核苷酸代谢0PPT课件

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嘌呤核苷酸从头合成特点
嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环。 第一个合成的嘌呤核苷酸是IMP。 IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。 AMP或GMP的合成又需1个ATP。 主要在肝、小肠和胸腺的胞液中进行。
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（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径
定义 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经
过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称 为补救合成（或重新利用）途径。 部位：脑、骨髓
• 这些氨基酸类似物的分子结构与谷氨酰胺类似， 因而可干扰谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作
用，抑制嘌呤核苷酸的合成。
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3. 叶酸类似物：Байду номын сангаас
• 临床上应用较多的叶酸类似物包括氨蝶呤 (aminopterin)及甲氨蝶呤(methotrexate， MTX)。
• 能竞争性抑制二氢叶酸还原酶，减少体内四 氢叶酸的生成，使嘌呤核苷酸合成过程中所 需一碳单位的供应受阻而抑制其合成。
嘌呤核苷酸的结构
AMP
GMP
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（一）嘌呤核苷酸的从头合成 •定义
利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2 等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合 成嘌呤核苷酸的途径。
•合成部位
肝、小肠和胸腺的胞液 脑、骨髓则无法进行此合成途径。
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•嘌呤碱合成的元素来源
CO2
甘氨酸
天冬氨酸
甲酰基 （一碳单位） N10-CHO-FH4
进行补救合成。 HGPRT先天缺失：脑内不能合成嘌呤核苷酸，
表现为自毁容貌征或Lesch-Nyhan综合症
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Lesch－Nyhan综合征
X连锁隐性遗传
HGPRT先天缺失
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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 Asp
GMP Gln
XMP
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脱氧核苷酸的生成
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二、嘌呤核苷酸的分解代谢
核苷酸酶
核苷酸
核苷
Pi
核苷磷酸化酶
1-磷酸核糖 碱基
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AMP GMP
H(I) 黄嘌呤氧化酶
（次黄嘌呤）
X
G
（黄嘌呤）
黄嘌呤 氧化酶
嘌呤碱的最终 代谢产物
尿酸：正常2-6mg% 高尿酸血症：＞8mg%
(uric acid)
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• 痛风症：嘌呤核苷酸分解代谢异常→血中尿酸↑→ 沉积于软骨、关节、软组织及肾（皮下结节，关节 疼痛）→关节炎、尿路结石和肾脏疾病）。
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•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)
②腺苷酸代琥珀酸裂解酶 ④GMP合成酶
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PP-1-R-5-P
AMP ATP
R-5-P
（磷酸核糖焦磷酸） PRPP合成酶 （5-磷酸核糖）
谷氨酰胺
酰胺转移酶 谷氨酸
H2N-1-R-5´-P
（5´-磷酸核糖胺）
Asp AMP
IMP
Gln GMP
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3、三磷酸嘌呤核苷的合成：
• 脱氧嘌呤核苷酸是在二磷酸水平进行的。
•合成过程
腺嘌呤 + PRPP APRT
AMP + PPi
次黄嘌呤 + PRPP 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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•补救合成的生理意义 补救合成节省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
嘌呤类似物 氨基酸类似物 叶酸类似物
6-巯基嘌呤
氮杂丝氨酸等 氨蝶呤
6-巯基鸟嘌呤
氨甲蝶呤等
8-氮杂鸟嘌呤等
• 主要通过对代谢酶的竞争性抑制作用，来干扰 或抑制嘌呤核苷酸的合成。
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1. 嘌呤类似物： • 包括6-巯基嘌呤（6-mercaptopurine，6-MP）、
6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤等。 • 6-MP的化学结构与次黄嘌呤类似，可以抑制
嘌呤/嘧啶核苷酸合成 嘌呤/嘧啶核苷酸分解
从头合成 补救合成 药物抑制 痛风 尿酸
T→β氨基异丁酸
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• 核苷酸是构成核酸(nucleic acid)的基本单位， 人体所需的核苷酸都由机体自身合成。
• 食物中的核酸或核苷酸类物质基本不能被人体 利用。
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概述
核酸的消化与吸收
食物核蛋白
胃酸
蛋白质
核酸（RNA及DNA）
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尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)
AMP
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第一节 嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of Purine Nucleotides
一、嘌呤核苷酸的合成代谢
从头合成途径 (de novo synthesis pathway) 补救合成途径 (salvage synthesis pathway)
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谷氨酰胺 （酰胺基）
甲酰基 （一碳单位） N10-CHO-FH4
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•过程 1. IMP （inosine monophosphate）的合成
5′-磷酸核糖
磷酸核糖焦
磷酸合成酶 ATP
PRPP →1→0步→→IMP
1-焦磷酸-5-磷酸核糖
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2、AMP和GMP的生成
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶
IMP转变为AMP或GMP。
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• 6-MP 核苷酸是 IMP的类似物
从头合成途径
-
PRPP酰胺转移酶
-
PRPP
6-MP 6-MP核苷酸
IMP
-
-
AMP 和 GMP
HGPRT -
补救合成途径
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2. 氨基酸类似物：
• 临床上应用较多的氨基酸类似物包括氮杂丝氨 酸（azaserine）和6-重氮-5-氧正亮氨酸 （diazonorleucine）。
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）
激酶 dNDP + ATP
dNTP + ADP
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（五） 嘌呤核苷酸的抗代谢物
• 嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或 叶酸等的类似物。
胰核酸酶
核苷酸
核苷
胰、肠核苷酸酶
磷酸
核苷酶
碱基
戊糖
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核苷酸的生物功能
作为核酸合成的原料：如NTP用于合成RNA， dNTP用于合成DNA。
体内能量的利用形式（ATP、GTP等） 参与代谢和生理调节(cAMP、cGMP作为第二信使) 组成辅酶（AMP参与NAD(P)+ 、FAD、辅酶A等） 活化中间代谢物(UDPG、CDP-X、SAM、PAPS等)