降解和核苷酸代谢u参参与与DNA的的合合成成与与修修复复及及RNA合合成成后后的的剪剪接接等重要基因复制和基因表达过程等重要基因复制和基因表达过程u负负责责清清除除多多余余的的、结结构构和和功功能能异异常常的的核核酸酸，同时也可以清除侵入细胞的外源性核酸同时也可以清除侵入细胞的外源性核酸u在消化液中降解食物中的核酸以利吸收在消化液中降解食物中的核酸以利吸收u体外重组体外重组DNA技术中的重要工具酶技术中的重要工具酶生物体内的核酸酶负责细胞内外催化核酸的降解生物体内的核酸酶负责细胞内外催化核酸的降解 2 2、核酸酶的功能、核酸酶的功能 9核酸的降解和核苷酸代谢第二节第二节 核苷酸的代谢核苷酸的代谢10核酸的降解和核苷酸代谢一、核苷酸代谢的动态一、核苷酸代谢的动态 单核苷酸库单核苷酸库 氨基酸氨基酸 葡萄糖葡萄糖 磷酸磷酸 核苷酸的从头合成核苷酸的从头合成 核酸的降解核酸的降解 核苷酸的降解核苷酸的降解 产物的再利用产物的再利用 核苷酸的降解核苷酸的降解 核酸的合成核酸的合成11核酸的降解和核苷酸代谢l嘌呤核苷酸的结构嘌呤核苷酸的结构GMPAMP二、嘌呤核苷酸的分解代谢二、嘌呤核苷酸的分解代谢Metabolism of Purine Nucleotides12核酸的降解和核苷酸代谢(一）嘌呤核苷酸的合成代谢一）嘌呤核苷酸的合成代谢l从头合成途径从头合成途径(denovosynthesispathway)利用氨基酸等作为原料合成利用氨基酸等作为原料合成l补救合成途径补救合成途径(salvagesynthesispathway)利用体内游离的碱基或核苷合成利用体内游离的碱基或核苷合成13核酸的降解和核苷酸代谢嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的从从头头合合成成途途径径是是指指利利用用磷磷酸酸核核糖糖、氨氨基基酸酸、一一碳碳单单位位及及二二氧氧化化碳碳等等简简单单物物质质为为原原料料，经经过过一一系系列列酶酶促促反反应应，合合成成嘌嘌呤呤核核苷酸的途径。苷酸的途径。肝肝是是体体内内从从头头合合成成嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的主主要要器器官官，其其次次是是小小肠肠和和胸胸腺腺，而而脑脑、骨骨髓髓则则无无法法进进行行此此合成途径。合成途径。1、嘌呤核苷酸的从头合成、嘌呤核苷酸的从头合成定义定义合成部位合成部位14核酸的降解和核苷酸代谢嘌呤碱合成的元素来源嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸天冬氨酸甲酰基甲酰基（一碳单位）（一碳单位）甘氨酸甘氨酸甲酰基甲酰基（一碳单位）（一碳单位）谷氨酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基）15核酸的降解和核苷酸代谢 合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、酸、一碳基团、CO2、磷酸核糖。、磷酸核糖。合成特点：磷酸核糖为起始物，逐步加合成特点：磷酸核糖为起始物，逐步加原料合成嘌呤环，形成重要中间产物原料合成嘌呤环，形成重要中间产物IMP（次黄嘌呤核苷酸），再由它转变（次黄嘌呤核苷酸），再由它转变为为AMP和和GMP。17核酸的降解和核苷酸代谢过程过程1.IMP的合成的合成2.AMP和和GMP的生成的生成18核酸的降解和核苷酸代谢1.次黄苷酸的合成：次黄苷酸的合成：首先在首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下，消耗的催化下，消耗ATP，由，由5-磷酸核糖磷酸核糖合成合成PRPP(1-焦磷酸焦磷酸-5-磷酸核糖磷酸核糖)。PRPP再经过大约再经过大约10步反应，合成第一个嘌呤核步反应，合成第一个嘌呤核苷酸苷酸次黄苷酸（次黄苷酸（IMP）。19核酸的降解和核苷酸代谢R-5-P（5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-P（5磷酸核糖磷酸核糖1焦磷酸）焦磷酸）PRPP在谷氨酰胺、甘氨酸、一在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下氨酸的逐步参与下IMPAMPGMPH2N-1-R-5-P（5-磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转移酶20核酸的降解和核苷酸代谢1）IMP的合成过程的合成过程磷酸核糖酰胺转移酶磷酸核糖酰胺转移酶GAR合成酶合成酶转甲酰基酶转甲酰基酶FGAM合成酶合成酶AIR合合成成酶酶21核酸的降解和核苷酸代谢目目录录22核酸的降解和核苷酸代谢IMP生成总反应过程生成总反应过程目目录录23核酸的降解和核苷酸代谢腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶IMP脱氢酶脱氢酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶GMP合成酶合成酶2 2）AMPAMP和和GMPGMP的生成的生成IMP也可在也可在IMP脱氢酶脱氢酶的催化下，以的催化下，以NAD+为受氢体，脱氢氧化为为受氢体，脱氢氧化为黄苷酸黄苷酸（XMP），后者再在），后者再在鸟苷酸合成酶鸟苷酸合成酶催化下，由催化下，由谷氨酰胺谷氨酰胺提供氨基合成提供氨基合成鸟鸟苷酸（苷酸（GMP）。