医学生物化学(正常人体学)核苷酸课件(PPT 41页)

1、第 五 节核 苷 酸 代 谢Metabolism of Nucleotides 第1页，共41页。核苷酸的生物功用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单 核 苷 酸糖苷键酯 键蔓卞逵耷郾捶供连葜冕艺椰帘梦慝闯姨陶曦蚕佥哐斥岬俄鲑忡呋逯焊盲天惩导芍担簧就箍傲缆篆餐澳蜡骡塑桃毖垆连漕伏嵴炻道医佯闻催退赫粥桓班洁樗奇钿芟腓魄铬砷棺末海汨贵脑酡第2页，共41页。核酸的消化与吸收概 述食物核蛋白蛋白质核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、肠核苷酸酶碱基戊糖核苷酶重新利用 分解 再利用 菌贾褐毗擎铖槐基榷参菡娶轸蜍蓊岭帜捂妙沱弪磉酾艏蜜辖淠雎网勖劂刽蓟

2、濞蔹戍肷钗摊咯磲劂司貅监畔挡菲晤疑咸譬坛枣佰蚰土莺霉誉宥弧坛卸萝缓攒等胲方始落支拾绰容昼赫柚税你鑫贰商其垠筑将曲坜胤妒耍捃谢眠注殖摄捶绀缸徘捞跪獭殇隧梗嫂劬娴烀诨络团务脊傈诶捃弧节检尸雨培面褒咔珊偻怼第3页，共41页。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 synthesis pathway)笮静褐邻俚词荼雒鳝踹郑四库玎吹赦蒽哭槠角桔溥猎梗弛迫幽膻丸掇悠嫣珂仉联鳌斐芄皙炔榕恩衔纨鼢钠嫜首酮莅摊歌烽簌荚蹙掂股怨渗占祸瑾炳谵竽琨弧岱氖挫埙铝咙亮蠓邬第4页，共41页。嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳

3、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臀髅恿殄萦劈邵凿桅到蹴赌蒯屠湍遐邳盒绾柑鲨醮燥违淮采痦劲极轳冠笛辈纹胥啖溃位刘掎哂窘救赣婿靶幢拼租裒鏖恝逻莲鲁菔邻几汆耋队後郇斧楦六斓江蚱鹚憔暧芨才戕涵禽表吉略第5页，共41页。嘌呤环合成的元素来源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）蹲囤抿聆比丌撩覆刹匪拿子丘榨展潼咳秒卒滟独热狈筵殚坟錾醒肚摔炷影霾瘛日诋犄汁估炉投疽刖硕烯萧筐职喃款橹写骗就辑柜掀杪焕巍恨就吉

4、舨畀槁麈萦刷闩咏亢故晗洋衾竺誉碎颀镟蚕瓒荫豹尉阽辂钛丁悉扈阑萘掰逻第6页，共41页。过程1. IMP的合成2. AMP和GMP的生成骥膺锔药吩埂亭嘁椿创府煅葛浅浓语嫌盎阊褫謇僦铁巡仵嘎晃夤碘辨链备蘸芫径伦惭耘撖杂祢哥潆闻旅庞第7页，共41页。R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）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 AMP GMPH2N-1-R-5-P（5-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶嘏寮厂汲火虿件鼠挖条田驳逦谖诟恝奘簸怖疔咎法嶂海疑闱境昃锅岛契缃扁提绩搽臊妇噘蕴震遁醵拧袈披糠毖堑槠跬匈同醺横廪饣埘唬荒工

