核酸的降解與核苷酸代謝課件

第十三章核酸的降解和核苷酸代謝

第一節(jié)核酸的酶促降解第二節(jié)核苷酸代謝1第十三章核酸的降解和核苷酸代謝第一節(jié)核酸的酶促降DNA與RNA2DNA與RNA2核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸腺嘌呤核苷酸（5′-AMP）NNNH2NNOHHOHHOHHCH2OPOˉOˉO5′胞嘧啶脫氧核苷酸(5′-dCMP)NOHHHHOHHCH25′ONH2NOPOˉOˉO55均為β-糖苷鍵磷酸酯鍵3核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸腺嘌呤核苷酸NNNH2NNOHHO核酸的生物功能DNA是主要的遺傳物質(zhì)RNA參與蛋白質(zhì)的生物合成RNA功能的多樣性4核酸的生物功能DNA是主要的遺傳物質(zhì)4第一節(jié)核酸的酶促降解核酸酶核苷酸酶核苷酶5第一節(jié)核酸的酶促降解核酸酶5一、核酸酶（水解產(chǎn)物為核苷酸或脫氧核苷酸）DNA酶（DNase）RNA酶（RNase）非特異性核酸酶核酸外切酶核酸內(nèi)切酶作用于單鏈或作用于雙鏈6一、核酸酶（水解產(chǎn)物為核苷酸或脫氧核苷酸）DNA酶（DNas1.DNA酶（DNase）DNaseI－－產(chǎn)物5‘位帶磷酸基團(tuán)DNaseⅡ－－產(chǎn)物3‘位帶磷酸基團(tuán)DNA限制性內(nèi)切酶－－產(chǎn)生3ˊ-OH和5ˊ-PCA5’3’P3’CA5’3’P3’71.DNA酶（DNase）DNaseI－－產(chǎn)物5‘位帶磷酸DNA限制性內(nèi)切酶8DNA限制性內(nèi)切酶899限制性內(nèi)切酶的應(yīng)用價值?10限制性內(nèi)切酶的應(yīng)用價值?10限制性內(nèi)切酶生物學(xué)功能及應(yīng)用價值降解外面侵入的DNA，但不降解自身細(xì)胞中的DNA，因為在自身DNA的酶切位點上經(jīng)甲基化修飾而受到保護(hù)。是基因工程、體外重組、基因的分離、測序最重要的工具酶（手術(shù)刀）。11限制性內(nèi)切酶生物學(xué)功能及應(yīng)用價值降解外面侵入的DNA，但不2.RNA酶（RNase）RNaseI(牛胰核糖核酸酶)RNaseT1RNaseU2U(或C）5’3’U(或C）PP3’G5’3’U(或C、A）PP3’A5’3’U(或C、A）PP3’122.RNA酶（RNase）RNaseI(牛胰核糖核酸酶)U3.非特異性核酸酶蛇毒磷酸二酯酶從3’-OH逐個水解，生成5’-核苷酸。牛脾磷酸二脂酶從5’-OH開始逐個水解，生成3’-核苷酸。133.非特異性核酸酶蛇毒磷酸二酯酶134.核酸內(nèi)切酶與核酸外切酶DNA外切酶內(nèi)切酶144.核酸內(nèi)切酶與核酸外切酶DNA外切酶內(nèi)切酶14二、核苷酸酶

（產(chǎn)物為核苷或脫氧核苷和磷酸）非特異性磷酸單酯酶：特異性磷酸單酯酶：15二、核苷酸酶（產(chǎn)物為核苷或脫氧核苷和磷酸）非特異性磷酸單酯三、核苷酶

（產(chǎn)物為核糖或脫氧核糖和堿基）核苷磷酸化酶核苷水解酶16三、核苷酶（產(chǎn)物為核糖或脫氧核糖和堿基）核苷磷酸化酶16核酸的水解產(chǎn)物戊糖（或脫氧戊糖）磷酸嘌呤堿和嘧啶堿HMS用于核苷酸合成參與細(xì)胞內(nèi)代謝？17核酸的水解產(chǎn)物HMS用于核苷酸合成參與細(xì)胞內(nèi)代謝？17第二節(jié)核苷酸代謝核苷酸的分解代謝核苷酸的合成代謝18第二節(jié)核苷酸代謝核苷酸的分解代謝18核苷酸的功用合成核酸的原料體內(nèi)能量的利用形式：ATP,GTP,CTP,UTP參與代謝和生理調(diào)節(jié)：cAMP,cGMP組成輔酶：FAD,

