查錫良生化考研知識(shí)點(diǎn)筆記08核苷酸代謝

核苷酸代謝核昔酸是核酸基本結(jié)構(gòu)單位，由機(jī)體細(xì)胞自身合成，不屬于營養(yǎng)必需物質(zhì)。食物中核酸多以核蛋白存在，胃酸作用分解為核酸和蛋白質(zhì)，在小腸受腸液和胰液水解為核苷和磷酸，核苷在腸黏膜細(xì)胞中進(jìn)一步分解為戊糖和堿基。戊糖參與體內(nèi)戊糖代謝，堿基被分解排出，食物來源的堿基很少被利用。核苷酸在體內(nèi)分布廣泛，主要以5'-核苷酸形式存在，又以5'-ATP含量最多。細(xì)胞中核糖核苷酸濃度遠(yuǎn)大于脫氧核苷酸濃度。不同類型細(xì)胞各種核苷酸含量差異很大，同一種細(xì)胞，也有差異，但總量變化不大。核苷酸功能：1、 核酸合成的原料（最主要）2、 體內(nèi)能量的利用形式：ATP是細(xì)胞的主要能量形式；GTP也可提供能量3、 參與代謝和生理調(diào)節(jié)：ATP/ADP/AMP,第二信使cAMP、cGMP4、 組成輔酶：如腺苷酸一CoA/FAD/NAD+/NADP+5、 活化中間代謝產(chǎn)物：UDP-葡萄糖一糖原合成丨CDP-二脂酰甘油一磷脂合成一、嘌呤核苷酸代謝p.208?合成：從頭合成、補(bǔ)救合成從頭合成定義：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO?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。除某些細(xì)菌外，幾乎所有生物體都能從頭合成嘌呤堿。部位：肝（主要器官）胞液、小腸和胸腺（次要）胞液、腦和脊髓無法進(jìn)行從頭合成谷胺酰胺（酰胺N）嘿吟環(huán)上各原子的來源嘌呤環(huán)上原子來源谷胺酰胺（酰胺N）嘿吟環(huán)上各原子的來源口訣：一天（一號(hào)N來自天冬氨酸），我遇見一位二八佳人（故人二八即十六歲，是2，8號(hào)C來自甲酸（或甲?；剑?hào)碳來自CO?），氣死吾肝（745號(hào)來自甘氨酸），買了三九胃泰熬骨鮮湯（3.9號(hào)N來自谷氨酰胺）。合成途徑：（1） 原料：Asp、Gin、Gly、甲酸、CO2（2） 嘌吟核苷酸的合成結(jié)果直接形成次黃嘌吟核苷酸（IMP）；IMP合成從5-P-核糖（磷酸戊糖途徑產(chǎn)生）開始的，在ATP參與下由磷酸核糖焦磷酸合成酶作用先形成磷酸核糖焦磷酸（PRPP）;此酶為重要酶谷氨酰胺提供酰胺基由磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶催化取代PRPP上的焦磷酸，形成5-磷酸核糖胺（PRA）。此酶為限速酶嘌吟的各個(gè)原子是在PRPP的C1上逐漸加上去的（由Asp、Gin、Gly、甲酸、CO2提供N和C）。IMP是重要中間產(chǎn)物，可以分別轉(zhuǎn)化為AMP和GMP（應(yīng)該不用記過程）CHIMP是重要中間產(chǎn)物，可以分別轉(zhuǎn)化為AMP和GMP（應(yīng)該不用記過程）CHPAMPHOOCCH^CHCOOH NH★★ 衛(wèi)疋巴顯上片"ch9 瘁礬吩Am普■化Mt站.XMPGMP⑶嘌呤核苷酸從頭合成的酶在胞液中多以酶復(fù)合體形式存在。嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤環(huán)的。消耗4ATP。④合成調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)：PRPP合成酶和PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶均可被合成產(chǎn)物IMP、AMP、GMP等抑制PRPP增加促進(jìn)酰胺轉(zhuǎn)移酶活性。PRPP合成酶比酰胺轉(zhuǎn)移酶起著更大的作用。交叉調(diào)節(jié)：過量的AMP控制AMP的生成，不影響GMP的生成。GMP同理。IMP轉(zhuǎn)化為AMP需要GTP，轉(zhuǎn)化為GMP需要ATP，所以GTP可以促進(jìn)AMP的生成，ATP可以促進(jìn)GMP生成。維持ATP和GTP濃度平衡。補(bǔ)救合成細(xì)胞利用體內(nèi)游離的嘌呤堿或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸的過程。利用游離嘌吟堿，由PRPP提供磷酸核糖，腺嘌吟磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(ARPT)和次黃嘌吟-鳥嘌吟磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)催化生成AMP、IMP和GMP。這兩種酶受產(chǎn)物反饋抑制。利用腺嘌吟核苷，由腺苷激酶催化，生成AMP。意義：節(jié)省從頭合成的能量和一些氨基酸的消耗；腦、骨髓缺乏從頭合成的酶體系，只能補(bǔ)救合成。HGRRT完全缺失的患者，表現(xiàn)為自毀容貌癥，是一種遺傳代謝病。3?嘌呤核苷酸可以相互轉(zhuǎn)變?保持彼此平衡4.脫氧核苷酸的生成IMPXMP由相應(yīng)的核糖核苷酸直接還原，以氫取代CIMPXMP二磷酸核苷(NDP)由核糖核苷酸還原酶催化生成(dNDP)(N代表AGUC中的一個(gè))，此酶是變構(gòu)酶，在DNA合成旺盛，分解速度較快的細(xì)胞中活性強(qiáng)。經(jīng)過激酶的作用，dNDP再磷酸化成三磷酸脫氧核苷。5?從頭合成的抗代謝物與代謝物在結(jié)構(gòu)上的類似物，在代謝中與正常代謝物拮抗?！昂塑账釓念^合成的抗代謝物以競爭性抑制或“以假亂真”方式干擾或阻斷核苷酸的合成代謝，進(jìn)而阻止核酸及蛋白質(zhì)的生物合成，因此具有抗腫瘤作用。嘌吟類似物：6-巰基嘌吟(6MP)、6-巰基鳥嘌吟、8-氮雜鳥嘌吟其中，6MP臨床應(yīng)用較多。其化學(xué)結(jié)構(gòu)與次黃嘌嶺相似，并可在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成6MP核苷酸，因而可抑制IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP及GMP；可通過競爭性抑制影響次黃嘌吟-鳥嘌吟磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)而阻止了補(bǔ)救合成途徑；還可反饋抑制PRPP?；D(zhuǎn)移磷而阻斷從頭合成途徑。氨基酸類似物：重氮雜絲氨酸、6-重氮-5-氧正亮氨酸其結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺相似，可干擾谷氨酰胺在嘌吟核苷酸合成中的作用而抑制其合成。葉酸類似物：氨基蝶吟、氨甲蝶吟(MTX)競爭性抑制二氫葉酸還原酶，使葉酸不能還原成二氫葉酸及四氫葉酸。嘌吟分子中來自一碳單位的C2、8得不到供應(yīng)而抑制其合成。?分解：產(chǎn)物是尿酸1?核苷酸經(jīng)核苷酸酶生成核苷，經(jīng)核苷磷酸化酶生成堿基和磷酸核糖。嘌吟堿既可以參加補(bǔ)救合成，也可以進(jìn)一步水解，水解為尿酸排出體外。

