考研课件生物化学8核苷酸代谢PPT

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生物化学第八核苷酸代谢47页PPT

生物化学第八核苷酸代谢
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

生物化学PPT核苷酸代谢和氨基酸代谢

GDP
激酶
GTP
ATP ADP
小结
什么是嘌呤核苷酸的从头合成途径?
从头合成时嘌呤环各原子的来源及合成过程？
CO2 Asp N1 C Gly
AMP
8 9
C
6 2 3
C5 7 C4
N
C FH4 N
IMP
FH4
N
GMP
Gln
PRPP 5-PR
小结：嘌呤核苷酸从头合成特点
IMP合成从5-P-核糖开始的，在ATP参与下先形成PRPP 嘌呤的各个原子是在PRPP的C1上逐渐加上去的。由Asp、 Gln、 Gly、甲酸、CO2 提供N和C ，合成时先形成右环，再形成左环。先形成IMP，然后在单磷酸的水平上转变成AMP、GMP 四氢叶酸（FH4）是一碳单位的载体 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
核苷磷酸化酶
NH3
鸟嘌呤脱氨酶 OH H
X
G核苷
G
人-嘌呤碱的最终代谢产物
脲酸酶
黄嘌呤氧化酶
尿囊素
正常人血浆尿酸含量：0.12～0.36mmol/L
男: 0.27mmol/L, 女:0.21mmol/L 嘌呤代谢障碍，以尿酸及其钠盐形式存在, 均难溶于水
＞0.48mmol/L(8mg%), 析出结晶, 沉积在关节和软骨等处痛风症其生化特征是高尿酸血症
OH
OH
1-甘氨酰胺-5’-磷酸核糖 NH H2C CHO O= C NH---R-5’- P 甲酰甘氨酰胺-5’-磷酸核糖
N,N-甲炔-FH4
H2N—C—CH2—CH2—CH—COOH
—
=
O
NH2
谷氨酰胺

第10章核苷酸代谢_PPT幻灯片

19
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
20
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、骨髓等只能进行补救合成。
R-5-P PRPP合成酶
酰胺转移酶
PRPP
_PRA
ATP
_
腺苷酸代琥珀酸
AMP ADP ATP
IMP
XMP GMP GDP GTP
_
腺苷酸代
AMP
IMP
琥珀酸
GTP
+
XMP _ATP
+GMP
ADP GDP
ATP GTP
（二）嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式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 (hypoxanthineguanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 腺苷激酶 (adenosine kinase)
6
第一节嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of Purine Nucleotides
7
嘌呤核苷酸的结构
AMP
GMP
8
一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径
从头合成途径 (de novo synthesis) 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2

生物化学核苷酸代谢PPT课件

激酶
dNDP + ATP
dNTP + ADP
脱氧核苷酸的生成
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+
NADPH + H+ 硫氧化还原蛋白还原酶
（FAD）
（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。
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
部位：肝、小肠、肾
核苷酸酶
核苷酸
核苷
Pi
核苷磷酸化酶
1-磷酸核糖碱基嘌呤碱基：可以参加核苷酸的补救合成。也可以进一步水解，最终分解为尿酸，随尿排出体外
AMP GMP
H 黄嘌呤氧化酶
（次黄嘌呤）
X
G
（黄嘌呤）
（鸟嘌呤）
黄嘌呤
氧化酶
嘌呤碱的最终代谢产物
尿酸是人体嘌呤分解代谢的终产物。正常血浆中尿酸的含量约为2-6mg%。尿酸的水溶性较差。
第八章
核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
嘌呤核苷酸的代谢合成代谢分解代谢抗代谢物
嘧啶核苷酸的代谢合成代谢分解代谢抗代谢物
食物核酸的消化与吸收
食物核蛋白
蛋白质
胃酸
核酸（RNA及DNA）
胰核酸酶
核苷酸
胰、肠核苷酸酶
核苷
磷酸
核苷酶
碱基
戊糖
NH2
碱基嘌呤(purine)
AMP IMP
GMP
1. IMP的合成过程

