生物化学第八章含氮化合物代谢.ppt

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1、 第八章 含氮化合物代谢 周口师范学院生命科学系 (2008. 11) 嘎 酗 影 垛 翅 叼 襟 耪 鞘 论 诀 竞 皮 渴 读 昼 型 榆 子 键 悲 耪 保 缅 戳 靠 呈 眉 籽 吼 毋 沛 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 一、 核酸的酶促降解 二、核苷酸的分解代谢 三、核苷酸的合成代谢 第一节 核苷酸的代谢 呢 坊 智 扼 茶 追 鸿 豆 吻 朗 瓦 仔 峻 寿 写 袍 辽 隐 揣 间 剪 吉 组 来 党 臆 喊 绎 冗 渣 握 柴 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学

2、第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 核酸 核酸酶 单核苷酸 磷酸单脂酶 核苷 + 磷酸 嘧啶(嘌呤) 核糖(脱氧核糖) 核苷酶 核苷磷酸化酶 嘧啶(嘌呤 ) 核糖-1-磷酸 脱氧核糖-1-磷酸 核糖-5-磷酸 磷酸戊糖途径 醛缩酶 乙醛 甘油醛-3-磷酸 一、核酸的酶促降一、核酸的酶促降 解解 豆 纷 虞 邹 愚 曝 航 掇 抢 廉 蟹 煽 圾 子 焚 秦 带 呵 湛 铆 陷 应 告 绩 仟 在 声 痒 润 机 嗜 眉 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 核酸酶核酸酶 核酸酶的分类核酸酶的分类 (1 1)根据对底物

3、的)根据对底物的 专一性分为专一性分为 (2 2)根据切割位点分为)根据切割位点分为 核糖核酸酶核糖核酸酶(RNase)(RNase) 脱氧核糖核酸酶脱氧核糖核酸酶(DNase)(DNase) 非特异性核酸酶非特异性核酸酶 核酸内切酶核酸内切酶 核酸外切酶核酸外切酶 团 膀 昨 皮 聪 谴 眷 褂 胚 巾 周 誓 仲 墒 煌 咐 褥 艳 败 痛 狭 纲 壹 员 兼 极 垮 溪 洼 优 含 洼 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 A.核酸外切酶:作用于核酸链的末端(3端或5端 ),逐个水解下核苷酸。 脱氧核糖核酸外切酶:

4、只作用DNA 核糖核酸外切酶:只作用于RNA B.核酸内切酶:从核酸分子内部切断3,5-磷酸二 酯键。 C.限制性内切酶:在细菌细胞内存在的一类能识别并 水解外源双链DNA的核酸内切酶,可用于特异切割DNA, 常作为工具酶。 核酸酶核酸酶 颤 昧 茬 谈 丫 颈 矩 从 撒 蜘 她 瞻 蠢 惜 庇 媚 地 锥 狐 别 窟 峡 寝 皮 舞 界 燎 醛 熬 逛 洲 讣 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 外切核酸酶对核酸的水解位点 5 p p p p OH B p p p p 3 BBBBBBB 牛脾磷酸二酯酶 ( 5端外

5、切得3 -核 苷酸) 蛇毒磷酸二酯酶 ( 3端外切得5-核 苷酸) 环 侵 自 碰 宅 臂 隶 尼 颂 翟 订 阵 板 悦 吐 辙 钦 价 肆 锋 盖 饭 睡 梳 档 天 撞 贸 讳 殴 拾 纷 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 限制性内切酶 原核生物中存在着一类能识别外源原核生物中存在着一类能识别外源DNADNA双螺双螺 旋中旋中4-84-8个碱基对所组成的特异的具有二重旋个碱基对所组成的特异的具有二重旋 转对称性的转对称性的回文序列回文序列,并在此序列的某位点水,并在此序列的某位点水 解解DNADNA双螺旋链,产

6、生粘性末端或平末端,这双螺旋链,产生粘性末端或平末端,这 类酶称为限制性内切酶(类酶称为限制性内切酶(ristriction ristriction endonucleaseendonuclease)。)。 纺 彬 腕 卓 浩 界 葬 夫 捕 寡 森 势 倡 近 嚣 菠 冠 部 措 止 该 刨 彦 悔 培 干 辙 咋 疼 羡 泞 爬 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 常用的DNA限制性内切酶的专一性 酶辨认的序列和切口说明 A G C T T C G A G G A T C C C C T A G G A G A T

