遺傳物質合成的基本原料——核苷酸課件

1、遺傳物質合成的基本原料核普酸:t、核昔酸的主要來源有哪些？人體是否 有必要補充核酸？:*2、哺乳動物會因嚅吟核昔酸代謝而出現(xiàn) “痛風”嗎？清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件855國:作為dna和rna合成的基本原料，這是最主要的功 :做為能量的存儲、轉移和利用的形式。 :參與代謝或生理活動的調節(jié)。 :參與構成酶的輔酶或輔基。 :作為活化中間代謝物的載體。食物中的核蛋白 i胃酸核酸（dna及rna）蛋白質|胰核酸酶核普酸. i胰、腸核/酸酶磷酸核昔磷酸化酶戊糖 堿基清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件857meej 國10.1核昔酸在體內的合成過程:從頭合成途徑(de novo synth

2、esis)利用氨基酸、一碳單位、二氧化碳和磷酸核糖等簡單物質為原料，經過一系列酶促反應合成核普酸的途徑稱為從頭合成途徑。:補救合成途徑(salvage pathway)。用體內游離的核昔為原料經過比較簡單的反應過程合成核普酸的過程稱為補救途徑。:肝是體內從頭合成嚓吟核昔酸的主要器官, 其次是小腸和胸腺，而腦、骨髓則無法進 行從頭合成途徑，只能通過補救合成途徑 來進彳亍。:喀曖核苔酸的從頭合成主要是在肝細胞的 細胞液來清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件859國10.1.1. 嘿吟核昔酸的從頭合成嘿吟堿合成的元素來源co2 甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺ni-甲酰四氫葉酸清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生

3、物學課件#hei:7-磷酸核糖的活化5-磷酸核糖焦磷酸(5-phosphoribosyl-pyrophosphate, prpp) 的生成。:次黃嚓吟核昔酸(inosine monophosphate,imp)的合成。:腺嘿吟核昔酸(adenosine monophosphate,amp)和鳥嚓吟核菩酸(guanosine monophosphate, gmp)的生成。861清華版教材醫(yī)學生物化學與分生物學課件國5-磷酸核糖5-磷酸核糖焦磷酸(prpp)清華版教材醫(yī)學生物化學與分生物學課件#iiei10.1.1.2次黃喋吟核昔酸(imp)的合成5硝酸核糖焦硝酸(prpp)oh oh5-確酸核融

4、胺(fra)裂解甑saicarn-玻珀酰-5次基咪慳4配胺核甘酸合成修(saicar)xtpgar合成酹adp + pih3nrsp甘氮酰豉核昔酸(gar)5-聶瓢咪唯一峻酸核甘酸(cair)n1甲酰fh4fh4gar甲酰轉移品4- adp . p.air致化 f a”hanr5p甲酰甘氯酰膿核甘酸(fgar)wp5-氟/咪唾核苛酸(ahor5p5-氯基咪理-4-氨甲酰核甘酸(aicar)fh4aicar 甲 睢轉移孱n】。一甲酰一 fh4adp + p甲酰甘氨味核甘bjcfgam)atpair合成病r5p5-甲麟胺基咪哇 4 甲醛胺核甘酸(f aicar) imp合成.hq yi ii -c

5、h二r5*p次黃嚎嶺核昔酸(imp)10.1.1.3amp和gmp的合成o清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件867國atp adp鳥普酸激酶atpgtpamp 廣、adpatp adp鳥背酸激酶gmp ；:，gdpatp adp嘿吟核昔酸從頭合成特點 嘿吟核昔酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嚓吟 環(huán)的。 先合成imp,合成1分子imp需消耗5分子atp, 6個高能磷酸鍵 amp或gmp的合成又需要消耗1分子atp （或 gtp）。 imp是重要的中間物質，是amp和gmp的前體。10. l l 4 嚓吟核苔酸從頭合成的調節(jié)清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學