NAD+,

NADP+活化中間代謝物：UDPG，CDP-DG，SAM19核苷酸的功用合成核酸的原料19一、核苷酸的分解代謝嘌呤核苷酸的分解代謝嘧啶核苷酸的分解代謝20一、核苷酸的分解代謝嘌呤核苷酸的分解代謝201.嘌呤核苷酸的分解代謝390頁不同種類的生物分解嘌呤終產(chǎn)物排尿酸動物：靈長類、鳥類、昆蟲、排尿酸爬蟲類其它排尿囊素/排尿囊酸/排尿素排尿酸動物反應(yīng)部位：主要肝、腎、小腸人體中嘌呤堿基的分解是不開環(huán)，在環(huán)外加氧氧化。重要的酶：黃嘌呤氧化酶血漿中尿酸含量（正常值）：0.12-0.36mmol/L211.嘌呤核苷酸的分解代謝390頁不同種類的生物分解嘌嘌呤核苷酸的分解代謝歷程（排尿酸動物）Uricacid22嘌呤核苷酸的分解代謝歷程（排尿酸動物）Uricacid22核糖脫氨基酶A-腺嘌呤腺苷次黃苷核苷磷酸化酶核糖-1-磷酸次黃嘌呤黃嘌呤氧化酶H2OO2黃嘌呤氧化酶H2OO2黃嘌呤尿酸23核糖脫氨基酶A-腺嘌呤腺苷次黃苷核苷磷酸化酶核糖-1-磷酸次尿酸生成過多－－血尿酸（超過8mg%），難溶性的尿酸鹽沉積于關(guān)節(jié)和軟骨及腎等處，導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎疾病。痛風(fēng)癥（嘌呤代謝異常的一種疾?。?4尿酸生成過多－－血尿酸（超過8mg%），難溶性的尿酸鹽沉積別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥的機理抑制黃嘌呤氧化酶反饋抑制嘌呤核苷酸從頭合成的酶系25別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥的機理抑制黃嘌呤氧化酶252.嘧啶核苷酸的分解代謝391頁嘧啶核苷酸－－核苷－－嘧啶從解開嘧啶環(huán)開始逐個的水解終產(chǎn)物C和U：CO2、NH3、?-丙氨酸T：CO2、NH3、?-氨基異丁酸262.嘧啶核苷酸的分解代謝391頁嘧啶核苷酸－－核胞嘧啶NH3NH3尿嘧啶NADPH+H+NADPH+2CO2

β-丙氨酸

NH3

CH3

CO2

乙酸乙酸+3NH3+2CO2胸腺嘧啶NADPH+H+NADPH+CO2+NH3

β-氨基異丁酸β-氨基異丁酸+CO2+NH3排出體外或進(jìn)入有機酸代謝。CO22327胞嘧啶NH3NH3尿嘧啶NADPH+H+NADPH+2CO2二、核苷酸的生物合成核苷酸生物合成的基本途徑嘌呤核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成核苷酸轉(zhuǎn)化成核苷三磷酸脫氧核苷酸的合成輔酶核苷酸的生物合成28二、核苷酸的生物合成核苷酸生物合成的基本途徑281.核苷酸生物合成的基本途徑①“從頭合成”途徑：利用磷酸核糖、氨基酸及CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的途徑。②補救合成途徑：利用體內(nèi)游離的嘌呤核苷或嘧啶核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成核苷酸的途徑。291.核苷酸生物合成的基本途徑①“從頭合成”途徑：利用磷酸核2.嘌呤核苷酸的合成“從頭合成”途徑補救合成嘌呤核苷酸的抗代謝物302.嘌呤核苷酸的合成“從頭合成”途徑30①“從頭合成”途徑合成部位：主要在肝細(xì)胞液合成原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳單位和CO2等合成方式在5-磷酸核糖的基礎(chǔ)上逐步合成嘌呤環(huán)。首先合成次黃嘌呤核苷酸，再轉(zhuǎn)變成AMP，GMP重要酶：PRPP合成酶、PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶（嘌呤核苷酸合成的重要調(diào)節(jié)點）31①“從頭合成”途徑合成部位：主要在肝細(xì)胞液31