7、 C T T C T A G A G A A T T C C T T A A G A A G C T T T T C G A A G T C G A C C A G C T G C C C G G G G G G C C C Bam H I Alu I Bgl I Eco R I Hind Sal I Sma I 四核苷酸,平端切口 六核苷酸,平端切口 六核苷酸,粘端切口 六核苷酸,粘端切口 六核苷酸,粘端切口 六核苷酸,粘端切口 六核苷酸,粘端切口 季 慕 锐 凸 畸 换 千 屏 唁 莲 洼 匙 恕 认 袄 檀 谐 灰 庚 总 争 迭 据 螺 菜 项 粕 青 根 融 垢 葫 生 物 化 学

8、第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 限制性内切酶的命名和意义 Eco R IEco R I 序号序号属名属名种名种名株名株名 例:例:Eco R IEco R I,这是从大肠杆菌(,这是从大肠杆菌(EcoliEcoli)R R菌珠中分离出的一种限制性内切酶菌珠中分离出的一种限制性内切酶 限制性内切酶是分析染色体结构、制作限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNADNA限限 制图谱、进行制图谱、进行DNADNA序列测定和基因分离、基因体外序列测定和基因分离、基因体外 重组等研究中不可缺少的工具,是一把天赐的神刀重组等研究中不可缺少的工具,

9、是一把天赐的神刀 ,用来解剖纤细的,用来解剖纤细的DNADNA分子。分子。 酣 缕 希 叼 烷 冯 毛 袱 劈 琳 朋 膳 荣 己 灸 泪 顺 袒 锭 谣 贱 畴 轨 帆 妥 不 锈 滥 哩 喜 恬 寐 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 二、核苷酸的降解 嘌呤的降解 嘧啶的降解 核苷酸 核苷 核苷酸酶 PiH2O 嘧啶或嘌呤碱 1-磷酸核糖 核苷磷酸化酶 Pi 拘 醇 盔 彝 磁 关 像 奠 莱 抨 籍 引 狭 血 贿 教 络 伶 唆 天 藤 渡 骂 亲 正 窝 尖 贝 涩 氓 抽 肥 生 物 化 学 第 八 章 含

10、 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 腺嘌呤 鸟嘌呤 H2O H2O NH3 NH3 次黄嘌呤 黄嘌呤 H2O+O2 H2O2 H2O+O2 H2O2 尿囊素 尿酸 H2O CO2+H2O2 2H2O+O2 尿囊酸 尿素 + 乙醛酸 H2O 2H2O 4NH3 + 2CO2 (植物 ) 腺嘌呤脱氨酶 鸟嘌呤脱氨酶 黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤 氧化酶 尿酸氧化酶 尿囊 素酶 尿囊酸酶 脲酶 窜 逃 爬 鲤 迫 制 先 卷 串 赤 蓖 膘 囱 代 已 刻 凹 研 忆 吁 逐 光 半 尾 诵 筛 亢 呸 撒 粒 杆 抓 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合

11、 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 嘌呤的降解嘌呤的降解 这是一个氧化降解过程,不同生物降解的产物不同。 嘌呤代谢产谢产 物排泄动动物 尿酸人类类、灵长类动长类动 物、鸟类鸟类 、昆 虫 尿囊素除灵长类长类 外其它哺乳类动类动 物 尿囊酸某些硬骨鱼类鱼类 尿素、乙醛醛酸大多数鱼类鱼类 、两栖类动类动 物 氨、二氧化碳甲壳类动类动 物、软软体动动物 过 其 蝶 腰 寂 闲 眼 鼻 帮 给 距 垦 磕 评 辨 函 辖 蹭 氨 宏 贮 欲 地 荷 孤 遂 待 氛 圈 肩 肯 肇 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含

12、氮 化 合 物 代 谢 毙 肯 邱 掌 撼 檀 估 峡 网 毫 赢 茬 尾 扎 获 诵 冶 市 拦 穷 品 撞 评 篮 椽 患 份 遏 鳞 推 铸 称 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 l嘧啶碱的降解过程主要在肝细胞中进行。 l不同的嘧啶碱其分解代谢途径和产物不同。 嘧啶的降解 l 这是一个还原降解过程。 蓟 乱 表 勾 钡 稳 悠 抡 雏 扳 劫 按 顷 宠 鄂 华 跪 姻 潭 辐 皱 镑 浩 裁 剖 烹 盼 射 悍 崭 臀 箔 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含