2.具體過程：AMP生成次黃嘌吟，GMP生成鳥嘌吟，兩種嘌吟在黃嘌吟氧化酶作用下生成黃嘌吟（X）,再經(jīng)黃嘌吟氧化酶生成尿酸。主要在肝、小腸及腎中進(jìn)行。AMP次黃瞟吟黃瞟吟尿酸GMP鳥瞟噲尿酸是人體嘌吟分解代謝的終產(chǎn)物。痛風(fēng)癥患者血中尿酸含量升高，尿酸鹽晶體即可沉積于關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨及腎等處，導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎疾病。此外，進(jìn)食高嘌吟飲食、體內(nèi)核酸大量分解（白血病、腫瘤等）或腎疾病而尿酸排泄障礙時(shí)，均可導(dǎo)致血中尿酸升高。臨床上中別嘌吟醇治療通風(fēng)。二、嘧啶核苷酸代謝p.215?合成：從頭合成和補(bǔ)救合成1.從頭合成：比嘌吟核苷酸簡單，先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連。合成原料：谷氨酰胺，天冬氨酸，CO2合成部位：肝細(xì)胞胞液（主要）嘧啶環(huán)原子來源書上寫的2.3位來自氨基甲酰磷酸?？谠E：三尼姑庵（3號(hào)N來自谷氨酰胺攜帶的氨）哀嘆（2號(hào)C來自CO』四天（剩下四個(gè)均來自天冬氨酸）。合成過程：⑴嘧啶環(huán)的合成開始于氨基甲酰磷酸的合成。氨基酸代謝一章中，氨基甲酰磷酸也是尿素合成的原料。但是，尿素合成中的氨基甲酰磷酸是在肝線粒體由氨基甲酰磷酸合成酶I催化合成，而嘧啶合成是在肝細(xì)胞液中用谷氨酰胺為氮源，由氨基甲酰磷酸合成酶II催化。酶CSP-1CSP-2分布肝細(xì)胞線粒體胞液氮源氨谷氨酰胺變構(gòu)激活劑N-乙酰谷氨酸無功能尿素合成嘧啶合成然后氨基甲酰磷酸由胞液中天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶催化，與天冬氨酸化合生成氨甲酰天冬氨酸，之后經(jīng)過多步反應(yīng)形成嘧啶環(huán),再與核糖磷酸（PRPP）結(jié)合形成尿嘧啶核苷酸（UMP），其關(guān)鍵的中產(chǎn)物是乳清酸。其他嘧啶核苷酸由尿苷酸轉(zhuǎn)變而成。尿甘越二瑣尬榷昔激?UMP/\?UDP/\“UTP

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ATPADPATPADP⑶脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的生成CTP合成■合酶催化，CTP合成■⑤合成調(diào)節(jié)CTP——⑤合成調(diào)節(jié)谷氛跌肢ATP谷氛跌肢ATPADP+Pi⑷dUMP的生成一是dUDP水解二是dCMP脫氨基，這種為主。細(xì)菌嘧啶核苷酸合成的限速酶為天冬氨酸甲酰轉(zhuǎn)移酶，其中CTP和UTP為它的反饋抑制劑，ATP為別構(gòu)激活劑。哺乳動(dòng)物嘧啶核苷酸合成的限速酶是CPS-II。受UMP抑制。這兩種酶均受反饋調(diào)節(jié)。補(bǔ)救合成與嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成類似嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶一步合成，利用尿嘧啶、胸腺嘧啶及乳清酸為底物合成核苷酸（對胞嘧啶不起作用）。尿苷激酶可以催化尿苷生成尿苷酸，是一種補(bǔ)救合成酶。嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類