《核苷酸代谢》PPT课件(I)

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1、第九章核苷酸代谢核苷酸（nucleotides）是核酸的基本结构单位，它们在所有生物化学过程中均起着重要作用：（1）核苷酸是合成DNA和RNA的基本原料；（2）ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物；GTP、CTP、UTP也可提供能量；（3）AMP是三种重要辅助因子（NAD+、FAD、CoA）的组成成分；（4）某些核苷酸或其衍生物是重要的生物调节分子。第一节核苷酸的合成代谢从头合成途径：利用CO2、甲酸盐、Gln、Asp和Gly等小分子物质来合成，不经过碱基、核苷的中间阶段补救合成途径：利用体内游离的碱基或核苷合成核苷酸一、嘌呤核苷酸的合成（一）嘌呤核的来源（二）嘌呤核苷

2、酸的合成——AMP、GMP1.从头合成—主要方式嘌呤碱的合成是从5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）开始，经过一系列酶促反应，先生成IMP，然后再转变成AMP和GMP。（1）IMP的合成（2）AMP和GMP的合成（3）从头合成的调节嘌呤核苷酸的从头合成主要控制点有3个：①磷酸核糖焦磷酸转酰胺酶受终产物IMP、AMP和GMP所抑制，②腺苷酸琥珀酸合成酶受终产物AMP抑制，③次黄嘌呤核苷酸脱氢酶受终产物GMP抑制。2.补救途径两种途径：①嘌呤碱与PRPP反应生成嘌呤核苷酸；②嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸二、嘧啶核苷酸的合成（一）嘧啶核的来源（二）嘧啶核苷酸的合成1.从头合成—主要方

3、式在合成嘧啶核苷酸时，首先要由氨甲酰磷酸和天冬氨酸合成嘧啶环；然后嘧啶环与磷酸核糖结合成为乳清苷酸（orotidine-5'-phosphate）；乳清苷酸再生成尿嘧啶核苷酸(UMP)。其他各种嘧啶核苷酸则由UMP转变而成。（1）UMP的合成—肝脏（2）CMP的合成（3）从头合成的调节在大肠杆菌中，嘧啶核苷酸的从头合成可在3个控制点上受到终产物的反馈控制。合成途径的第一个调节酶是氨甲酰磷酸合成酶II，它受UMP的反馈控制；另2个调节酶是天冬氨酸转氨甲酰酶和CTP合成酶，它们受CTP的反馈抑制。2.补救途径三、脱氧核苷酸的合成（一）核苷二磷酸的还原（二）dTMP的合成1.d

4、UMP的合成2.dTMP的合成四、NTP和dNTP的合成（一）NTP的合成（二）dNTP的合成第二节核苷酸的分解代谢一、核酸的酶促水解二、碱基的分解代谢（一）嘌呤的分解代谢嘌呤的分解首先是在各种脱氨酶的作用下水解脱去氨基。A和G水解脱氨后分别生成I和H。脱氨反应也可以在碱基、核苷或核苷酸的水平上进行。在动物组织中，腺嘌呤脱氨酶（adeninedeaminase）的含量极少，而腺嘌呤核苷脱氨酶（adenosinedeaminase）和腺嘌呤核苷酸脱氨酶（adenylatedeaminase）的活性较高。因此，A分解主要在其核苷和核苷酸的水平上发生，而G分解主要在在碱基水平上

5、发生。（一）嘌呤的分解代谢（二）嘧啶的分解代谢核苷酸的分解产物嘧啶碱可以在生物体内进一步分解。不同种类生物对嘧啶碱的分解过程也不完全一样。一般具有氨基的嘧啶需要先水解脱去氨基。在人和某些动物体内，其脱氨过程也可能在核苷或核苷酸的水平上进行的。三、核苷酸代谢异常参与核苷酸代谢的某些酶先天性缺陷或代谢调节机制失常，均可导致核苷酸代谢异常。(一)嘌呤核苷酸代谢异常正常人血浆中尿酸的含量为200-300μmol/L，男性平均为270μmol/L，女性平均为210μmol/L。高尿酸血症:尿酸排出障碍或体内尿酸异常增多均可导致血液中尿酸异常升高，在临床上这种病症称为高尿酸血症（hy

6、peruricemia）。1.痛风症痛风症（gout）是嘌呤代谢异常的一种疾病。其代谢异常的突出表现是尿酸过多。尿酸的溶解度很低，当血中尿酸（盐）的浓度超过420μmol/L时，即可析出，形成结晶，沉积于关节、软组织、软骨及肾脏等组织，引起关节疼痛、尿路结石及肾脏疾病等，称为痛风症。2.Lesch-Nyhan综合症（自毁容貌症）Lesch-Nyhan综合症属于性连锁隐性遗传疾病，患者各器官、组织中HGPRT（其结构基因位于X染色体）缺乏。一般情况下，脑组织中嘌呤核苷酸从头合成所需的PRPP酰胺转移酶活性极低，而补救合成所需的HGPRT活性较高，因此，脑组织基本依靠补救合成

7、生成IMP和GMP。但Lesch-Nyhan综合症患者，由于脑组织中HGPRT缺失，使次黄嘌呤、鸟嘌呤经补救合成生成IMP、GMP受阻，嘌呤过多则进入分解途径生成尿酸，引起高尿酸血症，最终导致中枢神经系统发育障碍，患者智力缺陷，具攻击性行为，又称自毁容貌征。3.ADA缺陷症ADA（adenosinedeaminase）为腺苷脱氨酶，在嘌呤分解代谢时可催化腺苷和脱氧腺苷脱氨基。在白细胞中，如果ADA缺失，则腺苷与脱氧腺苷积累。由于白细胞中含有丰富的补救合成酶，使腺苷和脱氧腺苷迅速转变为相应的核苷酸，如脱氧腺苷形成dATP。dAT