《生物化學(xué)教學(xué)課件》第十二章 核酸與核苷酸代謝藥學(xué)

第十二章核酸和核苷酸代謝第一節(jié)核酸消化與吸收第二節(jié)核酸分解代謝第三節(jié)核苷酸的生物合成1第十二章核酸和核苷酸代謝第一節(jié)核酸消化與吸收1第一節(jié)核酸的消化和吸收核酸主要由機(jī)體自身合成,食物中核酸分解物很少被機(jī)體利用！2第一節(jié)核酸的消化和吸收核酸主要由機(jī)體自身合成,食物中核一、核酸的分解：核酸（寡）單核苷酸磷酸二酯酶：核酸酶

包括RNA酶（RNase)，DNA酶（DNase）

作用分：核酸內(nèi)切酶、核酸外切酶磷酸二酯酶第二節(jié)核酸的分解代謝3一、核酸的分解：磷酸二酯酶第二節(jié)核酸的分解代謝3二、單核苷酸的分解酶：核苷酸酶，無(wú)特異性（2’、3’、5’為磷酸均水解）部分有特異性（如5’-核苷酸酶；3’-核苷酸酶）

核苷酸核苷＋磷酸

核苷+H3PO4堿基＋戊糖-1’-P核苷+H2O堿基＋戊糖

核苷磷酸化酶核苷水解酶4二、單核苷酸的分解酶：核苷酸酶，無(wú)特異性（2’、3’、5’三、嘌呤的分解（分解終產(chǎn)物尿酸，仍具嘌呤環(huán)）5三、嘌呤的分解（分解終產(chǎn)物尿酸，仍具嘌呤環(huán)）5尿酸從尿排出。因水溶性低，易體內(nèi)沉積。痛風(fēng)（gout）：尿酸鹽晶體沉積在關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨、腎等處，導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石、腎臟疾病。高尿酸血癥的原因：高嘌呤飲食核酸大量分解腎排出障礙6尿酸從尿排出。因水溶性低，易體內(nèi)沉積。6別嘌呤醇：化學(xué)結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤相似，是黃嘌呤氧化酶（XOD）抑制劑7別嘌呤醇：化學(xué)結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤相似，是黃嘌呤氧化酶（XOD）抑四、嘧啶的分解乙酰CoA琥珀酰CoA8四、嘧啶的分解乙酰CoA琥珀酰CoA8第三節(jié)核苷酸的生物合成9第三節(jié)核苷酸的生物合成9（一）核糖的來(lái)源與5-磷酸核糖焦磷酸生成

5-P-核糖＋ATP

磷酸核糖焦磷酸激酶

5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP)1010（二）嘌呤核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的合成代謝

從頭合成途徑：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位、CO2等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸。（肝組織、小腸粘膜、胸腺）

補(bǔ)救合成途徑：利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)簡(jiǎn)單反應(yīng)過(guò)程合成核苷酸。（腦、骨髓）11（二）嘌呤核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的合成代謝11（一）嘌呤核苷酸的從頭合成（denovosynthesis)1.途徑

嘌呤堿的元素來(lái)源

N10-CHO-FH4

N10-CHO-FH412（一）嘌呤核苷酸的從頭合成（denovosynthesi合成特點(diǎn)：在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸。可分為兩個(gè)階段:(1).

IMP的合成R-5-PATP

PRPPNH2-R-PGly甘氨酰胺核苷酸GlnN10-CHO-FH4GlnCO2AspN10-CHO-FH4IMPATPATPATPATP13合成特點(diǎn)：PRPPNH2-R-PGly甘氨酰胺核苷酸GlnN

N10-CHO-FH4

N10-CHO-FH4RP14N10-CHO-FH4N10-CHO-FH4RP14(2).AMP/GMP生成15(2).AMP/GMP生成152.嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成

定義：利用現(xiàn)成的嘌呤堿基（A，G，I）、腺苷、合成嘌呤核苷酸。堿基：酶：APRT,HGPRTA＋PRPPAMP＋PPiI＋PRPPIMP＋PPiG＋PRPPGMP＋PPi核苷：腺苷激酶

腺嘌呤核苷AMPATPADP162.嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成定義：利用現(xiàn)成的嘌呤堿基（A，G，補(bǔ)救合成的生理意義：1.節(jié)約原料、ATP；2.體內(nèi)某些器官只能進(jìn)行補(bǔ)救合成途徑（腦、骨髓）17補(bǔ)救合成的生理意義：17HGPRT缺乏可導(dǎo)致自毀容貌綜合癥18HGPRT缺乏可導(dǎo)致自毀容貌綜合癥183.ATP、GTP生成AMPADPATPGMPGDPGTP193.ATP、GTP生成19（三）嘧啶核苷酸合成

原料：天冬氨酸（Asp)、CO2、谷氨酰胺（Gln）20（三）嘧啶核苷酸合成原料：天冬氨酸（Asp)、CO2、谷氨1.

