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1、第 九 章,核 苷 酸 代 谢,Metabolism of Nucleotides,第 一 节 概 述,一、核苷酸的生物功用,1.作为核酸合成的原料 2.体内能量的利用形式 3.参与代谢和生理调节 4.组成辅酶 5.活化中间代谢物,二、核酸的消化与吸收,（一）消化,（二）吸收,核酸消化产物在小肠上部被吸收后经门静脉入肝.,第 二 节 核酸的分解代谢,一、核酸的分解,核酸（DNA/RNA）,寡核甘酸+单核苷酸,核酸酶,核酸酶本质是磷酸二酯酶，作用是水解磷酸二酯键。 水解DNA的称DNA酶，水解RNA的称RNA酶。,核酸内切酶：水解核酸分子内部的磷酸二酯键 核酸外切酶：切割末端单核苷酸,二、单核苷
2、酸的分解,核苷酸,核苷,核苷酸酶,Pi,核苷磷酸化酶,碱基（嘌呤/嘧啶）,1-磷酸核糖,核苷水解酶,碱基,戊糖,三、嘌呤的分解,嘌呤碱的最终 代谢产物,AMP,GMP,H （次黄嘌呤）,G,X （黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,嘌呤核苷酸的分解主要在肝脏、小肠及 肾脏中进行，产物是尿酸。（嘌呤环未打开）,正常人血浆尿酸的含量： 0.120.36mmol/L（26mg/dl),血浆中浓度超过8mg/dl，尿酸易以结晶形式沉积，导致痛风。,痛风的原因： 1.核酸大量分解（如白血病、恶性肿瘤） 2.肾脏排泄障碍 3.代谢酶缺陷 4.长期进食高嘌呤饮食,痛风症的治疗机制,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤
3、,尿酸,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,别嘌呤醇,四、嘧啶的分解,嘧啶分解代谢时环被打开，产物是小分子物质。,胞嘧啶,NH3,尿嘧啶,二氢尿嘧啶,H2O,CO2 + NH3,-丙氨酸,胸腺嘧啶,-脲基异丁酸,-氨基异丁酸,H2O,肝,尿素,第三节 核苷酸的生物合成,核苷酸合成,从头合成,补救途径,指利用简单物质为原料，经过一系 列酶促反应，合成核苷酸的途径。,利用体内游离的碱基或核苷，经过 简单的反应，合成核苷酸的过程。,一、1-焦磷酸-5-磷酸核糖的生成,R-5-P （5-磷酸核糖）,PRPP合成酶 (磷酸核糖焦磷酸激酶),PRPP （磷酸核糖焦磷酸）,+ ATP,+ AMP,Mg2+,磷酸戊糖
4、途径,嘌呤核苷酸的结构,GMP,AMP,二、嘌呤核苷酸的合成代谢,主要是肝，其次是小肠和胸腺。,（一）从头合成,1.合成部位,2.合成的原料,5-磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、 一碳单位、CO2,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）,R-5-P,3.过程,（1）IMP的合成,（2） AMP和GMP的生成,特点：在5-磷酸核糖的基础上合成嘌呤核苷酸。不是先合成嘌呤环再与糖结合。,R-5-P （5-磷酸核糖）,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,H2N-1-R-
5、5-P （5-磷酸核糖胺）,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,目 录,（3）ATP 和 GTP的生成,次黄嘌呤 + PRPP,IMP + PPi,HGPRT,（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径,合成部位：脑、骨髓。,补救合成的生理意义,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。,嘧啶核苷酸的结构,三、嘧啶核苷酸的合成,1.嘧啶合成的原料： 天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2,（一） 嘧啶核苷酸的从头合成,2.合成过程,（1） 尿嘧啶核苷酸的合成,ATP + CO2+ 谷氨酰胺,氨基甲酰磷酸,UMP,ATP + 5
6、-磷酸核糖,PRPP,乳清酸,乳清酸核苷酸,CO2,UMP合成过程,先合成嘧啶环再加糖,2. 胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,（二） 嘧啶核苷酸的补救合成,四、脱氧核苷酸的合成,（一）核糖核苷酸的还原,二磷酸脱氧核苷,NDP,dNDP,二磷酸核糖核苷,NADP+,NADPH + H+,核糖核苷酸还原酶，Mg2+,还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2,氧化型硫氧化还原蛋白,硫氧化还原蛋白还原酶 （FAD）,除胸腺嘧啶核苷酸外均在二磷酸水平还原生成。,（二）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的合成,dUMP,脱氧胸苷一磷酸 dTMP,UDP,脱氧核苷酸还原酶,dUDP,四.核苷酸的抗代谢物,核苷酸的抗
7、代谢物是一些嘌呤或嘧啶、氨基酸或叶酸等的类似物。,5-氟尿嘧啶(5-FU),次黄嘌呤 (H),6-巯基嘌呤 (6-MP),6-巯基嘌呤 抑制嘌呤核苷酸合成,目 录,胸腺嘧啶(T),5-氟尿嘧啶(5-FU),5-氟尿嘧啶(5-FU) 抑制胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）合成,某些改变了核糖结构的核苷类似物,氮杂丝氨酸,阿糖胞苷,氨甲碟呤,氮杂丝氨酸,复 习 题,1.合成嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的原料分别有哪些？合成过程分别有什么特点？,2.嘌呤分解代谢的产物是什么？生成过多可导致什么疾病？嘌呤嘧啶分解有何不同？,3.脱氧核苷酸是如何生成的？,4. 5-FU、6-MP作为抗代谢物其作用 机理分别是什么？,