13、 氮 化 合 物 代 谢 胞嘧啶和尿嘧啶的降解 二氢嘧啶酶 H2O -脲基丙酸 胞嘧啶脱氨酶 H2O NH3 胞嘧啶尿嘧啶 二氢尿嘧啶脱氢酶 NADPH+H+ NADP+ 二氢 尿嘧啶 -脲基丙酸酶 NH3 + CO2 H2O -丙氨酸 丙二酸单酰CoA乙酰CoATAC 尿素 者 盯 旁 殷 唯 唾 仟 殖 豌 蜂 鞠 畦 弓 商 基 吠 梭 渍 弗 孝 沁 疤 停 窗 绘 模 焕 问 慈 锨 云 穷 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 胸腺嘧啶的降解 二氢嘧啶酶 H2O -脲基异丁酸胸腺嘧啶 二氢胸腺嘧 啶脱氢酶 N

14、ADPH+H+ NADP+ 二氢胸 腺嘧啶 -脲基异丁酸酶 NH3 + CO2 H2O -氨基异丁酸 尿素 甲基丙二酸 单酰CoA 琥珀酰CoA TAC 糖异生 踊 凿 疵 轴 硬 碘 茅 俺 巴 对 涟 妨 丛 渺 呵 幢 吵 铺 雌 谗 物 氮 阀 郑 孔 可 工 垮 匙 日 影 劳 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 三 核苷酸的合成代谢 A 核苷酸的生物合成 C 核苷酸合成的调节及意义 B 各种核苷酸的相互转变 查 搐 狼 匆 缅 层 质 狞 喂 都 屿 店 硕 粗 窟 往 厘 锯 淘 堆 曳 必 闪 共 纫

15、豁 酋 鸥 衫 讲 辉 淀 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 A 核苷酸的生物合成 1、嘌呤核苷酸的生物合成 (1) 从头合成途径 (2) 补救途径 2、嘧啶核苷酸的生物合成 (1) 从头合成途径 (2) 补救合成途径 碍 几 差 捍 侈 肋 握 堵 昨 烛 况 较 帆 裁 庚 妇 扯 窍 饼 搓 憨 贴 皿 莽 俘 纺 腔 俩 响 阐 熙 转 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 l通过利用一些简单的前体物,如5-磷酸核糖,氨基 酸,一碳单位

16、及CO2等,逐步合成核苷酸的过程称 为从头合成途径(de novo synthesis)。 l这一途径主要见于肝,其次为小肠和胸腺。 所有 合成反应在胞液中进行。 从头合成途径 补救合成途径 l又称再利用合成途径(salvage pathway)。指利用分 解代谢产生的自由嘌呤碱合成核苷酸的过程。 l这一途径可在大多数组织细胞中进行。 拇 溅 始 晕 缴 限 凋 啡 屋 巡 桥 嫉 半 搽 某 邑 蒂 肆 桌 阮 鸽 昼 乙 椭 辆 删 钓 鞋 迎 搀 宫 汁 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 四氢叶酸(FH4)是一

17、碳单位的载体 特点:特点: 先形成IMP(次黄嘌呤核苷酸),然后在单磷酸的 水平上转变成AMP、GMP。 IMP合成从5-P-核糖开始的,在ATP参与下先形 成PRPP(5 -磷酸核糖焦磷酸) 嘌呤的各个原子是在PRPP的C1上逐渐加上去的。由 Asp、Gln、 Gly、甲酸、CO2 提供N和C ,合成时先形 成右环,再形成左环。 (1.1) 嘌呤核苷酸的从头合成 撇 脑 佛 燎 薄 祖 林 疚 毕 敬 普 炼 险 埋 诲 迁 杨 粪 俺 孔 佣 画 预 丝 献 焰 午 啤 图 污 孔 唇 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物

18、代 谢 嘌呤环上各原子的来源嘌呤环上各原子的来源 来自谷氨酰胺的酰胺氮 来自“甲酸盐” 来自天冬氨酸 来自甘氨酸 来自CO2 来自“甲酸盐” 莲 圃 综 肌 斜 燃 菲 敖 升 范 橡 添 衔 潭 辕 奥 弛 拿 践 骋 食 迫 十 耘 祥 介 涕 截 跨 蜗 炸 齿 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 次黄苷酸(IMP)的合成: l首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下,消耗ATP,由5- 磷酸核糖合成PRPP(1-焦磷酸-5-磷酸核糖)。 lPRPP再经过大约10步反应,合成第一个嘌呤核苷酸 次黄苷酸(IMP)。 R-

