核苷酸代谢生物化学

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1、第八章核苷酸代谢BiochemistryDepartmentDepartmentofBasicMedicalSciencesHangzhouNormalUniversityGuyisheng生物化学多媒体课件试用版（nucleotidemetabolism）概述核酸不属于必需营养物质核酸的消化过程核苷酸的生物学功能：核酸合成的原料（最主要功能）能量的利用形式（ATP等）参与代谢与生理调节（cAMP等）辅酶成分（NAD+等）活化中间代谢物（作为载体：如UDPG等）消化2021/9/212DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege

2、第一节嘌呤核苷酸代谢一、嘌呤核苷酸的合成（两种途径）从头合成途径、补救合成途径（重新利用）（一）从头合成（denovosysthesis）利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸（嘧啶核苷酸），称为从头合成途径2021/9/213DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege元素（原料）来源天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位、CO2、5-磷酸核糖器官：肝（为主）、小肠、胸腺细胞定位：胞液特点：在5-磷酸核糖的基础上逐步合成合成过程：两阶段基本原料－→IMP－→AMP、GMP原料来源

3、嘌呤核苷酸合成的原料2021/9/214DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege嘌呤核苷酸的从头合成过程1、IMP的合成5-磷酸核糖5-磷酸核糖-1-焦磷酸PRPP5-磷酸核糖胺IMP2、AMP和GMP的生成IMP合成AMP生成ATPAMPPRPP合成酶（磷酸核糖焦磷酸）（PRPP）酰胺转移酶（PRA）IMPAMP、GMPAMP（GMP）ADP（GDP）ATP（GTP）激酶激酶2021/9/215DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeR-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMP

4、PRPP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IMPAMPGMPH2N-1-R-5´-P（5´-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶IMP合成AMP生成2021/9/216DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege①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IMP合成AMP生成2021/9/217DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeIMP合成IMP合成AMP生成2021/9/

5、218DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege从头合成的调节意义：满足核酸合成时嘌呤核苷酸的需求节省营养物和能量（不“供大于求”）调节方式：反馈调节部位：PRPP合成酶、酰胺转移酶等IMP、AMP、GMP的反馈抑制作用PRPP、R-5-P的促进作用交叉调节嘌呤调节2021/9/219DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（二）嘌呤核苷酸的补救合成补救合成途径（salvagepathway）的概念细胞利用现成的嘌呤碱或嘌呤核苷，重新合成嘌呤核苷酸，称为补救合成特点：过程简单

6、，耗能少1、嘌呤开始的补救合成腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）和次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）PRPP提供R-5-P反应式2021/9/2110DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeAMP合成为例腺苷激酶催化2、嘌呤核苷开始的补救合成补救合成的意义：（1）节省能量与氨基酸消耗（2）脑、骨髓等重要（缺乏从头合成的酶类）（自毁容貌症的患儿，先天性缺乏HGPRT）附：嘌呤核苷酸的相互转变2021/9/2111DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（三）脱氧核苷酸

7、的生成二磷酸核苷还原生成（NDP－→dNDP）dNDP－→dNTP复杂过程还原变构调节复杂的酶体系：核糖核苷酸还原酶（变构酶）催化（B1、B2两个亚基结合时才有酶活性）NADPH参与硫氧化还原蛋白作为电子载体硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）参与核糖核苷酸还原酶的变构调节2021/9/2112DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（四）嘌呤核苷酸的抗代谢物三大类：嘌呤、氨基酸或叶酸类似物机制：阻断或干扰嘌呤核苷酸的合成代谢竞争性