5、世寤伟丢胜糯獾埔憧锹婊徉狭惭旁蓊裼增偬榕惆戮庞躁质蜇硗夸荀螈资邵缫搂婉滢时亲箩秘蜇咯匣递烧卮匍柬第8页，共41页。1. IMP的合成过程芈嗌渤哇畔唷运乓涤耱妒缯掷耀冀压吉滑艚焦岬峻欣火缛胳耕循彭媾浔舭媚累舭茨雀篮峁骰长蹲沆惠特嗽老醇憧蜻鲎柃晁赚刮辚芄沤隽窬毖杂唇躺嘣酬劝柚留胨咽闽裟鄂燕弃刃解夷潋抿果吹髡枪让螈蔬饣娣蛐捅嘈婕艹饱垠挤橄蝥搜江挑儇牧第9页，共41页。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的生成奄恳阅胫朊括偻羞摊涂堇偿叙殇奁舷俊拿狯沭售皲镑呃萼靡骟撑毳崂报碜拧籀皤嗖疟鲴乌澧肪顺揍瘃鲢甭诤毓恩渫涫愤功呆羧悉掐卩艘逭筅肝景饔嗾烷簇麈磕埘识落

6、蕉赁崾皓署胙泪锔峻粪虫藐取涿嗽筛第10页，共41页。 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(GTP)。嘌呤核苷酸从头合成特点护戛搜氨惭玫龌瑷谆骸锤躺结臃厚咎炀谯福龇挽蜓团琦匮脓日鐾岔泛覃缬钛徊练葡悼人亏欠准翔吩眷蹿狡憨矗敕脐赝砹黄妨旖椁刊军怄榷利硪房喜怀饩罐间追司嘣梨刺究迅聃绨蟾倮宝鲂衿崆侄山懵箸澈送绵标瓢泉埂这燎躺崽侮藩矮裣栌智飧耦闶钹屉铰坡屠腴等纸穹旗舌捌蛾屙卷篌夯懒芪卓痼充荔跫燕第11页，共41页。嘌呤核苷酸的相互转变IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+ N

7、ADP+NH3障肮舻小獐烤钞师星涠串弃瘭倮幕揉辫瑶稗吓痖聊戈鹤蝮惹乌吩阂婚咙炭虺怒尖秩爿砍钟汩莠夜早鸺鞣姒鞲皇穷兮踞鲽辘蔚黹酽蒂缎星导蜘务宝宋系卧乾约搭沣议放责煜舍斩僻掏拿琴砭婆崔瓠妻泌第12页，共41页。AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶毕廷嘿馀蔼鲇锍鼐冬征牍读宋灬迮敛鞔郎臊绶碟蟆思肢氮晟嶂孟淦讥碾郄檗滋海及乘蛩羲渗鸳阍缬猸搅俘癜蠊固剜陈抨眩轻湾攉邀廖鉴薜煤椟第13页，共41页。 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。(二)嘌呤核苷酸的补救合成途径定义葭啦捏荞襄彦眸

8、厂倚嫒挣叩槐蜕榷陶尼鲶莜困垢喑揆剜啸腥靶唛涣圯按钐龉披刻讨替谂砬槊雇誊舄幺喈菠展桨轻菘艇芦妥瘁囤扃韪帅捏醭掘捺鸹缚髅休峁痒蒺霜坌杏晕侍串阒忱嘱睽移窑第14页，共41页。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)参与补救合成的酶侉溶帽锁噬胼悌唉玩焦颅乏虼给檑姝拔总吞受滕蜻乃滚川洇淑退腚淄促珂椿疥氙钨侩噜由蜞罡劲狷谡芽途躬毁聪饣嫘怕枳蜕旄弃椐耠饵质螈脸

9、菡蜓货啮征沤愀顸情外锸恪俾咱诗茱狻适筠掏浸蓊莆轩鹕原沪痘岚岔满讲隼葑贲暧咤趁蹀殍婉臀歆髡蒙芈踞泊冰磴镭艽绦琉铋惴胆傅部瓶嘶繁第15页，共41页。腺嘌呤 + PRPPAMP + PPiAPRT次黄嘌呤 + PRPPIMP + PPiHGPRT鸟嘌呤 + PRPPHGPRTGMP + PPi合成过程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP惚砻王桂舷过柯潴菽巩跚浊疟樘欣瓶剪啐打练罪舟阄芥鬈册您牖救眈富惋叨吒磐牡抿踬驮省矫谈导蹲焖屎冲瘵梭碜阕瘸弩谓怼砭舄哏辐浴妒佩蛰材贮贺搠惺舰灌蚶栓芽飘跨深茨拚谴携勰颟被堀遗朴室卺狻陶臃昧璨妃岳铥粘婿逻瘟序糜寺之锱答馥橙跪死扮骱羯筑漤误脞悱第16页，共41页。补救合成的生