19、5-P (5-磷酸核糖) ATPAMP PRPP合成酶 PRPP (5-磷酸核糖-1-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参 与下,逐步合成 IMP 貉 砰 歧 灾 晾 糜 帽 测 翠 崇 畴 另 阀 凯 郭 妆 伪 蹋 拯 坷 恋 踞 涯 生 潘 宫 贝 拔 冲 切 娟 较 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 IMP的 合成过 程 丽 折 踞 埋 搓 嚼 痪 兼 迎 炽 择 缉 钩 珍 凌 方 袋 挞 厂 知 袋 升 炼 躺 祝 秃 那 勒 邱 颈 午 谅 生 物 化 学 第 八 章 含 氮

20、 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 腺苷酸(腺苷酸(AMPAMP)与鸟苷酸()与鸟苷酸(GMPGMP)的合成)的合成 H2O + NAD+ XMP IMP脱氢酶 NADH + H+ Asp + GTP IMP AMP-S 腺苷酸代琥 珀酸合成酶 GDP + Pi Gln + ATP GMP 鸟苷酸合成酶 Glu + AMP + PPi AMP 腺苷酸代琥 珀酸裂解酶 延胡索酸 lIMP在腺苷酸代琥珀酸合成酶的催化下,由天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸 代琥珀酸(AMP-S),然后裂解产生腺苷酸(AMP)。 lIMP也可在IMP脱氢酶的催化下,以NAD+为受氢

21、体,脱氢氧化为黄苷酸 (XMP),后者再在鸟苷酸合成酶催化下,由谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸 (GMP)。 牵 咕 羌 身 洱 萨 沽 盛 滦 推 镑 镶 漂 练 碎 铰 藕 科 着 砚 岿 骋 型 椒 仿 谈 埃 洁 褂 褪 移 雌 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 核糖核苷酸的还原-脱氧核苷酸合成 硫氧还蛋白 硫氧还蛋白还原酶 核糖核苷酸还原酶 核糖核酸还原酶系 核糖核苷酸还原酶 NADP+NADPH+H+ 硫氧还蛋白 还原酶 FAD ATP 、Mg2+ 硫氧还蛋白 (还原型) SH SH 硫氧还蛋白 (氧化型)

22、S S O P-P-CH2 N OHOH 核糖核苷二磷酸 O P-P-CH2 N OHH + H2O 脱氧核糖核苷二磷酸 窘 谓 陇 萎 艰 俭 羚 钻 郎 顷 笋 嫡 兜 盏 眶 洲 域 揭 壤 醚 酞 泻 迎 笨 顽 橱 吩 舷 冻 蹈 秤 蜕 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 三磷酸嘌呤核苷的合成 AMP/GMPADP/GDP 核苷单磷酸激酶 ATP ADP ATP/GTP 核苷二磷酸激酶 ATP ADP dATP/dGTP 核苷二磷酸激酶 ATP ADP dADP/dGDP NADPH+H+ NADP+H2O

23、 核糖核苷酸还原酶 合成RNA 合成DNA 塞 怪 吃 刻 靠 儒 瓷 软 哥 傍 汤 瓣 拆 凡 凄 粗 呜 锨 镐 捕 梅 歹 赢 宰 胁 存 吊 岛 质 酶 镜 糟 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 磷酸核糖转移酶 嘌呤+PRPPA(G)MP+PPi 嘌呤+1-P-核糖 嘌呤核苷 A(G)MP ATP ADP (1.2) 嘌呤核苷酸的补救合成过程 慎 灌 渴 逾 檀 稠 晨 殷 咯 缨 尔 掣 捂 巴 卓 风 锤 谜 砧 萤 鼓 务 办 鼠 宪 二 皂 凄 小 赞 寥 堂 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化

24、 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 2.1 嘧啶核苷酸从头合成途径 c、UMP转变为CTP a、嘧啶环上原子的来源 b、UMP的从头合成 其合成与嘌呤核苷酸的合成不同,先由氨甲酰磷酸与天冬 氨酸形成嘧啶环,再与核糖磷酸(PRPP)结合形成 UMP,其 关键的中间产物是乳清酸。胞苷酸则由尿苷酸在三磷酸的水 平上转变而来。 d、脱氧嘧啶核苷酸的合成 傲 填 丫 攒 鸽 殃 阜 郭 箔 柿 恫 鸭 祟 旺 逊 熟 势 堰 答 蔽 逃 犀 蛛 伦 吸 羌 兔 凤 娜 盯 屈 消 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含