核苷酸代谢PPT演示课件

ON H
胞嘧啶
ON H
尿嘧啶
O CH3
HN
ON H 胸腺嘧啶
β-脲基丙酸
HOOC
NH2 CH2
O
N CH2
H
H 2O
HOOC
NH2 CH CH3
O
N C H 2 β-脲基异丁酸
H
H 2O
H 2N
CH2
CH2 COOH
CO2 + NH3
H 2N
CH2
CH COOH
CH3
•59
β-丙氨酸
腺嘌呤核苷酸
H2O
Pi NH2
N
N H2O
脱氨酶核苷酸酶
NH3
NN R- 5'-P
次黄嘌呤核苷酸
H2O
OH Pi
N
N
N N 腺嘌呤核苷脱氨酶
R
NN
•27
R
OH
N
N
Pi
OH
核糖1-磷酸 N
N
N NR
次黄嘌呤核苷
OH
N
N
HO N N H
尿酸
核苷磷酸化酶
NN H
2H++O_.2
次黄嘌呤
O2+H2O
黄嘌呤氧化酶
G
（-）
PRPP
Azas
•69
嘧啶核苷酸的分解代谢
•70
NH3 尿嘧啶←胞嘧啶
β-脲基丙酸
胸腺嘧啶 β-脲基异丁酸
β-丙氨酸
β-氨基异丁酸
•71
= =
= =
PRPP
谷氨酰胺（Gln）
=
6-MP
PRA 氮杂丝氨酸

第8章核苷酸代谢ppt课件

2.由于嘧啶的分解代谢产物是水溶性的，所以较少相关代谢性疾病发生。
嘧啶的分解代谢
1. 嘧啶补救合成的原料
1. 胞嘧啶，尿嘧啶，胸腺嘧啶等 2. 胞苷，尿苷，胸苷等； 3. 5-磷酸核糖焦磷酸(PRPP) , 4. 三磷酸腺苷（ATP）。
2. 嘧啶补救合成参与的酶
1. 嘧啶磷酸核糖转移酶 2. 尿苷(胞苷，胸苷)激酶 3. 脱氧胞苷(尿苷，胸苷)激
酶
3. 嘧啶核苷酸的补救合成途径
(1)二氢叶酸还原酶抑制剂
⑵. 次黄嘌呤类似物
⑶. 谷氨酰胺类似物
5. dATP和 dGTP的合成
二.嘌呤核苷酸的补救合成
1. 补救合成的概念 2. 补救合成的途径 3. 自毁面容综合症
1. 补救合成的概念
机体以原有的嘌呤和/或嘌呤核苷为原料，经过较简单的反应，消耗较少的能量合成核苷酸的过程称为嘌呤补救合成。
2. 补救合成途径
3. 自毁面容综合症
1. 自毁面容综合症，该病又称 Lesch-Nyhan Syndrome 。
2. 发病机制是嘌呤补救合成相关酶（HGLRT）缺陷。
3. 酶活性降低或消失源于相关基因缺失、移码突变，碱基置换和mRNA异常拼接。
三. 嘌呤核苷酸的分解代谢
1.嘌呤核苷酸的分解代谢途径 2.嘌呤核苷酸的分解代谢产物 3.痛风及其治疗 4.腺苷脱氨酶缺乏症（严重的
三. 补救合成
机体以原有的嘌呤（嘧啶）和/或嘌呤（嘧啶）核苷为原料，经过较简单的反应，消耗较少的能量合成核苷酸的过程称为补救合成。
第二节嘌呤核苷酸的代谢
1. 嘌呤核苷酸的从头合成 2. 嘌呤核苷酸的补救合成 3. 嘌呤核苷酸的分解代谢
一. 嘌呤核苷酸的从头合成