PRPP5-磷酸核糖胺IMPAMPGMP5－磷酸－核糖32PRPP5-磷酸核糖胺IMPAMPGMP5－磷酸－核糖32PRPP的生成33PRPP的生成33“從頭合成”中堿基各原子來源谷氨酰胺甲酸34“從頭合成”中堿基各原子來源谷氨酰胺甲酸34嘌呤堿天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸甲酸甲酸CO235嘌呤堿天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸甲酸甲酸CO235合成過程OR-5-P5-磷酸核糖OOHOHCH2POHATPAMPPRPP磷酸核糖焦磷酸OOHOHCH2OPOP～GlnGluPRA1-氨基-5-磷酸核苷OOHOHCH2OPNH2PATPGly甘氨酰胺核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNH2OFH4510N,N-CH=FH4甲酰甘氨酰核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNHOCHOGluGln甲酰甘氨咪核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNHCHOHNH2O5-氨基咪唑核苷酸OOHOHCH2OPH2NHCHNCCNCO25-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸OOHOHCH2OPOCH2NCHNCCNHO36合成過程OR-5-P5-磷酸核糖OOHOHCH2POHAT圖示合成過程5-甲酰氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸(FAICAR)OOHOHCH2OPONCCHNCCNHHNHCOH2OIMP次黃嘌呤核苷酸OOHOHCH2OPONCCHNCCNHNHCN10-CHO-FH45-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸OOHOHCH2OPONCH2NCHNCCNHHfumarateCOOHHCH2CCOOHOOHOHCH2OPOCH2NCHNCCNNH5-氨基咪唑-4(N-琥珀酸)?﹠-甲酰胺核苷酸Asp37圖示合成過程5-甲酰氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸(FAIC嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)抑制部位的酶均為變構(gòu)酶。合成原則38嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)抑制部位的酶均為變構(gòu)酶。38②補救合成39②補救合成39補救合成及生理意義原料:已有的嘌呤堿、嘌呤核苷、PRPP重要的酶：腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT）

次黃嘌呤—鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)

節(jié)約能量和一些氨基酸的消耗。有些組織（如腦、骨髓）不能從頭合成嘌呤核苷酸，只能進(jìn)行嘌呤核苷酸的補救合成。40補救合成及生理意義原料:已有的嘌呤堿、嘌呤核苷、PRPP40代謝異常狀況自毀容貌征：HGPRT完全缺失的患兒。臨床表現(xiàn)：智力發(fā)育障礙，攻擊性性格，肌肉痙攣，強制性自咬唇舌和指尖，尿中尿酸排出量過量，50mg/kg體重/24hr。分子基礎(chǔ)：HGPRT先天缺陷（隱性X性鏈鎖遺傳）腎結(jié)石和痛風(fēng)：缺乏補救途徑會引起嘌呤核苷酸合成速度降低，結(jié)果大量積累尿酸。41代謝異常狀況自毀容貌征：HGPRT完全缺失的患兒。41③嘌呤核苷酸的抗代謝物抗代謝物