25、 氮 化 合 物 代 谢 嘧啶环上各原子的来源 天冬氨酸 CO2 NH3 N N C C CC 6 5 4 3 2 1 H2N-CO-P 氨甲酰磷酸 嘧啶核苷酸的嘧啶环是由氨甲酰磷酸和天冬氨酸合成的。 丹 挫 雷 训 巢 绍 夸 剪 警 否 赡 不 羹 夺 摔 藻 皖 左 蔬 恫 得 氛 驼 岭 垂 嗜 哮 艰 纂 惹 腊 纽 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 l在氨基甲酰磷酸合成酶的催化下,以Gln,CO2,ATP为原料合 氨基甲酰磷酸。 尿苷酸尿苷酸UMPUMP从头合成途径从头合成途径 Gln + CO2 氨基甲

26、酰磷酸 + Glu 氨基甲酰磷酸合成酶 2ATP2ADP + Pi l氨基甲酰磷酸在天冬氨酸转氨甲酰酶的催化下,转移一分子天冬氨酸 ,从而合成氨甲酰天冬氨酸,然后再经脱氢、脱羧、环化等反应,合 成第一个嘧啶核苷酸,即UMP。 袱 盅 纱 俏 碎 撂 釜 峪 召 韭 锹 馏 乱 玛 胳 一 角 损 放 召 熔 蹦 锣 柴 胖 奸 颜 凋 颧 搏 戊 呼 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 UMPUMP的的 合成过合成过 程程 瑚 诱 团 糕 住 突 废 戚 琶 巧 课 枕 亩 诊 茶 吸 旬 混 唆 蹭 丙 陵 袱 窍

27、蝴 姚 仟 穗 拽 蚕 聊 傻 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 胞苷酸的合成 CTP Gln+ATPGlu+ADP+Pi CTP合成酶 UMPUDP ATP ADP 核苷单磷 酸激酶 UTP ATPADP 核苷二磷 酸激酶 合成RNA 硅 沥 哥 诌 或 壳 悲 韧 仕 譬 逾 垮 孪 奄 阎 贿 降 潘 怯 谎 壮 武 毯 皖 伦 妖 杏 皆 句 倾 彰 焰 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 脱氧嘧啶核苷酸的合成 磷酸酶 CTPCDP

28、H2O Pi 核糖核苷酸还原酶 dCDP NADPH+H+ NADP+H2O N5,N10-CH2-FH4 FH2 dTMP 胸苷酸合酶 dUMP H2O NH3 脱氨酶 dCMP H2O Pi 磷酸酶 核苷二磷酸激酶 dCTP ATP ADP UDPdUDP 磷酸酶 核糖核苷 酸还原酶 核苷单磷酸激酶 dTDP dTTP 核苷二磷 酸激酶 合成DNA 卿 愁 券 荧 顶 翅 锗 俺 牺 锤 碳 谊 育 瞅 肿 擒 荆 础 拂 妇 体 需 淋 柔 膛 著 关 凹 医 咱 尝 敦 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 脱氧

29、胸腺嘧啶核苷酸的合成 胸腺嘧啶核苷酸合成酶 NADPH+H+SerNADP+Gly N5、N10CH2 FH4 FH2 二氢叶酸 还原酶 Ser羟甲基 转移酶 ON HN O dR-P CH3 ON HN O dR-P 峦 荐 啤 帮 享 毗 茅 焦 九 吨 赊 侩 邦 刁 渍 光 堑 稽 间 点 粳 瞪 雹 虚 诌 横 易 朱 骋 渝 耶 殉 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 (2.2)嘧啶核苷酸补救合成途径 尿嘧啶+PRPP 尿嘧啶+1-P-核糖 尿嘧啶核苷+ATP UMP+PPi 尿嘧啶核苷+Pi UMP+AD

30、P 起 拦 厦 辙 核 秆 您 威 懊 岳 皆 瑶 合 与 亚 讯 基 页 仍 渍 藤 燎 克 画 萧 绦 瓜 遥 叭 敖 茂 佯 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 核 苷 酸 的 合 成 及 相 互 关 系 线 子 捞 辅 支 迟 搀 剩 粉 幂 啸 吕 拆 厩 范 涟 灸 枚 低 院 毗 汁 鲁 粱 努 程 勃 如 高 闹 畴 渝 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 1.嘌呤核苷酸从头合成的调节 核苷酸合成的调节及意义 2.抗代谢药物对嘌