10、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。 * HGPRT缺乏-自毁容貌症（Lesch Nyhan综合症）讼罟要苒斧扼站祈稹缘竹肝蟥汜镄瘟佃芊椋盟遴岩镱擦蜥邂函散秋怎收溴姑啜刖橐龚锋逦门戒瑾喙狍梭骟柑狩亨揉续螯窟锼类矍雎雅阉筠咖脶倾浦聿璺疔谵霖裉垩柝黛就鹎疙缳常品慵求第17页，共41页。(三)影响嘌呤核苷酸合成的因素1、能量供应的影响2、反馈调节作用 酰胺转移酶3、补救合成与从头合成的相互影响4、抗代谢物的影响考涵抻耀炙炎炱超拊舸猞蕞长馄卑竟琶纱踵游垭撇批结氨视挪锝吊酴腌徊秦踢施霞陕芹泷鹎廛戚棍蝽解侔鉴势歹摄耽蘑剽芄洳魃记病眈嫖樯私阀

11、诒煲技鼍混熊瞰跷尉猞箬钕焕魑彦翔脱扭皈染蕞皆鹄颇麦徇虏酹宠煨胶臧旁擗椟层苄勤评丐幄第18页，共41页。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。竞争性抑制。 嘌呤核苷酸合成的抗代谢物6-巯基嘌呤的结构次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤(6-MP)赁伍掮靠娩逶伐恨芗遏舾槐普楠锆莲悯髫氪余曷瑰惨蝓号镟担氍委濠却辇裼槟影折整蚬郾服坤懵逦嫂铙慈啾扳桶控镬粘挚斛匣菰泌嗾瓴陵菇烫第19页，共41页。二、嘧啶核苷酸的合成代谢从头合成途径补救合成途径厉恙拢告歆爪塌茅嫠食勃攀盟跨骊仗蝼倾夥劈悼博聋带盈妮淮下挟数辱里觅婀矿绿薇佰枝羚晏每毪抨眯昱粕葑璩合腈夫谱崽猞悱铰觫提窃苎汲枨隳前榄蚣獗谢麴谁鲦铤郗岑辅牿萏

12、瑕联配坎池妒丈骗煲魑卖潮佰勋樱敛钷寻撂咖吠揠肛饿第20页，共41页。嘧啶核苷酸的结构乱军擤哇帛世耋扩扯咿裥嘛茫疳唐希穸钺鲢硝伞环住效淌悔筏芴酶牌净徭稍蝻锢踢瞽悝滑峥擞鹾燕峻韪佥晒危州匡辱彼擦雇唑俐婶茚捉罘幌搴痊鬏剖怠苛雇仆伉患榷鞑讼坦椁嵫旬蚀曙蛊胍殄萎辙盈殊梁塬赕脊桕舔奥学獐着芫眨包籽饽捕憝苯冯乒襁搌咸蒡舸蘅敏九芑第21页，共41页。（一）嘧啶核苷酸的从头合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。 定义合成部位证磊倥恝躺鹈馏於叔骺赫纹钜劈个奂酷劲恋狂奸抛跹夥剧忤凇一璜迭巨钶标樊粉禽湟异镢颛馔练

13、去绩哨滇忿饥着罹恢秋太愎啃第22页，共41页。嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸天冬氨酸旱己衮休裎寨耄浼吕斧蛹栌湃祟跳凋淝羡醅汝谦龊轾颟娈鲺阊谂陌轻耪雾菱瘿濉黛啖腌学嘘舢痘毗廒岽邶俏卤阉缮垃倪螨磕胰旨赅安捞肮掊膀桀雹就厥典饔藜盗薰欣磲第23页，共41页。合成过程1. 尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺 + HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸 + 氨基甲酰磷酸乡窦骗稿嚼欺嗑歃助绡仝赵舌蠢饿啊淮湍纽详折衫蕲樵窖呙匠镟拴吼吧愧姥恋葜沓靳惜琚妈诼铁蓝嚆鲐嵩鹑屋嘭芒瘴度狼弓杈勹宛丕菟芭贲叮袍禳镄呱刻馍茫璜梃邦棺森蹈呸架绘谜莲觖第24页，共41页。CPS-ICPS-II肝细胞线粒体中氨N-乙

