《生物化学》教学课件：核苷酸代谢 (2).pdf

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1、核苷酸代谢MetabolismofNucleotide1概述核苷酸是核酸的基本结构单位。人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。因此，核苷酸不属于营养必需物质。2核酸的消化与吸收核酸酶核苷酸酶磷酸核酸核苷酸nucleicacidnucleotide核苷（肠）nucleoside核苷酶碱基（嘌呤、嘧啶）purine、pyrimidine核糖ribose3核苷酸的主要生物功用作为核酸合成的原料体内能量的利用形式cAMP、cGMP参与代谢和生理调节：信息分子、变构调节剂组成辅酶活化中间代谢物：UDPG、CDP-甘油二酯4主要内容嘌呤核苷酸合成代谢（从头合成、补救

2、合成）嘧啶核苷酸分解代谢分解代谢产物及其生理作用5第一节嘌呤核苷酸的合成与分解代谢MetabolismofPurineNucleotides6嘌呤核苷酸的结构NH2碱基:NN嘌呤(purine)NHNN76N51腺嘌呤(adenine,A)82O943NHNNNHNHNNH2鸟嘌呤(guanine,G)7一、嘌呤核苷酸的合成代谢从头合成途径(denovosynthesispathway)以小分子化合物为原料，经一系列酶促反应逐步合成。补救合成途径(salvagesynthesispathway)利用体内游离的碱基或核苷，经比较简单的反应过程合成。8(一)嘌呤核苷

3、酸的从头合成途径1.原料：CO2N-----------GlyAspN1N10-CHO-FH----4N5，N10=CH-FH4N3NGlnCO2、‘1C’、Asp、Gly、Gln9(一)嘌呤核苷酸的从头合成途径1.原料：磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2及一碳单位。2.场所：肝脏、小肠粘膜和胸腺细胞的胞液中103.主要酶：磷酸核糖焦磷酸合成酶磷酸核糖酰胺转移酶114.合成过程⑴IMP的合成⑵AMP和GMP的生成12AMPATPPP-1-R-5-PR-5-P（磷酸核糖焦磷酸）PRPP合成酶（5-磷酸核糖）谷氨酰胺磷酸核糖酰胺转移酶谷氨酸H2N-1-R-5´-

4、P在谷氨酰胺、甘氨酸、一（5´-磷酸核糖胺）碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下AMPIMPGMP13（Ⅰ）PRPP的生成ATPMg+AMP5-磷酸核糖5-磷酸核糖-1-焦磷酸PRPP合成酶（PRPP）POCH2OOHPPOHOH14（Ⅱ）生成IMP(共10步)PRPP酰胺转移酶PRPP5’-P-核糖胺→→→IMPGlnGluPRA（ATP、原料）151.IMP的合成过程①磷酸核糖酰胺转移酶②GAR合成酶③转甲酰基酶④FGAM合成酶⑤AIR合成酶16172.AMP和GMP的生成①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脱氢酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶18激酶激酶AMP

5、ADPATPATPADPATPADP激酶激酶GMPGDPGTPATPADPATPADP19•嘌呤核苷酸从头合成特点•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。20•合成部位器官定位：主要器官是肝，其次是小肠和胸腺。细胞定位：胞质•合成过程首先合成嘌呤核苷酸的共同前体IMP，然后由IMP转化为AMP和GMP。215.从头合成的调节(1)关键酶PRPP合成酶PRPP酰胺转移酶PRPP酰胺转移酶IMP（G、A）PRPP活性单体无活性22(2)调节机理——产物对关键酶的反馈调节++腺苷酸AMPATP

6、PRPP合成酶酰胺转移酶代琥珀酸R-5-PPRPPIMPXMPGMPGTPIMPAMPGMP特点：自身产物反馈抑制，彼此产物相互促进23(二)嘌呤核苷酸的补救合成原料游离的嘌呤碱或嘌呤核苷（如：腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤和腺嘌呤核苷）场所脑、骨髓24重要酶：APRT腺嘌呤磷酸核糖转移酶HGPRT次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶腺苷激酶25合成过程：APRT腺嘌呤+PRPPAMP+PPiHGPRT次黄嘌呤+PRPPIMP+PPi鸟嘌呤+PRPPHGPRTGMP+PPi腺苷激酶腺嘌呤核苷AMPATPADP26生理意义a.节约原料、能量b.某些组织缺乏从头合成的酶（eg

7、.脑、骨髓），以此作为唯一合成途径。27从头合成与补救合成：前者是合成的主要途径。但不同组织中重要性不同，肝组织——从头合成途径，脑、骨髓、红细胞等——补救途径28（三）嘌呤核苷酸的相互转变AMPGMPNH3腺苷酸代IMP琥珀酸XMP29（四）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）30核糖核苷酸还原酶，Mg2+NDPdNDP二磷酸核糖核苷二磷酸脱氧核苷还原型硫氧化氧化型硫氧S还原蛋白-(SH)2化还原蛋白SNADP+NADPH+H+硫氧化还原蛋白还原酶(FAD)激酶dNDP+ATPdNTP+ADP31（五）嘌呤核苷酸