從頭合成

途徑

先合成嘧啶環(huán)，然后再與RP相連而成。生成UMP、CTP、dTMP211.

從頭合成途徑21N5N10-CH2-FH422N5N10-CH2-FH4222.嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成堿基：嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶U＋PRPPUMP＋PPiT＋PRPPTMP＋PPi核苷：

尿苷激酶

尿嘧啶核苷UMP

ATPADP232.嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成23四、脫氧核糖核苷酸生成在二磷酸核苷（NDP）水平上進(jìn)行

NADPHNADP+NDPdNDPADPdADPdATPGDPdGDPdGTPCDPdCDPdCTPUDPdUDPdUTP酶1：核糖核苷酸還原酶輔酶：硫氧化還原蛋白（-SH）酶2：硫氧化還原蛋白還原酶輔酶：NADPHS-SNADP+24四、脫氧核糖核苷酸生成S-SNADP+24dTMP的生成：

UDPdUDPdUMPdTMPN5N10-CH2-FH4

25dTMP的生成：25三種嘧啶核苷酸及脫氧核苷酸互變關(guān)系26三種嘧啶核苷酸及脫氧核苷酸互變關(guān)系26小結(jié)：1嘌呤、嘧啶的從頭合成嘌呤：Gln,Gly,Asp,CO2,N10-CHO-FH4,N10-CHO-FH4嘧啶：Gln,CO2,Asp27小結(jié)：1嘌呤、嘧啶的從頭合成27堿基水平：A,G,次黃、T,U,乳清酸核苷水平：腺苷、尿苷2.嘌呤、嘧啶的補(bǔ)救合成：282.嘌呤、嘧啶的補(bǔ)救合成：283.核苷酸互變293.核苷酸互變29

4.

脫氧nt的生成：

NADPHNADP＋

NDPdNDP（A、G、C、U）304.

脫氧nt的生成：305.

FH4與nt的合成：N10-CHO-FH4―――C8N10-CHO-FH4―――C2N5N10-CH2-FH4―――dTMP31316.

分解產(chǎn)物：嘌呤：尿酸嘧啶：NH3,CO2,β-Ala，β-氨基異丁酸

326.

分解產(chǎn)物：32思考題1．了解核酸消化吸收的基本過(guò)程及其有關(guān)的消化酶。2．嘌呤和嘧啶核苷酸的合成原料是什么？嘌呤與嘧啶堿基的分解產(chǎn)物是什么？3．嘌呤、嘧啶核苷酸的合成途徑有哪些？特點(diǎn)？4．脫氧核糖核酸如何生成？Uricacid尿酸，denovosynthesis從頭合成Salvagepathway補(bǔ)救合成途徑33思考題1．了解核酸消化吸收的基本過(guò)程及其有關(guān)的消化酶。33第十二章核酸和核苷酸代謝第一節(jié)核酸消化與吸收第二節(jié)核酸分解代謝第三節(jié)核苷酸的生物合成34第十二章核酸和核苷酸代謝第一節(jié)核酸消化與吸收1第一節(jié)核酸的消化和吸收核酸主要由機(jī)體自身合成,食物中核酸分解物很少被機(jī)體利用！35第一節(jié)核酸的消化和吸收核酸主要由機(jī)體自身合成,食物中核一、核酸的分解：核酸（寡）單核苷酸磷酸二酯酶：核酸酶

包括RNA酶（RNase)，DNA酶（DNase）

作用分：核酸內(nèi)切酶、核酸外切酶磷酸二酯酶第二節(jié)核酸的分解代謝36一、核酸的分解：磷酸二酯酶第二節(jié)核酸的分解代謝3二、單核苷酸的分解酶：核苷酸酶，無(wú)特異性（2’、3’、5’為磷酸均水解）部分有特異性（如5’-核苷酸酶；3’-核苷酸酶）

