生物化学与分子生物核苷酸代谢及代谢调控PPT课件

葡萄糖途径，及糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸的生物合成主要
在胞液中进行，胞液中悬浮着细胞器和细胞骨架；
粗面内质网合成分泌性蛋白质，光面内质网合成磷脂、糖
脂、胆固醇，蛋白质的糖基化在内质网膜的内侧进行，通过运
一、核酸和核苷 酸的分解代谢
（一）核酸的水解
参见上册Ｐ５０２， 重点了解ＲＮＡ的 碱水解
核酸的碱水解
-
1
核酸的酶水解 Ｐ３８７
-
2
（二）核苷
酸的降解
核苷酸在
核苷酸酶作用
下，水解为核
苷和磷酸。 在核苷磷
腺苷
酸化酶的作用
下，核苷分解
为碱基和戊糖
-1-磷酸；在
核苷水解酶的
作用下，核苷
水解为碱基和
戊糖。
提供还原剂。
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24
2.分解代谢 和合成代谢 的单向性
（1）细胞的 能量状态决 定代谢的方 向
Ｐ５４１
能量增多时，进行生物合成以储存
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25
能量贫乏时，进行生物分解以供能
（2）关键的调控步 骤决定代谢的方向
底物循环
无效循环（futile cycle）： 也称之底物循环（substrate cycle）。
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Ｐ８４
果糖磷酸激酶的调控
29
(3) 蛋白酶解对酶活性的影响 （参见酶原的激活）
Ｐ５４７
Ｐ４２３ 水解掉
活性
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30
(4) 酶的共价修饰与连续激活 （参见酶的供加修饰和细胞信号的传导） Ｐ４２４ Ｐ５４８
Ｐ４２６
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31
• ４、ＡＴＰ是通用的能量载体
Ｐ５４１－－５４２
• ５、ＮＡＤＰＨ以还原力形式携带能量
氨甲酰天冬氨酸
乳清苷酸
- 乳清酸
二氢乳清16 酸
Ｐ３９７ 发 生在尿嘧啶核 苷三磷酸水平
嘧啶核糖核苷酸从头合成途径的调控
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17
（三）脱氧核糖核苷酸的合成
脱氧核 苷酸生 物合成 的调控
大肠杆菌核糖 核苷酸还原酶 的结构
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18
Ｐ３９９ 图３３－１１
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19
胸腺嘧啶的合成 Ｐ４００
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20
（四）辅酶核苷酸的生物合成
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22
第33章
细胞代
谢的调
节
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23
一、细胞代谢的调节网络 Ｐ５３９;讲述几大代谢之间的关联 图３９－１
1.代谢途径交叉形成网络
光反应
暗反应
中间代谢的方框图解
光反应：1：光解水，产生氧 气。2：将光能转变成化学能， 产生ATP，为暗反应提供能量。 3：利用水光解的产物氢离子， 合成NADPH+H离子，为暗反应
7
甲酰甘氨脒核苷酸
5-氨基咪唑核苷酸
N5-羧基氨基咪唑核苷酸
-
8
N5-羧基氨基咪唑核苷酸
5-氨基-4-羧酸咪唑核苷酸
N-琥珀酰-5-氨基咪 唑-4-酰胺核苷酸
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9
N-琥珀酰-5-氨基咪 唑-4-酰胺核苷酸
5-氨基咪唑-4-酰胺核苷酸
N-甲酰胺咪唑4-酰胺核苷酸
次黄嘌呤核苷酸
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10
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11
由IMP合成AMP 和 GMP Ｐ３９４
• ６、代谢的基本要略在于形成ＡＴＰ、还原力和构造单元以用于 生物合成
