核苷酸代謝級臨床醫(yī)學

核苷酸代謝級臨床醫(yī)學第1頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月核苷酸是核酸的基本單位。人體內的核苷酸主要由機體細胞自身合成，而合成的原料多為非核酸分解物。被吸收的核酸降解產(chǎn)物除磷酸核糖可被機體利用外，核苷酸的特有成份：嘌呤、嘧啶最終繼續(xù)分解排出體外而不被機體所利用。因此，核苷酸不屬于營養(yǎng)必需物質。第2頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

核酸的消化與吸收食物核蛋白蛋白質核酸(RNA及DNA)胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、腸核苷酸酶堿基戊糖核苷酶第3頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月核苷酸的功能(1)核酸合成的原料，這是最主要的功能。(2)體內能量的利用形式。如ATP。注意：GTP、UTP、CTP也是能量形式。它們雖發(fā)揮的少，但均在特定的地方，要記！(3)參與代謝和生理調節(jié)。如cAMP、cGMP等。第4頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)組成輔酶。注意：哪種核苷酸可以作為哪種輔酶的組成成份，or，哪種輔酶中含有哪種核苷酸的成份，要記！(5)活化中間代謝物。例如UDP-葡萄糖、

CDP-二酰基甘油、S-腺苷甲硫氨酸等。AMP尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)第5頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)

嘌呤核苷酸的合成與分解代謝

MetabolismofPurineNucleotides第6頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月嘌呤核苷酸的結構GMPAMP第7頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月一、嘌呤核苷酸的合成存在從頭合成和補救合成兩種途徑注意：

兩種核苷酸的合成均存在從頭合成和補救合成兩種途徑，而且基本(但不完全)相同。第8頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月嘌呤核苷酸兩種合成途徑從頭合成途徑：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質為原料，經(jīng)過一系列酶促反應，合成嘌呤核苷酸。補救合成（重新利用）途徑：利用體內游離的嘌呤或嘌呤核苷酸，經(jīng)過相對簡單的過程，合成嘌呤核苷酸。注意：上述兩途徑部位不同。例如：肝中為1；腦、骨髓為2。但就總的來說，1為主要。第9頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

肝是體內從頭合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小腸和胸腺，而腦、骨髓則無法進行此合成途徑。（一）嘌呤核苷酸的從頭合成

哺乳動物合成部位1、從頭合成途徑:除某些細菌外，幾乎所有生物體都能合成嘌呤堿。部位：主要肝,其次是小腸和胸腺。亞C：胞液原料：氨基酸、CO2、一碳單位等。第10頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

嘌呤堿合成的元素來源CO2天冬氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬└拾彼峒柞；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊┑?1頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月兩個階段：合成次黃嘌呤核苷酸（IMP）IMP再轉變成AMP、GMP第12頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月IMP生成的起始(PRPP)(1)IMP的合成第13頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月IMP生成總反應過程11步反應第14頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脫氫酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶（2）AMP和GMP的生成第15頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶第16頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸,PRPP）在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下IMP

AMP

GMPH2N-1-R-5′-P（5′-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉移酶嘌呤核苷酸合成的基本過程ATPGTP第17頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月嘌呤核苷酸從頭合成特點：1.嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的，而不是首先單獨合成嘌呤堿，然后再與磷酸核糖結合的。2.請注意第一步反應：5-磷酸核糖必須經(jīng)過PRPP合成酶，生成有活性的PRPP。3.IMP的合成需5個ATP，6個高能磷酸鍵。AMP或GMP的合成又需1個ATP。第18頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)嘌呤核苷酸的補救合成有兩種方式1.嘌呤+PRPP核苷酸(1磷酸)+PPi2.腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第19頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月補救合成的生理意義1.補救合成過程簡單，節(jié)省能量及氨基酸的消耗。2.有些組織如腦、骨髓等由于缺乏從頭合成的酶類，只能走此途徑。第20頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）體內嘌呤核苷酸的相互轉變IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脫氨酶鳥苷酸還原酶NADPH+H+NADP+NH3第21頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）脫氧（核糖）核苷酸的生成在二磷酸核糖