有些人工合成的或天然存在的化合物的結(jié)構(gòu)與生物體內(nèi)的一些必需的代謝物很相似，將其引入生物體后，與體內(nèi)的必需代謝物會發(fā)生特異的拮抗作用從而影響生物體中的正常代謝，這些化合物稱為抗代謝物。42③嘌呤核苷酸的抗代謝物抗代謝物42嘌呤核苷酸的抗代謝物-143嘌呤核苷酸的抗代謝物-1436MP的作用部位及抗癌機理反饋抑制PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶從而抑制嘌呤核苷酸的從頭合成抑制IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP和GMP的反應(yīng)直接抑制HGPRT，阻斷嘌呤核苷酸的補救合成。446MP的作用部位及抗癌機理反饋抑制PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶從而抑制嘌呤核苷酸的抗代謝物-245嘌呤核苷酸的抗代謝物-245嘌呤核苷酸的抗代謝物-346嘌呤核苷酸的抗代謝物-3463.嘧啶核苷酸的合成從頭合成途徑嘧啶核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)嘧啶核苷酸的抗代謝物473.嘧啶核苷酸的合成從頭合成途徑47①從頭合成途徑合成部位：主要在肝細(xì)胞液。原料：Gln、CO2、Asp、R-5-P等合成方式：先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連。關(guān)鍵的中間化合物：是乳清酸。合成過程：先合成UMP，再轉(zhuǎn)變成其他嘧啶核苷酸。重要的酶：氨基甲酰磷酸合成酶II、天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶、磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶。48①從頭合成途徑合成部位：主要在肝細(xì)胞液。48合成過程49合成過程49氨基甲酰磷酸合成酶的比較氨基甲酰磷酸合成酶II氨基甲酰酸合成酶I部位肝細(xì)胞液肝線粒體底物CO2、谷氨酰胺CO2、氨生成物合成嘧啶核苷酸合成尿素調(diào)節(jié)物受UMP抑制AGA為變構(gòu)激活劑意義細(xì)胞增殖程度的指標(biāo)肝細(xì)胞分化程度的指標(biāo)50氨基甲酰磷酸合成酶的比較氨基甲酰磷酸合成酶II氨基甲酰酸合成TMP合成的特點在胸苷酸合成酶催化下，由dUMP甲基化生成.甲基供體；N5，N10-甲烯FH4dUMP來源：dUDP或dCMP51TMP合成的特點在胸苷酸合成酶催化下，由dUMP甲基化生成.圖示52圖示52主要調(diào)節(jié)酶細(xì)菌：天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶哺乳類動物細(xì)胞：氨基甲酰磷酸合成酶II多功能酶：受到阻遏或去阻遏調(diào)節(jié)PRPP合成酶：同時受嘧啶和嘌呤核苷酸反饋抑制

②嘧啶核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)53主要調(diào)節(jié)酶②嘧啶核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)53圖示54圖示54嘧啶類似物：5-F-尿嘧啶（5-FU）谷氨酰胺類似物：氨雜絲氨酸類葉酸類似物：氨甲蝶呤（MTX）核苷類似物：阿糖胞苷、環(huán)胞苷③嘧啶核苷酸的抗代謝物55嘧啶類似物：5-F-尿嘧啶（5-FU）③嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶核苷酸的抗代謝物－156嘧啶核苷酸的抗代謝物－1565-FU的作用部位及抗癌機理5-FU在體內(nèi)活化為FdUMP

和FUTPFdUMP競爭性抑制dTMP合成酶，使dTMP生成減少FUTP以FUMP的形式摻入RNA分子，影響其代謝575-FU的作用部位及抗癌機理5-FU在體內(nèi)活化為FdUMP嘧啶核苷酸的抗代謝物－258嘧啶核苷酸的抗代謝物－2584.核苷酸轉(zhuǎn)化成核苷三磷酸IMPAMPGMPADPGDPATPGTPdADPdATPdGDPdGTP594.核苷酸轉(zhuǎn)化成核苷三磷酸IMPAMPGMPADPGDPACTP和TTP的合成60CTP和TTP的合成605.脫氧核苷酸的合成