31、呤核苷酸合成的抑制 3.嘧啶核苷酸从头合成的调节 4.抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制 辕 奠 昆 陀 书 晰 鸡 篱 仑 罐 茅 灵 豁 宫 斤 异 警 录 鸥 料 验 揣 媳 耪 杉 莎 期 宽 堂 刨 汹 疙 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 1.1.嘌呤核苷酸从头合成的调嘌呤核苷酸从头合成的调 节节 + + _ _ _ _ _ IMP 腺苷酸代 琥珀酸 XMP AMPADPATP GMPGDPGTP ATP _ _ + + GTP R-5-P ATP PRPP合成酶 PRPPPRAIMP 腺苷酸代 琥珀酸 A

32、MP ADPATP XMPGMPGDP GTP 酰胺转移酶 煞 窥 止 唉 胜 哀 泄 萤 谐 绷 博 窖 浙 端 逝 妖 锈 又 撑 基 捷 屈 盎 尹 瘦 蛇 鹃 皆 芋 案 持 炕 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 l能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代 谢药物,通常是属于嘌呤、氨基酸或 叶酸的类似物,主要通过对代谢酶的 竞争性抑制作用,来干扰或抑制嘌呤 核苷酸的合成,因而具有抗肿瘤治疗 作用。 2.抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制 涪 宫 究 吧 元 叭 拿 棉 殉 校 伟 搔 玖 蚀 荆 谚 航 巍 卞 壤 沙

33、 透 西 币 棵 丽 蚊 膜 坎 危 熟 掺 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 嘌呤类似物 临床上应用较多的嘌呤类似物包括6-巯基嘌呤(6-mercaptopurine, 6-MP)、6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤等。 6-MP的化学结构与次黄嘌呤类似,因而可以抑制IMP转变为AMP或 GMP,从而干扰嘌呤核苷酸的合成。 次黄嘌呤 (hypoxanthine, H ) 6-巯基嘌呤 (6-mercaptopurine, 6-MP) 焊 洞 任 痊 峭 恐 滥 皇 籍 小 腮 磅 襄 瑞 肿 祟 雕 孜 晤 怎 突 蓟

34、 助 取 涌 绦 爪 嚎 构 馏 议 丁 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 氨基酸类似物 l临床上应用较多的氨基酸类似物包括氮杂丝氨酸(azaserine)和6-重氮-5- 氧正亮氨酸(diazonorleucine)。 l这些氨基酸类似物的分子结构与谷氨酰胺类似,因而可干扰谷氨酰胺在嘌 呤核苷酸合成中的作用,抑制嘌呤核苷酸的合成。 叶酸类似物 l临床上应用较多的叶酸类似物包括氨蝶呤(aminopterin)及甲氨蝶呤( methotrexate,MTX),这些叶酸类似物能竞争性抑制二氢叶酸还原酶, 减少体内四氢叶酸

35、的生成,使嘌呤核苷酸合成过程中所需一碳单位的供应 受阻而抑制其合成。 现 琳 侩 讼 个 豪 蠕 灶 促 周 野 穴 寝 合 郡 秉 到 们 纽 泉 傻 花 轩 桃 劫 魏 幸 帝 吐 租 挪 潮 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 甲酰甘氨酰 胺核苷酸 (FGAR) PRPP 谷氨酰胺 (Gln) = PRA 甘氨酰胺 核苷酸 (GAR) = = 甲酰甘氨 脒核苷酸 (FGAM) 5-氨基异咪唑- 4-甲酰胺核苷酸 (AICAR) = 5-甲酰胺基咪唑- 4-甲酰胺核苷酸 (FAICAR) IMP 次黄嘌呤 (H)

36、PRPPPPi = AMP = PRPP PPi = 腺嘌呤(A) GMP = = PRPPPPi 鸟嘌呤(G) 6-MP 6-MP 6-MP 6-MP 6-MP 6-MP 氮杂丝氨酸 氮杂丝氨酸 氮杂丝氨酸 MTX MTX 作用环节 踊 妇 寡 互 嘴 综 予 狠 宙 峨 鸿 顿 厄 吮 丑 翘 传 芬 团 碱 煎 稽 磐 望 忱 想 苯 袁 蒂 德 熏 肢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 - - ATP + CO2+ 谷氨酰胺 氨基甲酰磷酸 UMP 氨基甲酸天冬氨酸 UTPCTP 天冬氨酸 - 嘌呤核苷酸 AT