核苷酸核苷＋磷酸

核苷+H3PO4堿基＋戊糖-1’-P核苷+H2O堿基＋戊糖

核苷磷酸化酶核苷水解酶37二、單核苷酸的分解酶：核苷酸酶，無(wú)特異性（2’、3’、5’三、嘌呤的分解（分解終產(chǎn)物尿酸，仍具嘌呤環(huán)）38三、嘌呤的分解（分解終產(chǎn)物尿酸，仍具嘌呤環(huán)）5尿酸從尿排出。因水溶性低，易體內(nèi)沉積。痛風(fēng)（gout）：尿酸鹽晶體沉積在關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨、腎等處，導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石、腎臟疾病。高尿酸血癥的原因：高嘌呤飲食核酸大量分解腎排出障礙39尿酸從尿排出。因水溶性低，易體內(nèi)沉積。6別嘌呤醇：化學(xué)結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤相似，是黃嘌呤氧化酶（XOD）抑制劑40別嘌呤醇：化學(xué)結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤相似，是黃嘌呤氧化酶（XOD）抑四、嘧啶的分解乙酰CoA琥珀酰CoA41四、嘧啶的分解乙酰CoA琥珀酰CoA8第三節(jié)核苷酸的生物合成42第三節(jié)核苷酸的生物合成9（一）核糖的來(lái)源與5-磷酸核糖焦磷酸生成

5-P-核糖＋ATP

磷酸核糖焦磷酸激酶

5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP)4310（二）嘌呤核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的合成代謝

從頭合成途徑：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位、CO2等簡(jiǎn)單物質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸。（肝組織、小腸粘膜、胸腺）

補(bǔ)救合成途徑：利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)簡(jiǎn)單反應(yīng)過(guò)程合成核苷酸。（腦、骨髓）44（二）嘌呤核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的合成代謝11（一）嘌呤核苷酸的從頭合成（denovosynthesis)1.途徑

嘌呤堿的元素來(lái)源

N10-CHO-FH4

N10-CHO-FH445（一）嘌呤核苷酸的從頭合成（denovosynthesi合成特點(diǎn)：在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸?？煞譃閮蓚€(gè)階段:(1).

IMP的合成R-5-PATP

PRPPNH2-R-PGly甘氨酰胺核苷酸GlnN10-CHO-FH4GlnCO2AspN10-CHO-FH4IMPATPATPATPATP46合成特點(diǎn)：PRPPNH2-R-PGly甘氨酰胺核苷酸GlnN

N10-CHO-FH4

N10-CHO-FH4RP47N10-CHO-FH4N10-CHO-FH4RP14(2).AMP/GMP生成48(2).AMP/GMP生成152.嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成

定義：利用現(xiàn)成的嘌呤堿基（A，G，I）、腺苷、合成嘌呤核苷酸。堿基：酶：APRT,HGPRTA＋PRPPAMP＋PPiI＋PRPPIMP＋PPiG＋PRPPGMP＋PPi核苷：腺苷激酶

腺嘌呤核苷AMPATPADP492.嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成定義：利用現(xiàn)成的嘌呤堿基（A，G，補(bǔ)救合成的生理意義：1.節(jié)約原料、ATP；2.體內(nèi)某些器官只能進(jìn)行補(bǔ)救合成途徑（腦、骨髓）50補(bǔ)救合成的生理意義：17HGPRT缺乏可導(dǎo)致自毀容貌綜合癥51HGPRT缺乏可導(dǎo)致自毀容貌綜合癥183.ATP、GTP生成AMPADPATPGMPGDPGTP523.ATP、GTP生成19（三）嘧啶核苷酸合成

原料：天冬氨酸（Asp)、CO2、谷氨酰胺（Gln）53（三）嘧啶核苷酸合成原料：天冬氨酸（Asp)、CO2、谷氨1.

從頭合成

途徑

先合成嘧啶環(huán)，然后再與RP相連而成。生成UMP、CTP、dTMP541.

從頭合成途徑21N5N10-CH2-FH455N5N10-CH2-FH4222.嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成堿基：嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶U＋PRPPUMP＋PPiT＋PRPPTMP＋PPi核苷：

尿苷激酶

尿嘧啶核苷UMP

ATPADP562.嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成23四、脫氧核糖核苷酸生成在二磷酸核苷（NDP）水平上進(jìn)行

NADPHNADP+NDPdNDPADPdADPdATPGDPdGDPdGTPCDPdCDPdCTPUDPdUDPdUTP酶1：核糖核苷酸還原酶輔酶：硫氧化還原蛋白（-SH）酶2：硫氧化還原蛋白還原酶輔酶：NADPHS-SNADP+57四、脫氧核糖核苷酸生成S-SNADP+24dTMP的生成：

UDPdUDPdUMPdTMPN5N10-CH2-FH4

58dTMP的生成：25三種嘧啶核苷酸及脫氧核