IMP在在腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸合成酶琥珀酸合成酶的催化下，由的催化下，由天冬氨酸天冬氨酸提供提供氨基合成氨基合成腺苷腺苷酸代琥珀酸酸代琥珀酸（AMP-S），），然后裂解产生然后裂解产生腺苷酸腺苷酸（AMP）NH324核酸的降解和核苷酸代谢AMPADPATPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPGTPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶25核酸的降解和核苷酸代谢 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。IMP的合成需的合成需5个个ATP，6个高能磷酸键。个高能磷酸键。AMP或或GMP的合成又需的合成又需1个个ATP。3)3)嘌呤核苷酸从头合成嘌呤核苷酸从头合成特点特点26核酸的降解和核苷酸代谢从头合成的调节从头合成的调节R-5-PATPPRPP合成酶合成酶PRPP酰胺转移酶酰胺转移酶PRAIMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸AMP ADPATPXMPGMPGDP GTP+_IMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP_+调节方式：调节方式：反馈调节反馈调节和和交叉调节交叉调节27核酸的降解和核苷酸代谢 利利用用体体内内游游离离的的嘌嘌呤呤或或嘌嘌呤呤核核苷苷，经经过过简简单单的的反反应应，合合成成嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的过过程程，称称为为补救合成（或重新利用）途径。补救合成（或重新利用）途径。2 2、嘌呤核苷酸的补救合成途径、嘌呤核苷酸的补救合成途径定义定义28核酸的降解和核苷酸代谢腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黄嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶腺苷激酶(adenosinekinase)参与补救合成的酶参与补救合成的酶29核酸的降解和核苷酸代谢腺嘌呤腺嘌呤+PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤次黄嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鸟嘌呤鸟嘌呤+PRPPHGPRTGMP+PPi合成过程合成过程腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPADPAMP30核酸的降解和核苷酸代谢补救合成的生理意义补救合成的生理意义l补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。酸的消耗。l体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。补救合成。31核酸的降解和核苷酸代谢3、嘌呤核苷酸的相互转变、嘌呤核苷酸的相互转变IMPIMPAMPAMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸XMPXMPGMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+NADP+NH332核酸的降解和核苷酸代谢4、脱氧核糖核苷酸的生成脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行在核苷二磷酸水平上进行（N代表代表A、G、U、C等碱基）等碱基）33核酸的降解和核苷酸代谢dNDP+ATP 激酶激酶dNTP+ADP二磷酸脱氧核苷二磷酸脱氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷二磷酸核糖核苷NADP+NADPH+H+核糖核苷酸还原酶，核糖核苷酸还原酶，Mg2+还原型硫氧化还原型硫氧化还原蛋白还原蛋白-(SH)2氧化型硫氧氧化型硫氧化还原蛋白化还原蛋白SS硫氧化还原蛋白还原酶硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）脱氧核苷酸的生成脱氧核苷酸的生成34核酸的降解和核苷酸代谢5、嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。