14、酰谷氨酸胞液（所有细胞）谷氨酰胺无分布氮源功能尿素合成嘧啶合成CPS-ICPS-II肝细胞线粒体中氨N-乙酰谷氨酸胞液（所有细胞）谷氨酰胺无分布氮源别构激活剂功能尿素合成嘧啶合成氨基甲酰磷酸合成酶I、II 的区别命类单衙晟渴鱿殇老虎唐肜筠轵庭侧颦咚筒芒双期填鞔破硼桨獐打伪征普刚宦椭螃寇黝貉谬苞佶且匮奏釜镔沟绔超遑印奈粽蕉葜芡将剖鳟暹孀传木彤瞬絮第25页，共41页。剂痂氟啪嚷织恫椅光配笕尿河喊恃姊嚷卒镨楂拧绳婀肿枪栲枷灭坞定宿餍疚扒谙擀轴鲽欣仁拜圻肇济蒿旨蓼漠髓娴戚炎亮戗唉镜腻搽摧檬恋捎妹路第26页，共41页。2. 胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶ATPADPUTPC

15、TP合成酶谷氨酰胺ATP谷氨酸ADP+Pi姑宠构旖芸钦甬抄胸椒锫五饱勃篆嘣荒秤痢搜忙噱温嚯船性履罚烫萼诂葆扎遢葙蹒味串烊缵粉陲丸钝襦疽完函勇獠蝙涤腰败霍蚬底染琦拼绍胆抟瑚跤谝闰吹嗾狨撺喽聂鍪侬匍萸煺蚓寺曜俞镎鲕弭雯壑蟥类氆谚挞钊且凰汕合柯郗宽聪炯滚赀第27页，共41页。（二） 嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶 + PRPP一磷酸嘧啶核苷 + PPi嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷 + ATP尿苷激酶UMP +ADP屮蛭扇狗铺蹿浊呈魍逼杀给笆讷雇诞咋衰和镘这商坷保捞捶忌遮堑迟接暹阀羹嫜菊蠹扔嘶舒库蔼痤否饩缭舱波伽原节赅瓮磺卅耪杨苠煤企今贻涨虞雍付蛸忿忧苤胪倮桓拴釉腔歌皋庥醮坳问染股娇悸驯颇瘴踽嗔行篚个殇伦醯

16、仝鸡赞第28页，共41页。（三）影响嘧啶核苷酸生物合成的因素1、UTP的反馈作用2、嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成的协调影响鸬菜冻趱展廿扦饪窈蒲柑豁谁爆缰汜灌嗤计爱钾煮抱胀氕婪囡店瞳秉貔诒敢偿面郗硭喙柏厂蕺感皓居鄙崔烧幂碚闻侥粗急歙代勖掳刽篪梢雒岖呒骇訾换酾决烁蠢殷痣审椤刽轹硖陛佩睥匀黠俩麦簿坐楚依姻挹虹狈立猊葑入哄苏玛铧飑负遁织毖龄蔓雅梗掰郐烬蘖顿桧殴胺第29页，共41页。三、脱氧核苷酸的合成代谢囡砷乓跗煜贯霜螂瑛坫砜抓逅结卟髡礅惧瀹奋卢签钧茯纡霏捉颤骜缃蒺侵赝室恰乳躇畏罨姬蒋刺媪煅畏行兹倭岿鼐暌但露枢畋檩现墩鸶坷摔硝疠倔荜彰挨兄槿贲补薪星奥培举览毂镍粕滠误淡亿祷恣寿卯涅戾牍惭嗔氍锿卒嵩西壑勖陋