6、課件869meej 國5-璘酸核精璘酸核糖焦磷酸激番 七-.才 w腺昔酸代琥珀酸合成酹 xmtgmp合成81gmp調節(jié)方式:調節(jié)交叉調節(jié)prpp 谷氟酰*hrff- 慝轆覦腺甘酸代琥珀酸 腺昔酸代聯(lián)珀酸裂解第一 ampos既滿足機體合成核酸需要，又不致于浪費，以節(jié)省營養(yǎng)物及能量。維持atp與gtp濃度的平衡。869清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件10.1.2 喀詠核昔酸的從頭合成喀咤堿合成的元素來源天冬氨酸qy特點:嚅吟核苔酸的從頭合成途徑是在5-磷酸核糖的基礎上去進一步形成環(huán)形的嘿吟的，而喀噫核昔酸的從頭合成途徑正好 相反，要先合成喀咤環(huán)，再與磷酸核糖 進行連接。清華版教材醫(yī)學生物化學

7、與分r生物學課件871國l 2.1.尿喀咤核昔酸的合成2atp 2adp+pjgin + hcoj/氨甲酰磷酸合成酶nh2nxjcopo3h2 + glu o氨甲酰磷酸(cps-ii)分布氮源變構激活劑功能cps i線粒體（肝）nh.aga尿素合成cpsh胞液（所有細胞）gin無喀咤合成清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件873meej 國清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件875mumpadp一磷酸尿背激酶udputpoh ohutph2o + atp、! ginctp合成薛pi + adp j、glu、，oh ohctp天冬氨酸天冬氨酸氨氮基質酰瞬酸基甲酰轉移酶（attc相）.atp才

8、w-飛、,氮甲酰天冬氨酸;： prpp r*ump111:udp1j:utpictp合成網(wǎng)；gtp： -jm1v ctp清華版教材醫(yī)學生物化學與分生物學課件（-）, 0票吟核昔酸5-磷酸核糖、（一）、喀咤核昔酸876heiaflo. 1. 3嚅吟核普酸的補救合成參與補救合成的酶腺嚅吟磷酸核糖轉移酶(adeninephosphoribosyl transferase, aprt):次黃喋吟鳥嚓吟磷酸核糖轉移酶(hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, hgprt):腺普激酶(adenosine kinase)aprt腺嚓吟 + prpp

9、k amp + pr次黃嚅吟+ prprhgprta imp + ppj鳥嚓吟 + prpp hgprt gmp + ppj腺嚓吟核昔 一弊逐粵一 ampatp adp_.補救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗。體內某些組織器官，如腦、骨髓等只 能進行補救合成。清華版教材醫(yī)學生物化學與分生物學課件87710.1.4喀呢核昔酸的補救合成喀咤磷酸核糖轉移酶上公一、 啥呢+ prpp 磷酸喀呢核普+ pp.尿喀咤核普+atp 尿甘激/ ump +adp胸腺喀唳核普+ atp胸昔激薛tmp+adp880脫氧核糖核普酸的生成在二磷酸核普(ndp)水平進行:由相應的核糖核普酸直接還原破班還查白還原

10、修二硝酸脫氧核昔dndp + atp-匕 dntp + adp清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件885meej 國qy脫氧胸腺喀咤核苔酸（dtmp或tmp）的生成coohjnch2 * h2 glya絲氨酸羥甲基轉移酹產x hhfnch?oh -serch.n rh清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生j dump則來自兩個途徑: (l)dudp 水解；(2)dcmp脫氨，以后一途徑為主。 dtmp可繼續(xù)由激酶作用而逐步生成 dtdp 和 dttp。atpadp一dtmp a一磷酸胸普激酶清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件atpadp，dtdp -dttp二磷酸胸普激酶884hei清華版教材醫(yī)

11、學生物化學與分r生物學課件885meej 國三磅威械背datpatpgtpdgtpif口ii二矯威模昔dadp6mp核昔酸imp11hgprt補救合成途徑amp 和 gmp5.氟尿喀喉(5fu)是胸腺喀咤的類似物。5-氟尿喀咤胸腺喀咤氮雜絲氨酸(as)是gin的類似物.:氮雜絲氨酸抑制ctp的合成。0nh2iiih2nc-ch2-ch2-chcooh gin0nh2+ ii in=nch2c-o-ch2-ch-cooh asqy葉酸類似物：抑制有一碳單位參與的反應nhcoohcnh ch ch. ch. coohu!i氫葉酸0iicoohc nh ch ch, ch. cooh氨蝶吟ch.ch