氨基酸或叶酸等的类似物。嘌呤类似物嘌呤类似物氨基酸类似物氨基酸类似物叶酸类似物叶酸类似物6-6-巯基嘌呤巯基嘌呤6-6-巯基鸟嘌呤巯基鸟嘌呤8-8-氮杂鸟嘌呤等氮杂鸟嘌呤等氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸等等氨蝶呤氨蝶呤氨甲蝶呤氨甲蝶呤等等35核酸的降解和核苷酸代谢l能能够够抑抑制制嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸合合成成的的一一些些抗抗代代谢谢药药物物，通通常常是是属属于于嘌嘌呤呤、氨氨基基酸酸或或叶叶酸酸的的类类似似物物，主主要要通通过过对对代代谢谢酶酶的的竞竞争争性性抑抑制制作作用用，来来干干扰扰或或抑抑制制嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的合合成成，因因而而具具有有抗肿瘤治疗作用。抗肿瘤治疗作用。l在在临临床床上上应应用用较较多多的的嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸类类似似物物主主要要是是6-6-巯巯基基嘌嘌呤呤（6-MP6-MP）。6-MP6-MP的的化化学学结结构构与与次次黄黄嘌嘌呤呤类类似似，因因而而可可以以抑抑制制IMPIMP转转变变为为AMPAMP或或GMPGMP，从而干扰嘌呤核苷酸的合成，从而干扰嘌呤核苷酸的合成36核酸的降解和核苷酸代谢次黄嘌呤次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤巯基嘌呤(6-MP)6-巯基嘌呤巯基嘌呤的结构的结构37核酸的降解和核苷酸代谢甲酰甘氨酰甲酰甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺甘氨酰胺核苷酸核苷酸（GAR）=甲酰甘氨甲酰甘氨脒核苷酸脒核苷酸（FGAM）5-氨基异咪唑氨基异咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黄嘌呤次黄嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（腺嘌呤（A）GMP=PRPPPPi鸟嘌呤鸟嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸MTXMTX目目录录38核酸的降解和核苷酸代谢39核酸的降解和核苷酸代谢（二）嘌呤核苷酸的分解代谢（二）嘌呤核苷酸的分解代谢核苷酸核苷酸核苷核苷核苷酸酶核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶碱基碱基1-1-磷酸核糖磷酸核糖 嘌呤核苷酸的分解首先是在嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶核苷酸酶的催化下，的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶核苷酶的催化下的催化下分解生成嘌呤碱，最后在分解生成嘌呤碱，最后在黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶的作用下氧的作用下氧化生成化生成尿酸尿酸(uric acid)(uric acid)，再经尿液排出体外。，再经尿液排出体外。40核酸的降解和核苷酸代谢嘌呤核苷酸的分解嘌呤核苷酸的分解黄嘌呤黄嘌呤氧化酶氧化酶尿酸尿酸核苷酸酶核苷酸酶AMP腺苷腺苷H2OPi核苷酸酶核苷酸酶GMP鸟苷鸟苷H2OPi脱氨酶脱氨酶次黄苷次黄苷H2ONH3鸟嘌呤酶鸟嘌呤酶黄嘌呤黄嘌呤H2ONH3核苷酶核苷酶次黄嘌呤次黄嘌呤PiR-1-P核苷酶核苷酶鸟嘌呤鸟嘌呤PiR-1-P41核酸的降解和核苷酸代谢嘌呤碱的嘌呤碱的最终代谢产物最终代谢产物（人、猿）（人、猿）AMPAMPGMPGMPH H（次黄嘌呤）（次黄嘌呤）G GX X（黄嘌呤）（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤黄嘌呤氧化酶氧化酶尿囊素尿囊素尿酸氧化酶尿酸氧化酶尿囊酸尿囊酸尿囊酸酶尿囊酸酶尿素尿素NHNH3 3、COCO2 2排酸的排酸的鸟类鸟类 哺乳类哺乳类动物动物 鱼类鱼类 低等动物低等动物 NH3尿囊素酶尿囊素酶42核酸的降解和核苷酸代谢不同种类的生物分解嘌呤碱的能力不同，因此，终产物也不同。排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类排尿囊素动物：哺乳动物（灵长类除外）、腹足类排尿囊酸动物：硬骨鱼类排尿素动物：大多数鱼类、两栖类某些低等动物能将尿素进一步分解成NH3和CO2排出。