核酸的降解和核苷酸代謝()

核酸的降解和核苷酸代謝()第1頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五

核酸大分子的構(gòu)件分子是核苷酸。核苷酸是由磷酸、核糖和堿基三種小分子化合物化和形成。核苷酸與核酸的分子結(jié)構(gòu)O1’2’3’4’5’堿基磷酸核糖糖苷鍵磷酸酯鍵核苷：核糖+堿基核苷酸：核苷+磷酸H：DNAOH：RNA第2頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五

兩類核酸的基本成分第3頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五一、核酸和核苷酸的分解代謝（嘌呤和嘧啶的分解）二、核苷酸的生物合成（嘌呤環(huán)和嘧啶環(huán)的合成）三、輔酶核苷酸的生物合成第4頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1.1核酸的消化與吸收1.2嘌呤堿的分解1.3嘧啶堿的分解一、核酸和核苷酸的分解代謝第5頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1.1核酸的消化與吸收人體內(nèi)核苷酸可來自食物中核酸消化產(chǎn)物的吸收，但主要由機體細(xì)胞自身合成食物中的核酸以核蛋白形式存在核蛋白在胃中受胃酸分解成核酸與蛋白質(zhì)核酸在小腸中進(jìn)一步分解，其產(chǎn)物去向：

-戊糖吸收參與體內(nèi)的戊糖代謝

-嘌呤與嘧啶堿基則被分解排出體外核酸的水解或磷酸解由酶催化

-核酸酶是磷酸二酯酶-核苷酸酶是磷酸單酯酶第6頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1.1核酸的消化與吸收第7頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1.2嘌呤堿的分解1.2.1嘌呤堿尿酸1.2.2自殺作用物1.2.3尿酸的命運第8頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五腺嘌呤1.2.1嘌呤堿尿酸第9頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五第10頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五嘌呤核苷酸的分解代謝第11頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五尿酸呈酸性，常以鉀鹽或鈉鹽形式從腎臟排出。正常人血尿酸含量為2-6mg/dl。當(dāng)血尿酸超過8mg/dl時，尿酸鹽結(jié)晶沉積于軟組織、軟骨及關(guān)節(jié)等處，形成痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎；在腎臟中沉積形成腎結(jié)石。原發(fā)性痛風(fēng)：先天性代謝缺陷性疾病，由于患者體內(nèi)參與嘌呤代謝的某些酶活性異常而引起血尿酸增高。繼發(fā)性痛風(fēng)：某些疾?。ㄈ绨籽　盒阅[瘤等）時體內(nèi)核酸大量分解，引起血尿酸升高。腎功能障礙使尿酸排出受阻，也可使血尿酸升高。尿酸與痛風(fēng)第12頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五痛風(fēng)與治療！別黃嘌呤別嘌呤醇次黃嘌呤1.2.2自殺作用物第13頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五藥物治療：服用排尿酸藥物（如水楊酸、辛可芬等）和使用別嘌呤醇治療。營養(yǎng)治療：主要是通過限制飲食中嘌呤的攝入，達(dá)到減少尿酸生成、降低血尿酸濃度的目的。痛風(fēng)的發(fā)生與營養(yǎng)過剩密切相關(guān)，科學(xué)的飲食結(jié)構(gòu)可消除這一誘發(fā)因素。

碳水化合物可促進(jìn)尿酸排出，可食用富含碳水化合物的米飯、饅頭、面食等；大量喝水，也可促進(jìn)尿酸排除；酒精容易使體內(nèi)乳酸堆積，對尿酸排出有抑制作用，應(yīng)禁酒；動物性食品中嘌呤含量較多，禁食內(nèi)臟、骨髓、海味、發(fā)酵食物、豆類等。痛風(fēng)與治療——“開流節(jié)源”第14頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1.2.3尿酸的命運第15頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五不同動物的排泄情況：人類、猿類（尿酸）其它哺乳類（尿囊素）鳥類、爬行類（尿酸）兩棲類（尿囊酸、尿素）魚類（尿囊酸、尿素）第16頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1.3嘧啶堿的分解第17頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五第18頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五第19頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五第20頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶核苷酸的分解代謝第21頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五2.1AA與NT生物合成的相互聯(lián)系2.2嘌呤核糖核苷酸的合成2.3嘧啶核糖核苷酸的合成2.4脫氧核糖核苷酸的合成二、核苷酸的生物合成第22頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1）都是含N分子，分別是蛋白質(zhì)和核酸的前體2）兩種代謝通路在很多方面廣泛聯(lián)系：a.共享一些關(guān)鍵的中間代謝物；>某些aa或aa的一部分整合入嘌呤和嘧啶的結(jié)構(gòu)中>嘌呤環(huán)的一部分又整合入組氨酸結(jié)構(gòu)中b.兩種代謝通路的化學(xué)過程有許多共同點，特別是絕大部分反應(yīng)包括N和一C單位的轉(zhuǎn)移。2.1AA和NT生物合成的相互關(guān)系第23頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五2.2嘌呤核糖核苷酸的合成2.2.1次黃嘌呤核苷酸(IMP)的合成2.2.2AMP和GMP的合成2.2.3嘌呤核苷酸合成的補救途徑2.2.4嘌呤核苷酸生物合成的調(diào)節(jié)從頭合成途徑：利用磷酸核糖、一些氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸。補救合成途徑：利用體內(nèi)游離的嘌呤堿或嘌呤核苷，經(jīng)過比較簡單的反應(yīng)過程合成嘌呤核苷酸。第24頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五磷酸核糖焦磷酸合成