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32
二、细胞结构对代谢途径的分隔控制 Ｐ５５０
1.细胞结构和酶的空间分布
细胞膜控制细胞与环境之间的物质、能量和信息交换；
核膜将细胞分为细胞核和细胞质两部分，细胞核贮存遗传
信息，进行基因复制、转录和转录后的加工；
胞液是细胞质的连续水相部分，糖酵解、糖原异生、磷酸
2.黄素核苷酸的合成
核黄素 + ATP → FMN + ADP（黄素激酶）
FMN + ATP → FAD + PPi（FAD焦磷酸化酶）
3.辅酶A的合成（结构式见p403）
泛酸 + ATP → 4＇-磷酸泛酸 + ADP（激酶） 4‘-磷酸泛酸 + 半胱氨酸 + ATP（CTP） →4＇-磷酸泛酰半胱氨酸 + ADP （CDP）（合成酶）
尿酸的分解
(四) 嘧啶碱的分解
尿囊素
哺乳动物、腹足类
硬骨鱼
大多数鱼类、两栖 类和
Ｐ３９０
甲壳类和咸水瓣鳃类 -
5
二、核苷酸的生物合成
（一）嘌呤核糖核苷酸的合成
从ＰＲＰＰ开始，先合成 ＩＭＰ，在转变为其他嘌 呤核苷酸
Ｐ３９１图３３－４
甘氨酰胺核苷酸
-
6
甘氨酰胺核苷酸
甲酰甘氨酰胺核苷酸
-
甲酰甘氨脒核苷酸
4＇-磷酸泛酰半胱氨酸 + ATP → 4＇-磷酸泛酰巯基乙胺 + CO2 （脱羧 酶）
4＇-磷酸泛酰巯基乙胺 + ATP → 脱磷酸辅酶A + PPi（焦磷酸化酶）
脱磷酸辅酶A + ATP → 辅酶A + ADP （激酶）
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21
基本要求
1.熟悉核苷酸的分解代谢。 2.熟悉核苷酸的生物合成途径。 3.掌握有关的抗代谢物及与抗癌药的关系。 （重点，教材叙述不够系统） 4、时数：3学时
一对催化两个途径的中间代谢物之间循
环的方向相反、代谢上不可逆的反应。 有时该循环通过ATP的水解导致热能的 释放。例如，葡萄糖＋ATP＝葡萄糖-6磷酸＋ADP与葡萄糖-6-磷酸＋H2O＝葡 萄糖＋Pi反应组成的循环反应，其净反 应实际上是ATP＋H2O＝ADP＋Pi
Ｐ５４１
-
26
3.酶活性的调节 Ｐ５４４
次黄嘌呤 核苷酸
(三) 嘌呤 碱的分解
Ｐ３８８图
Ｐ３９０图
重点掌握别嘌呤醇 及黄嘌呤氧化酶及 嘌呤在不同生物提 内的分解的产物
次黄嘌 呤核苷
次黄嘌呤
黄嘌呤
鸟嘌呤脱氨基酶
-
3
黄嘌呤
Ｐ３８９
别嘌呤醇
黄嘌呤氧化酶 催化羟基化类 型的反应
黄嘌呤氧化酶的抑制剂
别黄嘌呤
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4
பைடு நூலகம்
灵长类、鸟类、 爬虫类、昆虫
Ｐ３８９
（1）酶促反应 的前馈和反馈
葡萄糖-6-磷酸对糖原合成酶的激活作用属于正前馈调节。 氨基酸合成的反馈抑制
*
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27
糖代谢中有不 少负反馈调节
Ｐ５４４
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（2）酶活性的特异激活剂和抑制剂
天冬氨酸转氨甲酰酶 Ｐ４１４ 异促
效应：非底物分子的调节物对别构酶的
调节作用 heterotropic effect
黄嘌呤核苷酸
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嘌呤 核苷 酸合 成的 调控
Ｐ３９６
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嘌呤核苷酸合成 的补救合成 salvage pathway
缺少次黄嘌呤-鸟 嘌呤磷酸核糖转 移酶（HGPRT） 会导致自毁面容 症。
P395
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（二）嘧啶核糖 核苷酸的合成
氨甲酰磷酸合成 酶催化的反应
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氨甲酰磷酸
嘧啶核糖核苷酸 从头合成途径
1.烟酰胺核苷酸的合成
烟酸 + 5-磷酸核糖焦磷酸 → 烟酸单核苷酸 + PPi (烟酸单核苷酸焦磷
酸化酶）
烟酸单核苷酸 + ATP → 脱酰胺-NAD + PPi (脱酰胺-NAD焦磷酸化酶）
脱酰胺-NAD + 谷氨酰胺 + ATP → NAD + 谷氨酸 + AMP + PPi（NAD合
成酶）
NAD + ATP → NADP + ADP （NAD激酶）