分子生物学原理核苷酸代谢

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/11/21,分子生物学原理,#,2024/11/19,分子生物学原理,第九章 核苷酸代谢,嘌呤核苷酸合成,嘌呤核苷酸分解,嘧啶核苷酸合成,嘧啶核苷酸分解,2024/11/19,分子生物学原理,核苷酸的生物功能,作为核酸合成的原料,体内能量的利用形式,参与代谢和生理调节,组成辅酶,活化中间代谢物,2024/11/19,分子生物学原理,核酸的消化,2024/11/19,分子生物学原理,第一节 嘌呤核苷酸合成代谢,一、利用,磷酸核糖、氨基酸、一碳单位,及,CO,2,等为原料，称为,从头合成途径,。,二、利用体内,游离的嘌呤或嘌呤核苷,，合,成嘌呤核苷酸，称为,补救合成,。,2024/11/19,分子生物学原理,嘌呤核苷酸的从头合成,先合成次黄嘌,呤核苷酸(,IMP),IMP,再转化变,成腺嘌呤核苷酸,(,AMP),与鸟嘌呤,核苷酸(,GMP)。,天冬氨酸,甲酰基,谷氨酰胺,甲酰基,2024/11/19,分子生物学原理,IMP,的合成,PRPP,合成酶,磷酸核糖焦磷酸,酰胺转移酶,1-氨基-5-,磷酸核苷,2024/11/19,分子生物学原理,甘氨酸,甲酰,FH,4,谷氨酰胺,2024/11/19,分子生物学原理,2024/11/19,分子生物学原理,特点,嘌呤碱的合成一开始就沿着合成核苷酸的途径进行，即在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸，而不是首先单独合成嘌呤碱后再与磷酸核糖结合的。这是嘌呤核苷酸从头合成的一个重要特点。,肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠粘膜和胸腺。,2024/11/19,分子生物学原理,AMP,和,GMP,的合成,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,Asp，GTP,ATP,2024/11/19,分子生物学原理,ATP,和GTP的合成,在激酶的作用下，以ATP为磷酸供给,AMP,ADP ATP,GMP GDP GTP,2024/11/19,分子生物学原理,从头合成的调节,PRPP,酰胺转移酶的变构,2024/11/19,分子生物学原理,嘌呤核苷酸的补救合成,腺嘌呤磷酸核糖转移酶,次黄嘌呤鸟嘌呤,磷酸核糖转移酶,生理意义：,可以节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗；,体内某些组织器官，不能从头合成嘌呤核苷酸，因此对这些,组织器官来说，补救合成途径具有更重要的意义。,2024/11/19,分子生物学原理,嘌呤核苷酸的相互转变,酶,2024/11/19,分子生物学原理,脱氧核苷酸的生成,dNDP+ATP,dNTP+ADP,核糖核苷酸还原酶,2024/11/19,分子生物学原理,嘌呤核苷酸的抗代谢抑制物,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。它们主要以竞争性抑制或“以假乱真”等方式干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成。,嘌呤的类似物：6-巯基嘌呤(6,MP)、,6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤。,氨基酸类似物：氮杂丝氨酸及6-重氮-5-氧正亮氨酸，结构与谷氨酰胺类似。,2024/11/19,分子生物学原理,第二节 嘌呤核苷酸的分解代谢,类似于食物中核苷酸的消化过程。,1.核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成,核苷,2.核苷磷酸解成,自由的碱基,及,1-磷酸核糖,。,3.1-磷酸核糖转变成,5-磷酸核糖,，成为,PRPP,的原料。,4.嘌呤碱既可以参加,补救合成,，也可以分解产生,尿酸,。,2024/11/19,分子生物学原理,嘌呤代谢与临床,尿酸盐晶体可导致关节炎、尿路结石及肾病。,痛风病,可能与嘌呤核苷酸代谢缺陷有关，临床上用别嘌呤醇治疗。,2024/11/19,分子生物学原理,第三节 嘧啶核苷酸的合成代谢,从头合成,原料：,谷氨酰胺,、,CO,2,、,天冬,氨酸,。,补救合成,2024/11/19,分子生物学原理,嘧啶核苷酸的从头合成,谷氨酰胺,HCO,3,-,氨基甲酰磷酸合成酶,II,2,ATP,2,ADPPi,氨基甲酰磷酸,天冬氨酸氨基,甲酰基转移酶,氨甲酰天冬氨酸,2024/11/19,分子生物学原理,氨甲酰天冬氨酸,二氢乳清酸酶,二氢乳清酸,脱氢酶,乳清酸,2024/11/19,分子生物学原理,乳清酸,乳清酸核苷酸,尿嘧啶核苷酸,脱羧酶,磷酸核糖转移酶,2024/11/19,分子生物学原理,CTP、dCDP、TMP,的合成,CTP,合成酶,UDP,dUDP,dUMP,TMP,TMP,合成酶,CTP CDP dCDP dCMP,脱氨基,N,5,N,10,-CH,2,-FH,4,UMP,2024/11/19,分子生物学原理,嘧啶核苷酸的补救合成,嘧啶,PRPP,一磷酸嘧啶核苷PP,i,尿嘧啶核苷,ATP,UMPADP,嘧啶磷酸核,糖转移酶,尿苷激酶,2024/11/19,分子生物学原理,嘧啶核苷酸的抗代谢物,嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶,氨基酸类似物、叶酸类似物,2024/11/19,分子生物学原理,嘧啶核苷酸的分解代谢,通过核苷酸酶及核苷磷酸化酶的作用，分别除去磷酸及核糖和嘧啶,胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶。,尿嘧啶还原成二氢尿嘧啶，并水解开环。最终生成,NH,3,、CO,2,及,-丙氨酸,。,胸腺嘧啶降解成,-氨基异丁酸,。,嘧啶碱的代谢主要在肝中进行。产物易溶于水。,