400頁核苷酸被還原成相應(yīng)的脫氧核糖核苷酸。催化此反應(yīng)的酶體系：核糖核苷酸還原酶，硫氧環(huán)蛋白，硫氧還蛋白還原酶及FAD、NADP等輔助因子。615.脫氧核苷酸的合成400頁核苷酸被還原成相應(yīng)的脫氧核糖核dTTP的形成胸苷酸脫氧尿苷酸甲基是由胸苷酸合成酶催化的。四氫葉酸是甲基的供體，產(chǎn)物為脫氧胸苷酸（dTMP）和二氫葉酸。62dTTP的形成胸苷酸脫氧尿苷酸甲基是由胸苷酸合成酶催化的。四6.輔酶核苷酸的生物合成煙酰胺核苷酸的合成（NAD、NADP）黃素核苷酸的合成（FMN、FAD）輔酶A的合成636.輔酶核苷酸的生物合成煙酰胺核苷酸的合成（NAD、NAD煙酰胺核苷酸的合成（NAD＋、NADP＋）NAD＋的合成煙酸單核苷酸焦磷酸化酶脫酰胺-NAD＋

焦磷酸化酶NAD＋合成酶NADP＋的合成NAD＋激酶：催化NAD＋與ATP反應(yīng)，使NAD＋的腺苷酸殘基的核糖2’-OH磷酸化，生成NADP＋。64煙酰胺核苷酸的合成（NAD＋、NADP＋）NAD＋的合成6NAD＋、NADP＋65NAD＋、NADP＋65FMN、FAD66FMN、FAD66輔酶A的合成前體：腺苷酸、泛酸、巰基乙胺、磷酸途徑：（1）泛酸激酶

（2）磷酸泛酰半胱氨酸合成酶

（3）磷酸泛酰半胱氨酸脫羧酶

（4）脫磷酸輔酶A焦磷酸化酶

（5）脫磷酸輔酶A激酶67輔酶A的合成前體：腺苷酸、泛酸、巰基乙胺、磷酸67圖示68圖示68思考題從頭合成與補救合成途徑的生理意義；嘌呤堿和嘧啶堿合成特點及各元素來源、人體嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸分解代謝的終產(chǎn)物。嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸合成的抗代謝物掌握PRPP在核苷酸代謝中的作用。思考題：404頁1,3，769思考題從頭合成與補救合成途徑的生理意義；69第十三章核酸的降解和核苷酸代謝

第一節(jié)核酸的酶促降解第二節(jié)核苷酸代謝70第十三章核酸的降解和核苷酸代謝第一節(jié)核酸的酶促降DNA與RNA71DNA與RNA2核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸腺嘌呤核苷酸（5′-AMP）NNNH2NNOHHOHHOHHCH2OPOˉOˉO5′胞嘧啶脫氧核苷酸(5′-dCMP)NOHHHHOHHCH25′ONH2NOPOˉOˉO55均為β-糖苷鍵磷酸酯鍵72核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸腺嘌呤核苷酸NNNH2NNOHHO核酸的生物功能DNA是主要的遺傳物質(zhì)RNA參與蛋白質(zhì)的生物合成RNA功能的多樣性73核酸的生物功能DNA是主要的遺傳物質(zhì)4第一節(jié)核酸的酶促降解核酸酶核苷酸酶核苷酶74第一節(jié)核酸的酶促降解核酸酶5一、核酸酶（水解產(chǎn)物為核苷酸或脫氧核苷酸）DNA酶（DNase）RNA酶（RNase）非特異性核酸酶核酸外切酶核酸內(nèi)切酶作用于單鏈或作用于雙鏈75一、核酸酶（水解產(chǎn)物為核苷酸或脫氧核苷酸）DNA酶（DNas1.DNA酶（DNase）DNaseI－－產(chǎn)物5‘位帶磷酸基團(tuán)DNaseⅡ－－產(chǎn)物3‘位帶磷酸基團(tuán)DNA限制性內(nèi)切酶－－產(chǎn)生3ˊ-OH和5ˊ-PCA5’3’P3’CA5’3’P3’761.DNA酶（DNase）DNaseI－－產(chǎn)物5‘位帶磷酸DNA限制性內(nèi)切酶77DNA限制性內(nèi)切酶8789限制性內(nèi)切酶的應(yīng)用價值?79限制性內(nèi)切酶的應(yīng)用價值?10限制性內(nèi)切酶生物學(xué)功能及應(yīng)用價值降解外面侵入的DNA，但不降解自身細(xì)胞中的DNA，因為在自身DNA的酶切位點上經(jīng)甲基化修飾而受到保護(hù)。是基因工程、體外重組、基因的分離、測序最重要的工具酶（手術(shù)刀）。80限制性內(nèi)切酶生物學(xué)功能及應(yīng)用價值降解外面侵入的DNA，但不2.RNA酶（RNase）RNaseI(牛胰核糖核酸酶)RNaseT1RNaseU2U(或C）5’3’U(或C）PP3’G5’3’U(或C、A）PP3’A5’3’U(或C、A）PP3’812.RNA酶（RNase）RNaseI(牛胰核糖核酸酶)U3.非特異性核酸酶蛇毒磷酸二酯酶從3’-OH逐個水解，生成5’-核苷酸。牛脾磷酸二脂酶從5’-OH開始逐個水解，生成3’-核苷酸。823.非特異性核酸酶蛇毒磷酸二酯酶134.核酸內(nèi)切酶與核酸外切酶DNA外切酶內(nèi)切酶834.核酸內(nèi)切酶與核酸外切酶DNA外切酶內(nèi)切酶14二、核苷酸酶