12、.cooh氨甲蝶吟葉酸類似物：抑制有一碳單位參與的反應：氨蝶吟(ap)和氨甲蝶吟(mtx)nadph + h+ nadp+nadph + h+ nadp+葉酸f%還原酶f，ap 或 mtx嚓吟分子中來自一碳單位的c2及cg均得不到供應，從而抑制了嘿吟核普酸的合成。臨床上甲氨蝶吟用于白血病等癌瘤的治療。 甲氨喋吟抑制dtmp的合成。阿糖胞普清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件oh oh胞喀咤核普895mtx氮雜絲氨酸prpp谷氨酰胺(gin)6-mp甘氨酰胺y甲酰甘氨酰甲酰甘氨pra -k氮雜絲氨酸核昔酸一胺核甘酸4瞇核昔酸 (gar) ( fgar) ( fgam )次黃嘿 (h)prp5.

13、甲酰胺基咪喳.mtx5氨基異咪也6-mp6-mpppiimp(faicar)6.mp4.甲酰胺核昔酸 7 4.甲酰胺核普酸(aicar)rpp腺嚓吟(a)氮雜絲氨酸gmp6-mpppi prpp鳥嚅吟(g)896清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件阿糖胞普氮雜絲氨酸ump utp h ctp cdp h dcdp氨甲蝶吟udp dudp dump h dtmpfdumpi5fumi10.2核昔酸在體內的分解過程os部位：肝、小腸、腎。.核昔酸孽,.一嘿吟核普核昔酸,核昔磷酸化酶l磷酸核糖嚓吟堿嚅基：可以參加核普酸的補救合成.也可以進一步水解,最終分解為尿酸,，障尿排出體外。清華版教材醫(yī)學生物

14、化學與分r生物學課件899m次黃噪吟代謝產物:尿酸是人體嘿吟分解代謝的終產物。正常血漿 中尿酸的含量約為0.12mmol/l 0.36mmol/l 尿酸的水溶性較差。痛風癥患者血中的尿酸含量升高，當超過0.48mmol/l時，尿酸鹽晶體即可沉積于關節(jié)、軟組織、軟骨及腎等處，而導致關節(jié)炎、尿路結石及腎 疾病，多見于成年男性?？赡芘c嘿吟核昔酸代謝酶的缺陷有關。:尿酸此外：進食高嘿吟飲食。體內核酸大量分解（白血病、惡性腫瘤）。腎疾病時尿酸排泄障礙。ci/-痛風癥的治療機制清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物學課件905國別嚓吟醒次黃瞟吟:不同種類的生物分解嘿吟堿的能力不一 樣，因而代謝產物也不同。:在人

15、和猿類及一些排尿酸的動物（如鳥類、某些爬蟲類和昆蟲等），嚓吟分解的最終產物是尿酸，其他多種生物則還能進一 步分解尿酸，形成不同的代謝產物，直至最后分解成二氧化碳和氨。:有些哺乳動物例如狗、貓、豬、牛等的嚅 吟代謝就不是尿酸，這些動物的身體里有 一種酶，叫做尿酸酶(urate oxidase)，這種酶可以分解尿酸為尿囊素(allantoin),排出體外。兩棲類和大多數(shù)魚類則進一步分 解為尿素和乙醛酸。因此有些哺乳動物是不會有痛風的。喋嶺堿基的分解代謝腺嚓吟a鳥嚓吟g腺嚓吟脫氨酹鳥嚓吟脫女醉次黃嚓吟秋化誨次黃噪嗆黃噪吟尿囊酸解黃磔吟機化的尿素尿囊素es尿酸魚類用兩棲類哂乳動物鳥 1動物、昆蟲.人和靈長類排出體外排出體外排出體外906清華版教材醫(yī)學生物化學與分r生物