分子生物學(xué)原理核苷酸代謝第1頁/共27頁2023/3/7核苷酸的生物功能作為核酸合成的原料體內(nèi)能量的利用形式參與代謝和生理調(diào)節(jié)組成輔酶活化中間代謝物第2頁/共27頁2023/3/7核酸的消化第3頁/共27頁2023/3/7第一節(jié)嘌呤核苷酸合成代謝一、利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及

CO2等為原料，稱為從頭合成途徑。二、利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，合成嘌呤核苷酸，稱為補救合成。第4頁/共27頁2023/3/7嘌呤核苷酸的從頭合成先合成次黃嘌呤核苷酸(IMP)IMP再轉(zhuǎn)化變成腺嘌呤核苷酸(AMP)與鳥嘌呤核苷酸(GMP)。天冬氨酸甲?；劝滨０芳柞；?頁/共27頁2023/3/7IMP的合成PRPP合成酶磷酸核糖焦磷酸酰胺轉(zhuǎn)移酶1-氨基-5’-磷酸核苷第6頁/共27頁2023/3/7甘氨酸甲酰FH4谷氨酰胺第7頁/共27頁2023/3/7第8頁/共27頁2023/3/7特點嘌呤堿的合成一開始就沿著合成核苷酸的途徑進行，即在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸，而不是首先單獨合成嘌呤堿后再與磷酸核糖結(jié)合的。這是嘌呤核苷酸從頭合成的一個重要特點。肝是體內(nèi)從頭合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小腸粘膜和胸腺。第9頁/共27頁2023/3/7AMP和GMP的合成

腺苷酸代琥珀酸合成酶IMP脫氫酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶GMP合成酶Asp，GTPATP第10頁/共27頁2023/3/7ATP和GTP的合成在激酶的作用下，以ATP為磷酸供給AMPADPATPGMPGDPGTP第11頁/共27頁2023/3/7從頭合成的調(diào)節(jié)PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶的變構(gòu)第12頁/共27頁2023/3/7嘌呤核苷酸的補救合成腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶次黃嘌呤－鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶生理意義：可以節(jié)省從頭合成時能量和一些氨基酸的消耗；體內(nèi)某些組織器官，不能從頭合成嘌呤核苷酸，因此對這些組織器官來說，補救合成途徑具有更重要的意義。第13頁/共27頁2023/3/7嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變酶第14頁/共27頁2023/3/7脫氧核苷酸的生成dNDP+ATPdNTP+ADP核糖核苷酸還原酶第15頁/共27頁2023/3/7嘌呤核苷酸的抗代謝抑制物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。它們主要以競爭性抑制或“以假亂真”等方式干擾或阻斷嘌呤核苷酸的合成代謝，從而進一步阻止核酸以及蛋白質(zhì)的生物合成。嘌呤的類似物：6-巰基嘌呤(6MP)、6-巰基鳥嘌呤、8-氮雜鳥嘌呤。氨基酸類似物：氮雜絲氨酸及6-重氮-5-氧正亮氨酸，結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺類似。第16頁/共27頁2023/3/7第二節(jié)嘌呤核苷酸的分解代謝類似于食物中核苷酸的消化過程。1.核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成核苷2.核苷磷酸解成自由的堿基及1-磷酸核糖。3.1-磷酸核糖轉(zhuǎn)變成5-磷酸核糖，成為PRPP的原料。4.嘌呤堿既可以參加補救合成，也可以分解產(chǎn)生尿酸。第17頁/共27頁2023/3/7嘌呤代謝與臨床尿酸鹽晶體可導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎病。痛風(fēng)病可能與嘌呤核苷酸代謝缺陷有關(guān)，臨床上用別嘌呤醇治療。第18頁/共27頁2023/3/7第三節(jié)嘧啶核苷酸的合成代謝從頭合成原料：

谷氨酰胺、

CO2、天冬氨酸。補救合成第19頁/共27頁2023/3/7嘧啶核苷酸的從頭合成谷氨酰胺＋HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP＋Pi氨基甲酰磷酸天冬氨酸氨基甲?；D(zhuǎn)移酶氨甲酰天冬氨酸第20頁/共27頁2023/3/7氨甲酰天冬氨酸二氫乳清酸酶二氫乳清酸脫氫酶乳清酸第21頁/共27頁2023/3/7乳清酸乳清酸核苷酸尿嘧啶核苷酸脫羧酶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶第22頁/共27頁2023/3/7CTP、dCDP、TMP的合成CTP合成酶UDPdUDPdUMPTMPTMP合成酶CTPCDPdCDPdCMP脫氨基N5,N10-CH2-FH4UMP第23頁/共27頁2023/3/7嘧啶核苷酸的補救合成

嘧啶＋PRPP

一磷酸嘧啶核苷＋PPi

尿嘧啶核苷＋ATPUMP＋ADP

嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶

尿苷激酶第24頁/共27頁2023/3/7嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物：5-氟尿嘧啶氨基酸類似物、葉酸類似物第25頁/共27頁2023/3/7嘧啶核苷酸的分解代謝通過核苷酸酶及核苷磷酸化酶的作用，分別除去磷酸及核糖和嘧啶胞嘧啶脫氨基轉(zhuǎn)變成