（產(chǎn)物為核苷或脫氧核苷和磷酸）非特異性磷酸單酯酶：特異性磷酸單酯酶：84二、核苷酸酶（產(chǎn)物為核苷或脫氧核苷和磷酸）非特異性磷酸單酯三、核苷酶

（產(chǎn)物為核糖或脫氧核糖和堿基）核苷磷酸化酶核苷水解酶85三、核苷酶（產(chǎn)物為核糖或脫氧核糖和堿基）核苷磷酸化酶16核酸的水解產(chǎn)物戊糖（或脫氧戊糖）磷酸嘌呤堿和嘧啶堿HMS用于核苷酸合成參與細(xì)胞內(nèi)代謝？86核酸的水解產(chǎn)物HMS用于核苷酸合成參與細(xì)胞內(nèi)代謝？17第二節(jié)核苷酸代謝核苷酸的分解代謝核苷酸的合成代謝87第二節(jié)核苷酸代謝核苷酸的分解代謝18核苷酸的功用合成核酸的原料體內(nèi)能量的利用形式：ATP,GTP,CTP,UTP參與代謝和生理調(diào)節(jié)：cAMP,cGMP組成輔酶：FAD,

NAD+,

NADP+活化中間代謝物：UDPG，CDP-DG，SAM88核苷酸的功用合成核酸的原料19一、核苷酸的分解代謝嘌呤核苷酸的分解代謝嘧啶核苷酸的分解代謝89一、核苷酸的分解代謝嘌呤核苷酸的分解代謝201.嘌呤核苷酸的分解代謝390頁不同種類的生物分解嘌呤終產(chǎn)物排尿酸動物：靈長類、鳥類、昆蟲、排尿酸爬蟲類其它排尿囊素/排尿囊酸/排尿素排尿酸動物反應(yīng)部位：主要肝、腎、小腸人體中嘌呤堿基的分解是不開環(huán)，在環(huán)外加氧氧化。重要的酶：黃嘌呤氧化酶血漿中尿酸含量（正常值）：0.12-0.36mmol/L901.嘌呤核苷酸的分解代謝390頁不同種類的生物分解嘌嘌呤核苷酸的分解代謝歷程（排尿酸動物）Uricacid91嘌呤核苷酸的分解代謝歷程（排尿酸動物）Uricacid22核糖脫氨基酶A-腺嘌呤腺苷次黃苷核苷磷酸化酶核糖-1-磷酸次黃嘌呤黃嘌呤氧化酶H2OO2黃嘌呤氧化酶H2OO2黃嘌呤尿酸92核糖脫氨基酶A-腺嘌呤腺苷次黃苷核苷磷酸化酶核糖-1-磷酸次尿酸生成過多－－血尿酸（超過8mg%），難溶性的尿酸鹽沉積于關(guān)節(jié)和軟骨及腎等處，導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎疾病。痛風(fēng)癥（嘌呤代謝異常的一種疾?。?3尿酸生成過多－－血尿酸（超過8mg%），難溶性的尿酸鹽沉積別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥的機理抑制黃嘌呤氧化酶反饋抑制嘌呤核苷酸從頭合成的酶系94別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥的機理抑制黃嘌呤氧化酶252.嘧啶核苷酸的分解代謝391頁嘧啶核苷酸－－核苷－－嘧啶從解開嘧啶環(huán)開始逐個的水解終產(chǎn)物C和U：CO2、NH3、?-丙氨酸T：CO2、NH3、?-氨基異丁酸952.嘧啶核苷酸的分解代謝391頁嘧啶核苷酸－－核胞嘧啶NH3NH3尿嘧啶NADPH+H+NADPH+2CO2