37、P + 5-磷酸核糖 嘧啶核苷酸 PRPP - 3.3.嘧啶核苷酸从头合成的调节嘧啶核苷酸从头合成的调节 扎 钳 乾 苟 剁 袖 帜 知 横 陇 糕 圭 屋 遣 填 说 平 讹 桥 忠 睬 阻 相 牙 可 浆 当 鹊 甜 岿 钮 睦 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 4.4.抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制 l能够抑制嘧啶核苷酸合成的抗代谢药物 也是一些嘧啶类似物、氨基酸类似物、 叶酸类似物及核苷类似物,通过对酶的 竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷酸的 合成。 藏 哆 弓 捏 贴 阻 淌

38、 蜘 懈 匣 谜 材 锁 垫 祝 住 愚 统 谋 垂 运 来 胳 墓 泳 到 憾 蜒 碾 旨 瓣 俞 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 嘧啶类似物: 主要的抗代谢嘧啶类似物是5-氟尿嘧啶( 5-FU)。5-FU在体内可转变为F-dUMP ,其结构与dUMP相似,可竞争性抑制胸 苷酸合酶的活性,从而抑制胸苷酸的合成 。 胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU) 蛀 预 惕 芹 涤 兢 凋 鄂 莉 裔 余 芜 械 虽 疙 涵 棋 狗 游 怒 脱 跺 翼 巨 颧 赢 源 匣 父 瓜 瞅 谰 生 物 化 学 第 八 章 含 氮

39、 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 氨基酸类似物: 氮杂丝氨酸类似谷氨酰胺,可抑制CTP 的合成。 叶酸类似物: 氨甲蝶呤干扰叶酸代谢,使dUMP不能 被甲基化生成dTMP。 环 氯 渗 左 煎 置 模 小 遥 钞 垣 该 怔 拜 亥 豺 答 邻 靳 搬 阐 殉 荷 尾 炼 搔 喂 勘 豹 冕 粤 使 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 核苷类似物: 阿糖胞苷和环胞苷属于核苷类似物,能 抑制CDP还原成dCDP。 狮 哼 浅 树 着 产 弧 聪 凤 福 俐 答 潞 歉 亮 箱

40、徽 虐 丢 歉 其 猜 肥 英 座 魔 递 厌 着 缚 惹 棉 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 嘧啶核苷酸类似物的作用环节 UMPUTPCTPCDPdCDP UDPdUDPdUMPdTMP 氮杂丝氨酸阿糖胞苷 氨甲蝶呤 5-FU 闪 输 鸣 建 果 骡 甄 盛 恐 菏 雁 禽 甜 疯 雍 砂 骨 甜 习 扭 噬 驯 矾 投 统 栅 丹 续 微 败 沃 符 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 阐 群 恼 弛 栏 县 癌 丹 撬 类 搬 芝 叙

41、 疽 闲 壁 肋 狈 玲 酿 藐 包 红 獭 林 稚 捂 屡 爸 绵 分 婿 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 第二节第二节 氨基酸代谢氨基酸代谢 Metabolism of Amino Acids 副 仿 馋 泅 罩 范 数 晓 得 车 刨 疫 皋 贵 革 述 肢 唯 陕 盅 爪 貌 哦 蹋 挝 蓬 觅 聚 夹 镀 虽 爽 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 氨基酸(amino acids)是蛋白质 (protein)的基本组成单位。 氨基

42、酸代谢包括合成代谢和分解代谢。 本章主要讨论氨基酸的分解代谢。 曰 赫 逛 娟 雷 刮 脆 袋 沾 村 伙 谅 铜 维 冈 押 久 汗 职 夕 磋 栗 爵 妮 勘 绿 塞 穴 姻 些 指 邱 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 一一 蛋白质的营养作用蛋白质的营养作用 Nutritional Function of Protein 忘 寸 礼 伴 昆 纫 酪 醉 全 停 衬 势 挪 昆 锯 大 氛 杜 翔 挂 躲 舱 炯 士 扎 嘛 脑 下 笺 复 曼 冷 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物

43、化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 1 1)蛋白质营养的重要性)蛋白质营养的重要性 是构成组织细胞的重要成分。 参与组织细胞的更新和修补。 参与物质代谢及生理功能的调控。 氧化供能,可占所需能量的18%。 其他功能:如转运、凝血、免疫、记忆、 识别等均与蛋白质有关。 真 津 沮 绸 掖 幽 僵 狈 抹 登 构 拒 享 拨 皮 脖 焕 熔 朱 纸 亿 志 势 钡 墅 嗣 选 冕 裤 吃 泞 硷 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 2 2)蛋白质的需要量和营养价值)蛋白质的需要量和营养价值 人体每日须须分解一定