（NDP）水平上進行的通過相應的核糖核苷酸的直接還原作用，在二磷酸核糖（NDP）水平上進行的。注意：同樣，嘧啶脫氧核糖核苷酸（dUDP、dCDP）也是通過類似途生成的。第22頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月在核苷二磷酸水平上進行（N代表A、G、U、C等堿基）第23頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月經(jīng)過激酶作用，上述各種dNDP，再磷酸化成三磷酸脫氧核苷（dNTP）。

激酶dNDP+ATP→dNTP+ADP第24頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基

酸或葉酸類似物抗代謝物概念：一些與嘌呤、嘧啶以及氨基酸、葉酸等結構類似的物質，主要以競爭性抑制或“以假亂真”等方式干擾或阻斷核苷酸的合成，從而進一步阻止核酸以及蛋白質的合成。如6-巰基嘌呤（6-MP）、5-氟尿嘧啶（5-FU）等。功能：臨床上抗腫瘤作用。第25頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月注意：抗代謝物的名稱似不夠精確，易誤解。但已約定俗成，有點專用名詞的味道。此詞僅指抗核苷酸代謝的物質。另：由于僅為抗核苷酸代謝，因而主要影響那些分裂、增殖很快的組織細胞，對正常成人，主要為骨髓造血細胞等。對腫瘤病人卻有治療作用，但同時不良反應也很大。第26頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月次黃嘌呤(H)6-巰基嘌呤(6-MP)嘌呤類似物氨基酸類似物葉酸類似物6-巰基嘌呤6-巰基鳥嘌呤8-氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等第27頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月二、嘌呤核苷酸的分解代謝終產(chǎn)物是尿酸

第28頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶堿基1-磷酸核糖第29頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物GMPAMPGHX（黃嘌呤）黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶（次黃嘌呤）第30頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月痛風癥：一般認為與嘌呤核苷酸代謝有關。可能是酶的缺乏或缺陷。如黃嘌呤氧化酶。由于各種原因，當痛風癥患者血中尿酸含量升高，由于尿酸水溶性低，造成結晶沉淀于關節(jié)、軟骨、軟組織、腎、尿道等處。產(chǎn)生相應病變。目前，多用別嘌呤醇治療。此與IMP結構類似，可抑制黃嘌呤氧化酶。第31頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月痛風癥的治療機制鳥嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤尿酸黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶別嘌呤醇第32頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月作用機理一、抑制黃嘌呤氧化酶，使尿酸合成下降。二、別嘌呤與PRPP反應生成別嘌呤核苷酸-----1.消耗了PRPP2.別嘌呤核苷酸與IMP結構相似，可反饋抑制嘌呤核苷酸從頭合成的酶嘌呤核苷酸合成下降第33頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)

嘧啶核苷酸的合成與分解代謝MetabolismofPyrimidineNucleotides第34頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

嘧啶核苷酸的結構第35頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月一、嘧啶核苷酸的合成同樣有從頭合成與補救合成兩條途徑(一)嘧啶核苷酸的從頭合成比嘌呤核苷酸簡單

合成部位一般細胞都有,主要是肝細胞。胞液。

合成原料谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸。第36頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

嘧啶合成的元素來源氨基甲酰磷酸天冬氨酸第37頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1.從頭合成途徑：與嘌呤核苷酸從頭合成類似。注意：a.與嘌呤核苷酸從頭合成也有不同，此為先合成嘧啶環(huán)，然后再與磷酸核糖相連而成。b.與嘌呤核苷酸合成首先合成IMP類似，嘧啶核苷酸合成則首先合成UMP，然后再轉變?yōu)槠渌奏ず塑账?。?8頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)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+氨基甲酰磷酸胞液第39頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO

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PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸反應在線粒體中進行氨基甲酰磷酸的生成復習：尿素合成第41頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月復習尿素合成線粒體胞液第42頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第43頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)CTP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第44頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)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第45頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2.從頭合成的調節(jié)---ATP+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-注意：哺乳類動物，氨基甲酰磷酸合成酶II為關健酶。第46頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）嘧啶核苷酸的補救合成途徑與嘌呤核苷酸類似嘧啶+

PRPP磷酸嘧啶核苷+PPi嘧啶磷酸核糖轉移酶嘧啶核苷+ATP核