β-丙氨酸

NH3

CH3

CO2

乙酸乙酸+3NH3+2CO2胸腺嘧啶NADPH+H+NADPH+CO2+NH3

β-氨基異丁酸β-氨基異丁酸+CO2+NH3排出體外或進(jìn)入有機酸代謝。CO22396胞嘧啶NH3NH3尿嘧啶NADPH+H+NADPH+2CO2二、核苷酸的生物合成核苷酸生物合成的基本途徑嘌呤核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成核苷酸轉(zhuǎn)化成核苷三磷酸脫氧核苷酸的合成輔酶核苷酸的生物合成97二、核苷酸的生物合成核苷酸生物合成的基本途徑281.核苷酸生物合成的基本途徑①“從頭合成”途徑：利用磷酸核糖、氨基酸及CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的途徑。②補救合成途徑：利用體內(nèi)游離的嘌呤核苷或嘧啶核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成核苷酸的途徑。981.核苷酸生物合成的基本途徑①“從頭合成”途徑：利用磷酸核2.嘌呤核苷酸的合成“從頭合成”途徑補救合成嘌呤核苷酸的抗代謝物992.嘌呤核苷酸的合成“從頭合成”途徑30①“從頭合成”途徑合成部位：主要在肝細(xì)胞液合成原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳單位和CO2等合成方式在5-磷酸核糖的基礎(chǔ)上逐步合成嘌呤環(huán)。首先合成次黃嘌呤核苷酸，再轉(zhuǎn)變成AMP，GMP重要酶：PRPP合成酶、PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶（嘌呤核苷酸合成的重要調(diào)節(jié)點）100①“從頭合成”途徑合成部位：主要在肝細(xì)胞液31

PRPP5-磷酸核糖胺IMPAMPGMP5－磷酸－核糖101PRPP5-磷酸核糖胺IMPAMPGMP5－磷酸－核糖32PRPP的生成102PRPP的生成33“從頭合成”中堿基各原子來源谷氨酰胺甲酸103“從頭合成”中堿基各原子來源谷氨酰胺甲酸34嘌呤堿天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸甲酸甲酸CO2104嘌呤堿天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸甲酸甲酸CO235合成過程OR-5-P5-磷酸核糖OOHOHCH2POHATPAMPPRPP磷酸核糖焦磷酸OOHOHCH2OPOP～GlnGluPRA1-氨基-5-磷酸核苷OOHOHCH2OPNH2PATPGly甘氨酰胺核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNH2OFH4510N,N-CH=FH4甲酰甘氨酰核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNHOCHOGluGln甲酰甘氨咪核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNHCHOHNH2O5-氨基咪唑核苷酸OOHOHCH2OPH2NHCHNCCNCO25-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸OOHOHCH2OPOCH2NCHNCCNHO105合成過程OR-5-P5-磷酸核糖OOHOHCH2POHAT圖示合成過程5-甲酰氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸(FAICAR)OOHOHCH2OPONCCHNCCNHHNHCOH2OIMP次黃嘌呤核苷酸OOHOHCH2OPONCCHNCCNHNHCN10-CHO-FH45-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸OOHOHCH2OPONCH2NCHNCCNHHfumarateCOOHHCH2CCOOHOOHOHCH2OPOCH2NCHNCCNNH5-氨基咪唑-4(N-琥珀酸)?﹠-甲酰胺核苷酸Asp106圖示合成過程5-甲酰氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸(FAIC嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)抑制部位的酶均為變構(gòu)酶。合成原則107嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)抑制部位的酶均為變構(gòu)酶。38②補救合成108②補救合成39補救合成及生理意義原料:已有的嘌呤堿、嘌呤核苷、PRPP重要的酶：腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT）