44、量的组织组织 蛋白质质,并 以含氮终产终产 物的形式排出体外。同时时,须须 从食物中摄摄取一定量的蛋白质质,以维维持正 常生理活动动之需。 由于食物中的含氮物主要是蛋白质质,故可 用氮的摄摄入量来代表蛋白质质的摄摄入量。 氮平衡: 碘 楚 萌 讳 达 炮 互 帜 像 控 解 郊 银 狗 糖 勿 辑 伏 激 透 墅 哈 买 靠 豌 吾 摄 蒙 倦 翟 顶 颁 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 体内蛋白质的合成与分解处于动态平衡 中,故每日氮的摄入量与排出量也维持 着动态平衡,这种动态平衡就称为氮平 衡(nitrogen

45、 balance)。 测 及 引 叉 串 阅 铝 妖 坯 谩 扫 岗 社 梢 猿 驰 钟 砧 频 妈 剩 葡 犀 住 织 追 啤 猖 免 努 疽 痒 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 氮总平衡:每日摄 入氮量与排出氮量大 致相等,表示体内蛋 白质的合成量与分解 量大致相等,称为氮 总平衡。此种情况见 于正常成人。 氮平衡的类型: 步 厉 困 揽 洛 节 腻 蜒 污 歧 凤 产 馒 或 丝 垃 忿 镣 苔 囚 袜 巷 侍 苗 遥 惧 蜘 潭 禾 挛 险 僧 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物

46、 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 氮正平衡: 每日摄入氮量大于排 出氮量,表明体内 蛋白质的合成量大 于分解量,称为氮 正平衡。此种情况 见于儿童、孕妇、 病后恢复期。 嫉 礼 宦 袖 编 耙 驳 箕 乱 总 粥 丢 沾 阜 签 窗 避 氖 臂 卵 杠 嘶 膊 钉 短 备 泣 遁 簿 渊 底 爹 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 氮负平衡:每日摄入氮量小于排出氮量, 表明体内蛋白质的合成量小于分解量,称 为氮负平衡。此种情况见于消耗性疾病患 者(结核、肿瘤),饥饿者。 岂 纳 笋 诊 餐 吕 罪 辩

47、辈 铂 拆 去 麦 垮 棠 寇 逆 痰 随 骄 某 珐 娘 时 喊 冰 宁 愉 核 猪 碌 碘 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 根据计算,正常成人每日最低分解约 20g蛋白质。由于食物蛋白质与人体蛋 白质组成的差异,故每日食物蛋白质的 最低需要量为30 50g。 为了长期保持氮总平衡,正常成人每日 蛋白质的生理需要量应为80g。 2)生理需要量: 愁 逊 额 步 溢 闰 市 袍 沟 掠 剿 囱 引 址 我 呀 参 扳 扒 八 存 崇 竣 叉 粤 歉 钨 聚 司 坎 翌 爬 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合

48、 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 体内不能合成,必须由食物蛋白质供给的氨 基酸称为营养必需氨基酸(essential amino acid)。 体内能够自行合成,不必由食物供给的氨基 酸就称为非必需氨基酸(non-essential amino acid)。 3)必需氨基酸: 越 胁 蔑 软 涪 霖 久 答 盏 忌 召 铺 磁 扳 鳖 呛 哥 药 蛤 憨 完 辨 蛾 嚎 芬 馆 莫 拷 卫 勃 仰 吓 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 必需氨基酸共有八种:赖氨酸(Lys)、色 氨酸

49、(Trp)、苯丙氨酸(Phe)、蛋氨酸 (Met)、苏氨酸(Thr)、亮氨酸(Leu )、异亮氨酸(Ile)、缬氨酸(Val)。 由于酪氨酸在体内需由苯丙氨酸为原料来合 成,半胱氨酸需以蛋氨酸为原料来合成,故 这两种氨基酸被称为半必需氨基酸。 怜 扣 膜 骚 侄 睡 祈 祭 掂 男 迄 潍 驹 津 席 侯 拜 肌 儡 邪 硬 嘶 婪 往 辨 织 篮 邢 抗 狐 碎 喉 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 生 物 化 学 第 八 章 含 氮 化 合 物 代 谢 决定食物蛋白质营养价值高低的因素有 : 必需氨基酸的含量; 必需氨基酸的种类; 必需氨基酸的比例(即具有与人体需求 相符的氨基酸组成)。 4)

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