《高职生化教学》word版

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1、高职班生化教学第八章核苷酸代谢一．本章重点、难点重点：嘌呤核苷酸从头合成的原料、能源、逐步合成、关键酶；嘧啶核苷酸从头合成原料、能源、关键酶；脱氧核苷酸生成、核苷三磷酸（NTP）的生成难点：嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的过程二．教案第一部分（1hr）核苷酸是机体内的一类重要含氮物质，具有多种生理功用：作为合成核酸大分子的基本原料是其最主要的功能。其次，核苷酸还可作为能源物质(例如：ATP、GTP等高能化合物)：参与辅酶的组成(如NAD、FAD、辅酶A等)；参与物质代谢的调节(如cAMP、cGMP)。此外，体内多种活性代谢中间物

2、也是以核苷酸衍生物的形式存在的(例如糖原合成过程中的UDPG，磷脂合成过程中的CDPDG等)。食物中的核酸在消化道中经胰腺和肠道分泌的多种酶作用下逐步分解。但其生成的碱基大部分被进一步被分解而排出体外，极少被机体利用。人体内的核苷酸基本上是由机体细胞自身合成的，因此，与某些氨基酸不同，核苷酸不属于营养必需物质。体内核苷酸的合成有两个途径：1．从头合成途径，即利用一些简单物质为原料，经过多步酶促反应，合成核苷酸。2．补救合成(又称重新利用)途径，即利用已有碱基或核苷，经过简单的反应过程，合成核苷酸。从头合成是主耍的途径，但

3、补救合成也有重要的意义。嘌呤核苷酸从头合成的原料是：磷酸核糖焦磷酸(PRPP)，由磷酸戊糖代谢而来、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2和一碳单位(由四氢叶酸携带)。先合成次黄嘌岭核苷酸(1MP)，然后再转变成腺苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)。嘌呤碱合成的特点是一开始就沿着合成核苷酸的途径进行，即在合成嘌呤核苷酸的过程中逐步合成嘌呤环。具体反应步骤不要求，但要掌握关键产物与调节部位。HGPRT(次黄嘌岭鸟嘌岭磷酸核糖转移酶)和APRT(腺嘌吟磷酸核糖转移酶)是嘌岭核苷酸补救合成的两种重要酶。HGPRT的缺陷可导致一种先天

4、性疾病第二部分（1hr）嘧啶核苷酸从头合成的原料是：PRPP、天冬氨酸、谷氨酰胺、以及CO2。首先合成尿嘧啶核苷酸(UMP)，然后再转变成胞嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)。与嘌呤核苷酸合成的程序不同，嘧啶核苷酸的合成是先合成嘧啶碱，而后再磷酸核糖化。虽然UMP、CTP的合成不需要一碳单位参加，但生成dTMP时需要由四氢叶酸携带的一碳单位。肝脏是体内从头合成嘌呤和嘧啶核苷酸的主要部位。嘌呤和嘧啶核苷酸的从头合成均受反馈调节的精密控制。主要是反应产物对有关酶的反馈抑制，由此调节适当的合成速度，一方面保证机体足够核苷酸

5、的需要；另一方面又不至于合成量过多，避免营养物和能量的消耗。合成途径中起始步骤的酶类是反馈调节的主要部位。对维持机体内环境的相对稳定具有重要意义。脱氧核苷酸(包括瞟呤和嘧啶脱氧核苷酸)是在相应的二磷酸核糖核苷(NDP)水平，由核糖核苷酸还原酶催化，直接还原而生成的。在核苷酸的分解代谢方面，尿酸是人体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物，黄嘌呤氧化酶是重要的酶。尿酸可由尿排出。若尿酸生成过多或排泄障碍，可导致高尿酸血症或痛风。由于别嘌呤醇是次黄嘌呤的类似物，可以抑制黄嘌呤氧化酶活性，减少尿酸的生成，故临床上用以治疗痛风症。嘧啶核苷

6、酸分解代谢产生某些b氨基酸，如胞嘧啶，尿嘧啶，最终生成b-氨基丙酸，胸腺嘧啶生成b-氨基异丁酸。人工合成的某些物质，其化学结构与嘌岭、嘧啶、叶酸或某些氨基酸类似，可以通过竞争性抑制或“以假乱真”等方式干扰或阻断核苷酸的正常合成代谢，从而抑制核酸、蛋白质合成及细胞增殖。这类物质称为核苷酸的抗代谢物。在临床上常用来作为抗肿瘤药和免疫抑制。常见的抗代谢物有：1．嘌吟类似物，例如6巯基嘌岭(6MP)，其结构与次黄嘌吟相似，在体内可经过磷酸核糖化(补救合成途径)而转变成6巯基嘌呤核苷酸。后者的结构与IMP相似，通过多种途径抑制嘌呤

7、核苷酸合成。2．啶类似物，例如5氟尿嘧啶(5FU)，其结构与胸腺嘧啶相似，可以在体内经磷酸核糖化转变成，氟尿嘧啶核苷酸。后者可抑制胸苷酸合成酶，干扰胸苷酸的合成。3．叶酸类似物，例如氨基蝶呤，结构与叶酸类似，竞争性抑制二氢叶酸还原酶，使叶酸不能还原成二氢叶酸及四氢叶酸，干扰—碳单位代谢，进而抑制嘌吟核苷酸和胸苷酸的合成。6MP、5Fu均为临床常用的抗癌药。氨基酸类似物，例如氮杂丝氨酸，其结构与谷氨酰胺类似，可干扰谷氨酰胺在嘌呤、嘧啶核苷酸合成中的作用，从而抑制嘌呤、嘧啶核苷酸的合成。一．教学大纲[目的要求]（一）掌握核苷

8、酸从头合成的要点：①嘌呤核苷酸从头合成原料、能源、逐步合成、关键酶；②嘧啶核苷酸从头合成原料、能源、先合成嘧啶环，再与PRPP结合；关键酶；③脱氧核苷酸生成；④核苷三磷酸（NTP）的生成、dTMP的生成。⑤影响核苷酸合成因素或调节因素。（高护班不讲）（二）掌握核苷酸补救合成途径。（三）嘌呤降解产物为尿酸、尿酸与痛风病