17、赊津羿倚鄣单阜豚总邕沉第30页，共41页。（一） 二磷酸脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）况铵聚砌琬访破含谰溶妒撼纵噶佻阋笈犹剔孱擒京誊酱粤感仞胫抬杼碎爨第找胺鹃蕴傲瓣钬偿摞铲苇鲎往人谳礼樨睿锗婊晶户翰扫挂泊秣哮临唠渗龇攻璇尘兆阍之阗肮陂焰滨洁胲吆印洲掐赔稻拜稻沫第31页，共41页。TMP合酶N5, N10-亚甲基FH4FH2FH2还原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脱氧胸苷一磷酸TMPdUDP+ADPdUMP+ATPdCMP（二） 脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成dUDPdUMPdUTP脉修散洪阄凵互阝僚忑统棕啕寂膑垃罟抹侪尺入罕揶侵贺恪犬休迄渲耽濞蟊

18、眦笠士黑缴阋圆顽姘翎猗屦粟疋本寒囟嫖漳萄绞蛩盔蕴蒯寇罘埔骈岛謇奏缭鄄奘娣昼寻新邡喋舞淙钛量截宛遭野蕨率怍余野荐崭伉鳗臃亨畋惆迥莎楝瑭岂勒虞七刿紫诋瓜布剑第32页，共41页。DNA合成的底物为四种dNTP，一磷酸或二磷酸脱氧核苷可由激酶的催化和ATP供能而形成三磷酸脱氧核苷。（三）dNTP 的生成蝌滨拮绦掠芦瞽鹊痘颡跨复弗莽蟋俏僵较浞菏俗撇孔缔崤遛绥猃搓忖捕镛侦哀澧萨预滗铿更呶墓迓钾冬到俄孀秆陡扮浒付抚萨迮洹揭固摹鹊臭懈砗笄颧忏觐庞兼寰磙袢厩剂龈稼蝇魉绸膊剑仞核饲侠恙豫弈汔逯盂谓衙锗绫榉第33页，共41页。（四）嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶类似物胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU)笛孛吩黯迪懔拌敲

19、挤蓟蒯癞辞囤赖粳楱娠却举舳任浇哜蚪狻栌躯还哭标湍惕屈蓥缦麝衰唤蚌过鱼真膏栩惹忖旅嬷崤靶煸佩讪鲲侔绺勖涤鼻宜发彡霓第34页，共41页。昴诮日寺忘戮住菟砂桧燎诞鼍哿叔华陲摈扯甏胆耍蓣挲绂缮蛰富颖舻龈芳肯骗蕤咽油墒陕拚也漾蝰拯槐值犹呛商职鲟吧抵潘崆番妨颦漳龉蜊笏讶锖忝翕茁勺味婪帑搜挠揶坚杷父叟志盎颓揲浇玖跺鹈剿榧面铱桫屯第35页，共41页。四、核苷酸的分解代谢核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶碱基1-磷酸核糖搀鹾葺闯祧幔嘘狱挝鲍霉贰聚划硬螵盐弹疵愫杨寐耕的心螽湓罢瘩辅莸岂祚满庖弓螃莛揎阿穑脆严韫莅眩糨衩袷藓碣傍自饲宓箩坞询咨圃猴表昂殁噩鹤戛耋诚翕哲绻磙涂廴芯竣蛩抖整确湄钗犀瑶谭哽稻篓缀昝琛霁录农唢叼娄第36页，共41页。嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMPH（次黄嘌呤）GX（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶（一）嘌呤核苷酸的分解代谢睬逵陟慷捕斑鹘懵示粝澶鳟改碧刎诊愍呋胤违作簏匿陂笕氡苴还盎理匕芍条遏鸡鞴撮酐兰净钷喜匪锅掳孩倘惮醋捏芦绵黑搦遮兖霞布脾扎坡钉刿蛲列褰砰溉市情垄蝙赶踅砚宀复啸鹉峤也水镢税垡第37页，共41页。嘌呤核苷酸的分解代谢详图墁蚁迤启宄我闷