植物分解嘌呤的途径与动物相似，产生各种中间产物（尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。微生物分解嘌呤类物质，生成NH3、CO2及有机酸（甲酸、乙酸、乳酸、等）。44核酸的降解和核苷酸代谢45核酸的降解和核苷酸代谢n尿酸尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产终产物物。但在鸟类，尿酸则可继续分解产生。但在鸟类，尿酸则可继续分解产生尿囊尿囊素素。n正常人血浆中尿酸含量约为正常人血浆中尿酸含量约为0.120.36mmol/L(26mg%)。n尿酸水溶性较差，当血浆中尿酸含量超过尿酸水溶性较差，当血浆中尿酸含量超过8mg%时，即可形成尿酸盐晶体。时，即可形成尿酸盐晶体。46核酸的降解和核苷酸代谢n痛风症痛风症患者由于体内患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异嘌呤核苷酸分解代谢异常常，可致血中，可致血中尿酸水平升高尿酸水平升高，以，以尿酸钠尿酸钠晶体晶体沉积于软骨、关节、软组织及肾，临床上表沉积于软骨、关节、软组织及肾，临床上表现为皮下结节，关节疼痛等。现为皮下结节，关节疼痛等。n临床上常用临床上常用别嘌呤醇别嘌呤醇（allopurinol）治疗痛风）治疗痛风症。症。47核酸的降解和核苷酸代谢身体过量的尿酸，会结成晶体，沉积在关节内，引起剧痛。通常大拇扯首身体过量的尿酸，会结成晶体，沉积在关节内，引起剧痛。通常大拇扯首先发热红肿，先发热红肿，一下即疼痛无比，活动困难。再严重时会影响膝、腕及踝关一下即疼痛无比，活动困难。再严重时会影响膝、腕及踝关节，造成关节畸形僵硬。慢性痛风可导致肾结石、痛风性肾病等。节，造成关节畸形僵硬。慢性痛风可导致肾结石、痛风性肾病等。痛风是营养过度丰富的痛风是营养过度丰富的 产品产品，患者以肥，患者以肥胖者占多。他们一方面进食过量高嘌呤、高胆胖者占多。他们一方面进食过量高嘌呤、高胆固醇的食物，同时，肾功能亦偏差，以致影响固醇的食物，同时，肾功能亦偏差，以致影响排尿机能。排尿机能。原原因因48核酸的降解和核苷酸代谢鸟嘌呤鸟嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇别嘌呤醇痛风症的治疗机制痛风症的治疗机制49核酸的降解和核苷酸代谢n别嘌呤醇别嘌呤醇的分子结构与的分子结构与次黄嘌呤次黄嘌呤类似，可竞类似，可竞争性抑制争性抑制黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶的活性，从而减少体的活性，从而减少体内内尿酸尿酸的生成。的生成。n同时，同时，别嘌呤别嘌呤与与PRPP反应生成的反应生成的别嘌呤核苷别嘌呤核苷酸酸，可反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成途径的，可反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成途径的关键酶。关键酶。50核酸的降解和核苷酸代谢 1.1.戒吃高嘌呤的食物戒吃高嘌呤的食物 动物内脏动物内脏(肝、肠、肾、脑肝、肠、肾、脑)、海产、贝壳食物、肉类、黄豆食物、海产、贝壳食物、肉类、黄豆食物、扁豆、菠菜、椰菜花、芦笋、蘑菇、浓汤扁豆、菠菜、椰菜花、芦笋、蘑菇、浓汤 2.2.戒吃高胆固醇的食物戒吃高胆固醇的食物 3.3.戒酒戒酒 一旦血中酒精浓度高达一旦血中酒精浓度高达200mg/dl200mg/dl，令肾脏的尿酸排泄受阻，结果使，令肾脏的尿酸排泄受阻，结果使血中尿酸增加。血中尿酸增加。4.4.戒吃酸性食物戒吃酸性食物 如咖啡、煎炸食物、高脂食物。酸碱不平衡，会影响身体机能，加重如咖啡、煎炸食物、高脂食物。酸碱不平衡，会影响身体机能，加重肝肾负担。肝肾负担。n1.1.多吃高钾质食物多吃高钾质食物 如香蕉、西兰花、西芹等。钾质可减少尿酸沉淀，有助将尿酸排如香蕉、西兰花、西芹等。钾质可减少尿酸沉淀，有助将尿酸排出体外出体外n2.2.保持适当体重保持适当体重 应做适量的带氧运动，例如游泳、太极。气血通畅，则尿酸不会应做适量的带氧运动，例如游泳、太极。气血通畅，则尿酸不会积聚。积聚。51核酸的降解和核苷酸代谢l嘧啶核苷酸的结构嘧啶核苷酸的结构三、嘧啶核苷酸的代谢三、嘧啶核苷酸的代谢52核酸的降解和核苷酸代谢l从头合成途径从头合成途径l补救合成途径补救合成途径（一）嘧啶核苷酸的合成代谢（一）嘧啶核苷酸的合成代谢53核酸的降解和核苷酸代谢1、嘧啶核苷酸的从头合成、嘧啶核苷酸的从头合成主要是肝细胞胞液主要是肝细胞胞液嘧嘧啶啶核核苷苷酸酸的的从从头头合合成成是是指指利利用用磷磷酸酸核核糖糖、氨氨基基酸酸、一一碳碳单单位位及及二二氧氧化化碳碳等等简简单单物物质质为为原原料料，经经过过一一系系列列酶酶促促反反应应，合合成成嘧嘧啶啶核苷酸的途径。