次黃嘌呤—鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)

節(jié)約能量和一些氨基酸的消耗。有些組織（如腦、骨髓）不能從頭合成嘌呤核苷酸，只能進(jìn)行嘌呤核苷酸的補救合成。109補救合成及生理意義原料:已有的嘌呤堿、嘌呤核苷、PRPP40代謝異常狀況自毀容貌征：HGPRT完全缺失的患兒。臨床表現(xiàn)：智力發(fā)育障礙，攻擊性性格，肌肉痙攣，強制性自咬唇舌和指尖，尿中尿酸排出量過量，50mg/kg體重/24hr。分子基礎(chǔ)：HGPRT先天缺陷（隱性X性鏈鎖遺傳）腎結(jié)石和痛風(fēng)：缺乏補救途徑會引起嘌呤核苷酸合成速度降低，結(jié)果大量積累尿酸。110代謝異常狀況自毀容貌征：HGPRT完全缺失的患兒。41③嘌呤核苷酸的抗代謝物抗代謝物

有些人工合成的或天然存在的化合物的結(jié)構(gòu)與生物體內(nèi)的一些必需的代謝物很相似，將其引入生物體后，與體內(nèi)的必需代謝物會發(fā)生特異的拮抗作用從而影響生物體中的正常代謝，這些化合物稱為抗代謝物。111③嘌呤核苷酸的抗代謝物抗代謝物42嘌呤核苷酸的抗代謝物-1112嘌呤核苷酸的抗代謝物-1436MP的作用部位及抗癌機理反饋抑制PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶從而抑制嘌呤核苷酸的從頭合成抑制IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP和GMP的反應(yīng)直接抑制HGPRT，阻斷嘌呤核苷酸的補救合成。1136MP的作用部位及抗癌機理反饋抑制PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶從而抑制嘌呤核苷酸的抗代謝物-2114嘌呤核苷酸的抗代謝物-245嘌呤核苷酸的抗代謝物-3115嘌呤核苷酸的抗代謝物-3463.嘧啶核苷酸的合成從頭合成途徑嘧啶核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)嘧啶核苷酸的抗代謝物1163.嘧啶核苷酸的合成從頭合成途徑47①從頭合成途徑合成部位：主要在肝細(xì)胞液。原料：Gln、CO2、Asp、R-5-P等合成方式：先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連。關(guān)鍵的中間化合物：是乳清酸。合成過程：先合成UMP，再轉(zhuǎn)變成其他嘧啶核苷酸。重要的酶：氨基甲酰磷酸合成酶II、天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶、磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶。117①從頭合成途徑合成部位：主要在肝細(xì)胞液。48合成過程118合成過程49氨基甲酰磷酸合成酶的比較氨基甲酰磷酸合成酶II氨基甲酰酸合成酶I部位肝細(xì)胞液肝線粒體底物CO2、谷氨酰胺CO2、氨生成物合成嘧啶核苷酸合成尿素調(diào)節(jié)物受UMP抑制AGA為變構(gòu)激活劑意義細(xì)胞增殖程度的指標(biāo)肝細(xì)胞分化程度的指標(biāo)119氨基甲酰磷酸合成酶的比較氨基甲酰磷酸合成酶II氨基甲酰酸合成TMP合成的特點在胸苷酸合成酶催化下，由dUMP甲基化生成.甲基供體；N5，N10-甲烯FH4dUMP來源：dUDP或dCMP120TMP合成的特點在胸苷酸合成酶催化下，由dUMP甲基化生成.圖示121圖示52主要調(diào)節(jié)酶細(xì)菌：天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶哺乳類動物細(xì)胞：氨基甲酰磷酸合成酶II多功能酶：受到阻遏或去阻遏調(diào)節(jié)PRPP