2.2.1次黃嘌呤核苷酸的合成第25頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五①谷氨酰胺-PRPP轉(zhuǎn)酰胺酶②甘氨酰胺核苷酸合成酶

③甘氨酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲?；涪芗柞８拾彪吆塑账岷铣擅?/p>

⑤氨基咪唑核苷酸合成酶⑥氨基咪唑核苷酸羧化酶

⑦氨基咪唑琥珀基氨甲酰核苷酸合成酶

⑧腺苷琥珀酸裂解酶⑨氨基咪唑氨甲酰核苷酸轉(zhuǎn)甲?；?/p>

⑩IMP合酶(環(huán)化水解酶)第26頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五谷氨酰胺-PRPP轉(zhuǎn)酰胺酶第一階段反應(yīng)第27頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五甘氨酰胺核苷酸合成酶第一階段反應(yīng)第28頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五甘氨酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲?；傅谝浑A段反應(yīng)第29頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五甲酰甘氨脒核苷酸合成酶第一階段反應(yīng)第30頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五氨基咪唑核苷酸合成酶第一階段反應(yīng)第31頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五氨基咪唑核苷酸羧化酶第二階段反應(yīng)第32頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五氨基咪唑琥珀基氨甲酰核苷酸合成酶第二階段反應(yīng)第33頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五腺苷琥珀酸裂解酶第二階段反應(yīng)第34頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五氨基咪唑氨甲酰核苷酸轉(zhuǎn)甲酰基酶第二階段反應(yīng)第35頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五IMP環(huán)化水解酶第二階段反應(yīng)第36頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五甘氨酰胺核苷酸合成酶谷氨酰胺-PRPP轉(zhuǎn)酰胺酶甘氨酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲?；讣柞８拾彪吆塑账岷铣擅赴被溥蚝塑账岷铣擅傅?7頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五氨基咪唑核苷酸羧化酶氨基咪唑琥珀基氨甲酰核苷酸合成酶腺苷琥珀酸裂解酶氨基咪唑氨甲酰核苷酸轉(zhuǎn)甲?；窱MP環(huán)化水解酶第38頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五腺苷酸琥珀酸合成酶裂解酶次黃嘌呤核苷酸脫氫酶鳥嘌呤核苷酸合成酶2.2.2AMP和GMP的合成第39頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五

①

堿基+1-磷酸核糖核苷+Pi

核苷+ATP核苷酸+ADP2.2.3嘌呤核苷酸合成的補救途徑在低濃度的PRPP條件下，補救途徑反應(yīng)比從頭合成途徑反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生。第40頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五②第41頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五②②第42頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五第43頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五三個主要控制點

PRPP轉(zhuǎn)酰胺基酶腺苷酸琥珀酸合成酶次黃嘌呤核苷酸脫氫酶2.2.4嘌呤核苷酸生物合成的調(diào)節(jié)第44頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五第45頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五從頭合成途徑——傳統(tǒng)建房方式補救合成途徑——工廠化建房先把各種房屋建造所需的模塊（如外墻和樓梯等構(gòu)件）通過工廠生產(chǎn)出來，然后像搭積木一樣拼裝成房屋，這一方面可控制質(zhì)量和成本，同時減少大量的能源消耗。到2014年，萬科的建造方式將完全變成工廠化制造核苷酸生物合成vs.蓋房子第46頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五2.3嘧啶核糖核苷酸的合成2.3.1尿嘧啶核苷酸的從頭合成2.3.2胞嘧啶核苷酸的合成2.3.3嘧啶核苷酸合成的補救途徑2.3.4嘧啶核苷酸生物合成的調(diào)節(jié)第47頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五2.3.1尿嘧啶核苷酸的從頭合成第48頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五2.3.2胞嘧啶核苷酸的合成UTP+谷氨酰胺+ATP+H2OCTP+谷氨酸+ADP+Pi1）尿苷酸激酶催化ATP的γ-磷酸轉(zhuǎn)移給UMP，形成UDP；

2）核苷二磷酸激酶催化第二個ATP的γ-磷酸轉(zhuǎn)移給UDP，形成UTP；

3）CTP合成酶催化來自谷氨酰胺的酰胺氮轉(zhuǎn)移至UTP的C-4，形成CTP。第49頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五2.3.3嘧啶核苷酸合成的補救途徑1）尿嘧啶+PRPP尿嘧啶核苷+PPi(UMP磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶)2）尿嘧啶+1-磷酸核糖尿嘧啶核苷+Pi(尿苷磷酸化酶)尿嘧啶核苷+ATP尿嘧啶核苷酸+Pi(尿苷激酶，Mg2+)3）胞嘧啶核苷+ATP胞嘧啶核苷酸+ADP(尿苷激酶，Mg2+)第50頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶CTP合成酶2.3.4嘧啶核苷酸生物合成的調(diào)節(jié)第51頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五第52頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五).

).

).

2.4脫氧核糖核苷酸的合成2.4.1核糖核苷二磷酸的還原第53頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五).

).

).

硫氧還蛋白谷氧還蛋白第54頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五2.4.2胸腺嘧啶核苷酸的合成N5,N10-亞甲基四氫葉酸氨基蝶呤，氨甲蝶呤¤第55頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五A)