本科—核苷酸代谢ppt课件

（一）嘌呤核苷酸的从头合成
1. 从头合成途径
CO2
甘氨酸
天冬氨酸
甲酰基 （一碳单位）
嘌呤碱合成的 元素来源
甲酰基 （一碳单位）
谷氨酰胺 （酰胺基）
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➢ 合成过程
（1）IMP的合成 （2）AMP和GMP的生成
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（1）IMP的合成
ATP AMP
R-5-P
PRPP
PRPP合成酶
Gln
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O
C
HO
C
C H2N
N Asp
H2O
ATP
CH
N
合成酶
R-5'-P
COOH O
C
HC N
C
H
CH 2
C
H2N COOH
延胡索酸 N
CH
N
裂解酶
R-5'-P
O
H2N C C N CH
H2N C N R-5'-P
5-氨 基 咪 唑 -4-羧 酸 核 苷 酸 （ CAIR）
5-氨 基 咪 唑 -4-(N-琥 珀 酸 ) 甲酰胺核苷酸 (SAICAR)
AMP ADP ATP GMP GDP GTP
IMP
腺苷酸代 琥珀酸
AMP ADP
XMP ATP
GMP GDP
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ATP GTP
（二）嘌呤核苷酸的补救合成
参与补救合成的酶
➢ 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) ➢ 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) ➢ 腺苷激酶 (adenosine kinase)
5-氨 基 咪 唑 -4-甲 酰 胺 核苷酸 （AICAR）
O
C
HN
C
HC
C
N
N CH
N
R-5'-P
IMP
H2O 环水解酶
O
转 甲转酰甲基酰酶基酶
C
H2N
C
N
H
CH
OC
C N
N
FБайду номын сангаас4
H
R-5'-P
5-甲 酰 胺 基 咪 唑 -4-甲 酰 胺 核 苷 酸 （ FAICAR）
N10-CHO FH4
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IMP生成总反应过程
脒
（2）AMP和GMP的生成
黄嘌呤核苷酸 (XMP)
① 腺苷酸代琥珀酸合成酶 ② 腺苷酸代琥珀酸裂解精品酶ppt
③ IMP脱氢酶 ④ GMP合成酶
激酶
AMP
ATP ADP
ADP
激酶 ATP ADP
ATP
GMP
激酶 ATP ADP
GDP
激酶 ATP ADP
GTP
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核苷水解酶
戊糖
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核苷酸的生物学功用：
➢ 作为核酸合成的原料 ➢ 体内能量的利用形式 ➢ 参与代谢和生理调节 ➢ 组成辅酶 ➢ 活化中间代谢物
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第一节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢
Metabolism of Purine Nucleotides
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➢ 嘌呤核苷酸的结构
AMP
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➢ 自毁容貌症（Lesch-Nyhan综合 征）：次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖 转移酶(HGPRT)缺失
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（三）嘌呤核苷酸的相互转变
AMP
腺苷酸代 琥珀酸
NH3
IMP
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GMP XMP
（四）脱氧核糖核苷酸的生成
（核苷二磷酸还原酶） NDP
在核苷二磷酸水平上进行（N代表A、G、C、U）
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N R-5'-P
羧化酶
HC
C CO2 H2N
N CH
N R-5'-P
H2O ATP
H2C
AIR合成酶
C HN
H N
CH NH O R-5'-P
FGAM 合成酶
ATP
Gln Glu
5-氨基咪唑-4-羧酸 核苷酸（CAIR）
5-氨基咪唑核苷酸 （AIR）
甲甲酰酰甘甘氨氨脒咪核核苷苷酸酸 （ (FFGGAAMM)）
OH
NH2
GAR合成酶
P
O
O CH2
C HNNN105,-CNH10O=CFHH-4FH4 FH4
O
H N
H2C
CH
H H
HH
OH OH ATP
PRA
ADP+Pi
H H
HH
OH OH
转甲酰基酶
甘氨酰胺核苷酸
O
C
O NH
R-5'-P
甲酰甘氨酰胺 核苷酸（FGAR）
（GAR）
O
C
HO
C
C H2N
N CH
GMP
一、嘌呤核苷酸的合成
➢ 从头合成途径(de novo synthesis)
利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位、CO2等 简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌 呤核苷酸
➢ 补救合成途径(salvage pathway)
利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单 的反应过程，合成嘌呤核苷酸
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核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
概述
➢ 核苷酸是核酸的基本结构单位 ➢ 人体内的核苷酸主要由机体细胞自 身合成 ➢ 核苷酸不属于营养必需物质
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➢ 食物核酸的消化
食物核蛋白
蛋白质
胃酸
核酸（RNA和DNA）
核酸酶
碱基
核苷酸
核苷磷酸化酶 核苷
核苷酸酶
磷酸
戊糖-1-磷酸 碱基
Glu
酰胺转移酶
5-磷酸核糖胺 (PRA)
O
HN
N
NN R- 5'-P
次黄嘌呤核苷酸
( IMP )
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9 步反应
谷氨酰胺、甘氨酸、一 碳单位、二氧化碳、天 冬氨酸的逐步参与下
P O CH 2 OH
H H
H OH
OH OH
5-磷 酸 核 糖 (R -5-P)
ATP
AMP
Mg 2+
PRPP合 成 酶
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➢ 合成过程
腺嘌呤 + PRPP 次黄嘌呤 + PRPP
APRT AMP + PPi
HGPRT IMP + PPi
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi
腺嘌呤核苷
腺苷激酶
AMP
ATP ADP
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嘌呤核苷酸补救合成的生理意义
➢ 节约从头合成时的能量和一些氨基酸的 消耗 ➢ 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能 进行补救合成
嘌呤核苷酸从头合成特点
➢ 在磷酸核糖分子上逐步合成 ➢ 肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要 器官，其次是小肠黏膜和胸腺 ➢ 先合成IMP，再转变为AMP和GMP
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2. 从头合成的调节
调节方式：反馈调节、交叉调节
R-5-P PRPP合成酶
酰胺转移酶
PRPP
PRA
ATP
IMP
腺苷酸代 琥珀酸
XMP
核糖核苷酸还原酶，Mg2+
NDP
dNDP
二磷酸核糖核苷
二磷酸脱氧核苷
还原型硫氧化 还原蛋白-(SH)2
氧化型硫氧 化还原蛋白
S
S
NADP+ 硫氧化还原蛋白还原酶 NADPH + H+ (FAD)
P O CH 2 OH
HH
H
OPO P
OH OH
55- 磷-磷酸酸核核糖糖1--1焦-焦磷磷酸酸 （ PRPP）
PPi
P O CH 2 O NH 2
G ln 酰胺转移酶
G lu
H H
HH
OH OH
5 - 磷 酸 核 糖 胺精品（pPptRA）
NH2 Gly H2C
NH2 H2C
P O CH2 O
OC