核苷酸的途径。定义定义合成部位合成部位54核酸的降解和核苷酸代谢嘧啶合成的元素来源嘧啶合成的元素来源氨基甲氨基甲酰磷酸酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸55核酸的降解和核苷酸代谢 合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2、磷酸核糖。、磷酸核糖。合成特点：用原料先合成嘧啶环，合成特点：用原料先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸。苷酸。56核酸的降解和核苷酸代谢合成过程合成过程1）尿嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺谷氨酰胺+HCO3-氨基甲酰磷氨基甲酰磷酸合成酶酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸谷氨酸+氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2CO2、磷酸核糖。、磷酸核糖。合成特点：用原料先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖合成特点：用原料先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸。连接生成嘧啶核苷酸。57核酸的降解和核苷酸代谢58核酸的降解和核苷酸代谢n氨基甲酰磷酸在氨基甲酰磷酸在天冬氨酸转氨甲酰酶天冬氨酸转氨甲酰酶的催化的催化下，转移一分子下，转移一分子天冬氨酸天冬氨酸，从而合成，从而合成氨甲酰氨甲酰天冬氨酸天冬氨酸，然后再经脱氢、脱羧、环化等反，然后再经脱氢、脱羧、环化等反应，合成应，合成第一个嘧啶核苷酸，即第一个嘧啶核苷酸，即UMP。59核酸的降解和核苷酸代谢2）胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺ATP谷氨酸谷氨酸ADP+Pi61核酸的降解和核苷酸代谢3）dTMP或或TMP的生成的生成TMP合酶合酶N5,N10-甲烯甲烯FH4FH2FH2还原酶还原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脱氧胸苷一磷酸脱氧胸苷一磷酸dTMPUDP脱氧核苷酸还原酶脱氧核苷酸还原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP62核酸的降解和核苷酸代谢3 3）脱氧嘧啶核苷酸的合成：脱氧嘧啶核苷酸的合成：磷酸酶磷酸酶CTPCDPH2O Pi核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶dCDPNADPH+H+NADP+H2ON5,N10-CH2-FH4FH2dTMP胸苷酸合酶胸苷酸合酶dUMPH2ONH3脱氨酶脱氨酶dCMPH2OPi磷酸酶磷酸酶核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶dCTPATP ADPUDPdUDP磷酸酶磷酸酶核糖核苷核糖核苷酸还原酶酸还原酶核苷单磷酸激酶核苷单磷酸激酶dTDPdTTP核苷二磷核苷二磷酸激酶酸激酶合成合成DNA63核酸的降解和核苷酸代谢从头合成的调节从头合成的调节-ATP+CO2+谷氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸天冬氨酸嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸ATP+5-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸PRPP-64核酸的降解和核苷酸代谢2、嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶嘧啶+PRPP磷酸嘧啶核苷磷酸嘧啶核苷+PPi嘧啶磷酸核糖转移酶嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷+ATP尿苷激酶尿苷激酶UMP+ADP胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷+ATP胸苷激酶胸苷激酶TMP+ADP 由分解代谢产生的嘧啶由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为过程称为补救合成途径补救合成途径 (salvage pathway)(salvage pathway)。以嘧啶核苷的。以嘧啶核苷的补救合成途径较重要。补救合成途径较重要。