生化8核苷酸代謝

1、第8章核苷酸代謝（2）Metabolism of Nucleotides問(wèn) 題自毀容貌綜合征的病因？5-氟尿嘧啶（5-FU）的抗病毒、抗腫瘤機(jī)制？目的與要求了解： 核苷酸合成的調(diào)節(jié)。 理解： 嘧啶核苷酸分解代謝的終產(chǎn)物。掌握： 嘧啶核苷酸合成：從頭合成途徑及補(bǔ)救合成途徑的原料、主要步驟及特點(diǎn)。 應(yīng)用核苷酸代謝理論說(shuō)明核苷酸代謝與抗腫瘤作用的生化機(jī)理。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)： 嘌呤及嘧啶核苷酸代謝異同點(diǎn)比較。難點(diǎn)： 嘧啶核苷酸的從頭合成途徑。 第二節(jié)嘧啶核苷酸的合成與分解代謝Metabolism of Pyrimidine Nucleotides 嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)一、嘧啶核苷酸的合成代謝（一）嘧啶核苷酸

2、的從頭合成 部位主要是肝細(xì)胞胞液 原料谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸 嘧啶合成的元素來(lái)源氨基甲酰磷酸天冬氨酸 合成過(guò)程 尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺 + HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸 + 氨基甲酰磷酸 尿嘧啶核苷酸的從頭合成 胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶谷氨酰胺ATP谷氨酸ADP+Pi dTMP或TMP的生成TMP合酶N5, N10-甲烯FH4FH2FH2還原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脫氧胸苷一磷酸dTMPUDP脫氧核苷酸還原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP 從頭合成的調(diào)節(jié)-ATP +

3、 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ATP + 5-磷酸核糖嘧啶核苷酸PRPP-（二）嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成嘧啶 + PRPP磷酸嘧啶核苷 + PPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿嘧啶核苷 + ATP尿苷激酶UMP +ADP胸腺嘧啶核苷 + ATP胸苷激酶TMP +ADP（三）嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU)5-FU本身無(wú)生物學(xué)活性，轉(zhuǎn)化為FdUMP和FUTP才能發(fā)揮作用。FdUMP與dUMP結(jié)構(gòu)相似，是胸苷酸合酶的抑制劑，使dTMP合成受阻。FUMP以FUMP形式參入RNA分子，破壞RNA的結(jié)構(gòu)和功能。某些改變了核糖結(jié)構(gòu)

4、的核苷類似物UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮雜絲氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤氮雜絲氨酸二、嘧啶核苷酸的分解代謝嘧啶堿1-磷酸核糖嘧啶核苷酸核苷 核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶部位：肝臟胞嘧啶NH3尿嘧啶二氫尿嘧啶 H2OCO2 + NH3-丙氨酸胸腺嘧啶-脲基異丁酸-氨基異丁酸H2O丙二酸單酰CoA乙酰CoATAC肝尿素甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰CoATAC糖異生嘌啶核苷酸與嘧啶核苷酸合成的比較相同點(diǎn)1. 合成原料：基本相同嘌啶核苷酸嘧啶核苷酸2. 合成部位：主要在肝臟3. 均有2種合成途徑（從頭和補(bǔ)救途徑） 4. 先合成一個(gè)與之有關(guān)的核苷酸,然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步合成其它各

5、種核苷酸不同點(diǎn)1.在5-P -R基礎(chǔ)上合成嘌呤環(huán)2.最先合成核苷酸IMP3.在IMP基礎(chǔ)上完成AMP和GMP的合成1.先合成嘧啶環(huán)再與5-P-R結(jié)合2.先合成UMP3. 以UMP為基礎(chǔ)，完成CTP，dTMP的合成 第9章物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)Metabolic Interrelationships & Regulation物質(zhì)代謝是生物體實(shí)現(xiàn)與外界環(huán)境的物質(zhì)交換、自我更新以及機(jī)體內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，保證各種生命現(xiàn)象和生理功能的化學(xué)基礎(chǔ)，是生命的基本特征。物質(zhì)代謝包括合成代謝與分解代謝兩方面，處于動(dòng)態(tài)平衡。物質(zhì)代謝的正常進(jìn)行是生命活動(dòng)的保證；物質(zhì)代謝的紊亂是一些疾病的重要原因；物質(zhì)代謝的停止，生命也隨

