核苷酸代谢2016详解

1、嘌呤核苷酸的合成代谢 1）从头合成途径 a. 定义：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳 等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合 成嘌呤核苷酸的途径。 •合成部位
肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次 是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径。 细胞定位:胞浆
b. 嘌呤碱合成的元素来源
2、AMP和GMP的生成
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶 ②腺苷酸代琥珀酸裂解酶 ④GMP合成酶
AMP
激酶 ATP ADP
ADP
激酶 ATP ADP
ATP
GMP
激酶 ATP ADP
GHale Waihona Puke BaiduP
激酶 ATP ADP
GTP
嘌呤核苷酸的相互转变
AMP
GMP
NH3
腺苷酸代 琥珀酸
IMP
XMP
c. 过程
第十章 核苷酸代谢
metabolism of nucleotide
• 1.为什么核苷酸不属于营养必需物质？ • 2.举例说明核苷酸在体内的生理功能。 • 3.为什么嘌呤核苷酸的从头合成需要精细的调 节？如何调节？ • 4.补救合成的意义 • 5.根据核苷酸合成代谢过程如何设计抗癌药？ • 6.如何治疗痛风？ • 7.嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸代谢的比较 • 8.脱氧核糖核苷酸如何生成？
O O O
O
N N N N
O
CH2
N O
cAMP
O P OH O OH
ADP ATP
AMP
OH OH OH OH OH OH
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)
AMP
FMN和FAD的分子结构
辅酶A的分子结构
核苷酸的生物学功能：
1、作为核酸合成的原料 2、体内能量的利用形式 3、参与代谢和生理调节 4、组成辅酶
吃核酸类保健品有用吗？
核苷酸不属于营养必需物质。
体内重要的游离核苷酸及其衍生物
多磷酸核苷酸：NDP，NTP 环化核苷酸: cAMP ，cGMP
含核苷酸的生物活性物质 : NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP
NH NH2 2 N N
NH2 N N N
O O N N P O CH O HO P H O P O O CH CH 2 O P P HO O P 2 2 O O O OH OH OH OH OH OH
O CH CH2 P HO 2 OH
N
O
OH OH OH
dAMP, dGMP, dTMP, dCMP
核苷（nucleoside）
糖苷键 戊糖1位碳原子与嘌呤碱的9位氮原子连接 与嘧啶碱的1位氮原子连接
NH2 N
1
HO CH 2
O
N
1´
O
OH OH
碱基
核酸的化学组成
核苷酸的消化与吸收： 食物核蛋白
5、活化中间代谢产物
核苷酸的合成代谢途径：
1）从头合成途径（de novo synthesis） 肝脏（主要器官） 2）补救合成途径（salvage pathway） 脑、骨髓
§8.1
嘌呤核苷酸的代谢
嘌呤核苷酸的结构
NH
N
2
O
N HN 5′ P H2 N N N N R GMP 5′ P
N
N
R
AMP
5′端
OH OH H O HO O P P O O O 5` 5` H H2 C 2C
NH NH NH 2 2 2 N N N N N N O O O
C
O O
3` 3` O OH
NH NH2 2 N N N N N N N N
核酸：
磷酸二酯键
HO P O O O 5` 5` CH CH2 2O O 3` O OH HO P O O 5` H2C O
为什么说核酸是营养之首？
•
如果没有核酸，各种营养物如糖、脂肪、 蛋白质都难以吸收与利用。因为核酸充足才 能生成更多的酶来催化代谢，才能生成更多 的能量来启动营养物质的吸收与利用。比如， 人体需要大量蛋白质，在吸收时靠胰液的酶 降解蛋白质为氨基酸才能被吸收。而核酸则 指导并参与胰液中消化酶的合成，使蛋白质 的降解吸收才能进行。蛋白质降解为氨基酸 吸收后，也要依赖核酸的指导与参与才能合 成机体所需要的各种蛋白质。
胃酸
蛋白质
核酸（RNA及DNA）
胰核酸酶
单核苷酸
胰、肠核苷酸酶
核苷 碱基
核苷酶
磷酸 戊糖
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“核酸是人体细胞中的关键物质，补充外源核酸， 就能延年益寿，乃至“长寿不老” ；补充DNA ，则 细胞生长加快，人体机能就充满活力”。 “我们所研究出的生命核酸采取更为科学的提取 方法，直接从动物脏器中提取。DNA含量高，纯度高 ，与人体同源性高。加上产品是口服液，更易被人 体肠胃所吸收和利用。”
核酸的分类及分布 脱氧核糖核酸 (deoxyribonucleic acid， DNA)
携带遗传信息，决定细胞和个体的 基因型（genotype）。
90 % 以上分布于细胞核，其余分 布于核外如线粒体，叶绿体等。
参与细胞内遗传信息的表达。某些病 核糖核酸 毒RNA也可作为遗传信息的载体。 (ribonucleic acid，RNA) 分布于胞核、胞液
甘氨中间坐； 3、9谷酰胺； 2、8一碳团； 头顶二氧碳； 天冬一边站。
C.过程 1. 在PRPP基础上逐步合成嘌呤环，首先合成IMP
2. 再由IMP
AMP和GMP
P O CH2 O H H H H OH
P O CH2 ATP Mg
2+
AMP H H
O H
H P O P
PRPP合成酶
OH OH
O OH OH
5-磷酸核糖 (R-5-P) PPi
P O CH2 O H H H NH2 H
5-磷酸核糖1-焦磷酸 （PRPP） Gln 酰胺转移酶 Glu
OH OH
5-磷酸核糖胺
磷酸戊糖途径
IMP 生成 反应 过程
⑦ CO2
③ 甘氨酸
⑧ 天冬氨酸
④ 甲酰基 ⑩ 甲酰基 ② 谷氨酰胺 ⑤ 谷氨酰胺
IMP生成总反应过程
A
G
NH2
O N N N NH
3′端
3` OH
核酸的基本组成单位是: 核苷酸
碱基（base）：嘌呤碱 / 嘧啶碱
戊糖（ribose）：核糖 / 脱氧核糖
磷酸（phosphate）
核苷酸（nucleotide）
磷酸酯键
NH2
O N O O
HO
核苷酸： AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸：
PP-1-R-5-P （PRPP） 谷氨酰胺 酰胺转移酶 谷氨酸 H2N-1-R-5’-P
AMP ATP
PRPP合成酶
R-5-P
甘氨酸，谷氨酰胺， 一碳单位，二氧化碳、 天冬氨酸
•IMP的合成
AMP
IMP GMP •AMP和GMP的生成