65核酸的降解和核苷酸代谢3 3、嘧啶核苷酸的抗代谢物、嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶类似物嘧啶类似物胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶(5-FU)66核酸的降解和核苷酸代谢某些改变了核糖结构的核苷类似物某些改变了核糖结构的核苷类似物67核酸的降解和核苷酸代谢l能能够够抑抑制制嘧嘧啶啶核核苷苷酸酸合合成成的的抗抗代代谢谢药药物物也也是是一一些些嘧嘧啶啶核核苷苷酸酸的的类类似似物物，通通过过对对酶酶的的竞竞争争性性抑抑制制而而干干扰扰或或抑抑制制嘧啶核苷酸的合成。嘧啶核苷酸的合成。l主主要要的的抗抗代代谢谢药药物物是是5-5-氟氟尿尿嘧嘧啶啶（5-FU5-FU）。5-FU5-FU在在体体内内可可转转变变为为F-F-dUMPdUMP，其其结结构构与与dUMPdUMP相相似似，可可竞竞争争性性抑抑制制胸胸苷苷酸酸合合成成酶酶的的活活性性，从从而而抑抑制制胸苷酸的合成。胸苷酸的合成。68核酸的降解和核苷酸代谢UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸阿糖胞苷阿糖胞苷氨甲碟呤氨甲碟呤氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸69核酸的降解和核苷酸代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶碱嘧啶碱1-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸核苷核苷核苷酸酶核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶n 嘧啶核苷酸可首先在嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶核苷酸酶和和核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶的的催化下，除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱可在体内催化下，除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱可在体内进一步分解代谢。进一步分解代谢。n嘧啶碱的降解过程主要嘧啶碱的降解过程主要在在肝细胞肝细胞中进行。中进行。n不同类型的嘧啶碱，其不同类型的嘧啶碱，其分解代谢的途径和终产分解代谢的途径和终产物不同物不同。70核酸的降解和核苷酸代谢1.1.胞嘧啶和尿嘧啶的降解胞嘧啶和尿嘧啶的降解二氢嘧啶酶二氢嘧啶酶H2O-脲基丙酸脲基丙酸胞嘧啶脱氨酶胞嘧啶脱氨酶H2O NH3胞嘧啶胞嘧啶尿嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶脱氢酶二氢尿嘧啶脱氢酶NADPH+H+NADP+二氢二氢尿嘧啶尿嘧啶-脲基丙酸酶脲基丙酸酶NH3+CO2H2O-丙氨酸丙氨酸 丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA乙酰乙酰CoATAC尿素尿素71核酸的降解和核苷酸代谢2.2.胸腺嘧啶的降解胸腺嘧啶的降解 二氢嘧啶酶二氢嘧啶酶H2O-脲基异丁酸脲基异丁酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶二氢胸腺嘧二氢胸腺嘧啶脱氢酶啶脱氢酶NADPH+H+NADP+二氢胸二氢胸腺嘧啶腺嘧啶-脲基异丁酸酶脲基异丁酸酶NH3+CO2H2O-异丁酸异丁酸 尿素尿素甲基丙二酸甲基丙二酸单酰单酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATAC糖异生糖异生72核酸的降解和核苷酸代谢胞嘧啶胞嘧啶NH3尿嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶H2OCO2+NH3-丙氨酸丙氨酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基异丁酸脲基异丁酸-氨基异丁酸氨基异丁酸H2O丙二酸单酰丙二酸单酰CoA乙酰乙酰CoATAC肝肝尿素尿素甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATAC糖异生糖异生73核酸的降解和核苷酸代谢合成代谢合成代谢分解代谢分解代谢氨基酸的代谢氨基酸的代谢脱氨基作用脱氨基作用脱羧基作用脱羧基作用核苷酸的代谢核苷酸的代谢嘌呤核苷酸的代谢嘌呤核苷酸的代谢嘧啶核苷酸的代谢嘧啶核苷酸的代谢小小 结结脱氨基方式脱氨基方式氨基酸氨基酸代谢库代谢库氨氨来源来源转运转运去路去路分解代谢（嘌呤碱基）分解代谢（嘌呤碱基）合成代谢（从头、补救）合成代谢（从头、补救）分解代谢（嘧啶碱基）分解代谢（嘧啶碱基）合成代谢（从头、补救）合成代谢（从头、补救）74核酸的降解和核苷酸代谢