6、之終結(jié)。本章主要內(nèi)容細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)的基本方式，酶活性的快速調(diào)節(jié)、酶含量的調(diào)節(jié)。激素對(duì)物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)。整體水平的代謝調(diào)節(jié)。代謝障礙與疾病。The Specialty of Metabolism第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點(diǎn)一、各種物質(zhì)代謝過(guò)程互相聯(lián)系形成一個(gè)整體 糖類 脂類蛋白質(zhì)水 無(wú)機(jī)鹽維生素各種物質(zhì)代謝之間互有聯(lián)系，相互依存。 消化吸收中間代謝廢物排泄二、物質(zhì)代謝不斷受到精細(xì)調(diào)節(jié)機(jī)體有精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)制，調(diào)節(jié)代謝的強(qiáng)度、方向和速度內(nèi)外環(huán)境不斷變化影響機(jī)體代謝適應(yīng)環(huán)境的變化三、各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、含量不同不同組織器官代謝途徑不同、功能各異四、各種代謝物均有各自的代謝池例如：各

7、種組織 消化吸收的糖 肝糖原分解糖異生血糖五、ATP是能量代謝的核心分子營(yíng)養(yǎng)物分解釋放能量ADP+PiATP直接供能六、NADPH提供合成代謝所需的還原當(dāng)量例如：乙酰CoANADPH + H+脂酸、膽固醇 磷酸戊糖途徑Metabolic Interrelationships第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系一、各種能量物質(zhì)的代謝相互聯(lián)系相互制約三大營(yíng)養(yǎng)素共同中間產(chǎn)物共同最終代謝通路糖脂肪蛋白質(zhì)乙酰CoATAC2H氧化磷酸化ATPCO2三大營(yíng)養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。從能量供應(yīng)的角度看，三大營(yíng)養(yǎng)素可以互相代替，并互相制約。一般情況下，機(jī)體優(yōu)先利用的次序是糖、脂肪和蛋白質(zhì)。供能以糖及脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消

8、耗。 脂肪分解增強(qiáng)ATP 增多ATP/ADP 比值增高任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢(shì)，常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解。糖分解被抑制 6-磷酸果糖激酶-1被抑制(糖分解代謝限速酶之一) 例如：饑餓時(shí)：肝糖原分解 ，肌糖原分解 肝糖異生，蛋白質(zhì)分解 以脂酸、酮體分解供能為主，蛋白質(zhì)分解明顯降低1 2 天3 4 周（一）體內(nèi)糖可轉(zhuǎn)變脂肪，但（偶數(shù)）脂肪酸不能轉(zhuǎn)變成糖1. 攝入的糖量超過(guò)能量消耗時(shí)： 二、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝通過(guò)中間代謝物相互聯(lián)系葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪組織）合成糖原儲(chǔ)存（肝、肌肉）2. 脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵嵋阴oA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、腎、腸磷酸-甘油葡萄糖3. 脂肪

9、的分解代謝受糖代謝的影響?zhàn)囸I、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙時(shí)：高酮血癥草酰乙酸相對(duì)不足糖不足脂肪大量動(dòng)員酮體生成增加氧化受阻（二）體內(nèi)糖與大部分氨基酸碳架部分可以相互轉(zhuǎn)變例如：丙氨酸丙酮酸脫氨基糖異生葡萄糖1. 大部分氨基酸脫氨基后，生成相應(yīng)的-酮酸，可轉(zhuǎn)變?yōu)樘?. 糖代謝中間產(chǎn)物可氨基化生成非必需氨基酸糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA檸檬酸-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸氨基酸乙酰CoA脂肪 1. 蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?2. 氨基酸可作為合成磷脂的原料絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺腦磷脂膽堿卵磷脂（三）脂類不能轉(zhuǎn)變成氨基酸，但氨基酸能轉(zhuǎn)變成脂肪 但不能說(shuō)，脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?。脂肪甘油磷酸甘油醛糖酵解途徑丙酮?其他-酮酸某些非必需氨基酸3. 脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被幔ㄋ模┠承┌被崾呛塑账?核酸合成的前體 1. 氨基酸是體內(nèi)合成核酸的重要原料甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳單位合成嘌呤合成嘧啶2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供葡萄糖、糖原丙酮酸乙酰CoA脂肪Leu、Lys草酰乙酸- 酮戊二酸琥珀酸延胡索酸TyrProVal, Ile,Met, ThrAspGluArgHisPro膽固醇、酮體AlaTr