生物化学核苷酸代谢及代谢调控PPT课件

氨甲酰磷酸合成酶催化的反应
N5-羧基氨基咪唑核苷酸
N-琥珀酰-5-氨基咪唑-4-酰胺核苷酸
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
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
由IMP合成AMP 和 GMP
嘌呤核苷酸合成的调控
（四）辅酶核苷酸的生物合成
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）
灵长类、鸟类、爬虫类、昆虫
NAD + ATP → NADP + ADP （NAD激酶）
FMN + ATP → FAD + PPi（FAD焦磷酸化酶）
掌握有关的抗代谢物及与抗癌药的关系。
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；
葡萄糖-6-磷酸对糖原合成酶的激活作用属于正前馈调节。
(N4-)琥酶珀的酰共-5价-氨修基饰咪与唑连-4续-酰激胺活核（苷参酸见酶的供加修饰和细胞信号的传导）
(2) 激素和递质受体的信号转导系统
（2）关键的调控步骤决定代谢的方向
底物循环
3.酶活性的调节
（1）酶促反应的前馈和反馈

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要点
2. 起始原料: CO2 / Gln
氨基甲酰磷酸
3. 先合成的是具有嘧啶环结构的乳清酸（或 OMP）
4. 首先合成的是UMP
（二）嘧啶核苷酸的补救合成
嘧啶磷酸核糖转移酶
嘧啶 + PRPP
UMP/TMP/OMP + PPi
C+ PRPP 尿嘧啶核苷 + ATP
CMP + PPi
尿苷激酶
UMP + ADP
Lesch-Nyhan综合症（Lesch-Nyhan ）
也称之自毁容貌症，
是由于次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）的遗传缺陷引起的。缺乏该酶使得次黄嘌呤和鸟嘌呤不能转换为IMP和GMP，而是降解为尿酸，过量尿酸将导致LeschNyhan综合症
强制性自残，在2-3岁时，患儿开始咬自己的手指和嘴唇，智力缺陷和经常性的痉挛是又一特征。
氨基甲酰磷酸合成酶II（哺乳），天冬氨酸氨基甲酰转移酶（细菌） PRPP 合成酶
IMP
OMP 乳清酸
AMP、GMP
UMP→CTP, dTMP
嘌呤和嘧啶分解代谢的区别
嘌呤分解代谢
嘧啶分解代谢
部位肝脏、小肠及肾脏肝脏
原料产物
代谢特点
腺嘌呤/鸟嘌呤
胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶
尿酸 (uric acid)
6
甘氨坐中间； 3、9谷酰胺； 2、8一碳团；头顶二氧碳；天冬一边站。
嘌呤环从头合成各原子来源
2、AMP和GMP的生成
GTP供能
次黄嘌呤核苷酸
ATP供能
黄嘌呤核苷酸
嘌呤核苷酸从头合成要点小结
1. 原子的来源
PRPP为5-磷酸核糖的供体
2. 起始原料，先合成PRPP，再合成嘌呤环骨架
嘧啶核苷酸合成
肝、小肠及胸腺
肝脏
先合成磷酸核糖，后合先合成嘧啶环骨架，再与
成嘌呤环骨架
PRPP中的磷酸核糖连接
R-5-P → PRPP
CO2 +谷氨酰胺 → 氨基甲酰磷酸
磷酸核糖（PRPP）， Gly、Asp、Gln，一碳单位及CO2
PRPP合成酶、
PRPP酰胺转移酶
磷酸核糖、 Asp、Gln， CO2
第一节嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of purine nucleotides
1 2
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)
从头合成
利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等小分子物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的过程。这是嘌呤核苷酸合成的主要途径
胞嘧啶 NH3
尿嘧啶
胸腺嘧啶
二氢尿嘧啶 H2O
β-脲基异丁酸 H2O
β-丙氨酸丙二酸单酰CoA 乙酰CoA
TCA、脂类合成
CO2 + NH3
肝尿素
β-氨基异丁酸甲基丙二酸单酰CoA
琥珀酰CoA
TCA
糖异生
嘌呤和嘧啶核苷酸合成的区别
合成部位特点起点原料
关键酶
中间产物产物
嘌呤核苷酸合成
•蝶呤
• FH4的生成
•对氨基苯甲酸
磺胺类药物
•谷氨酸
P442
FH2还原酶
甲氨蝶呤 F
FH2
FH2还原酶
FH4
NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ NADP+
目录
补充：
叶酸缺乏或一碳单位代谢障碍会引起什
么疾病？
P442
磺胺类药物的作用及机理 P77
甲氨蝶呤治疗肿瘤的原理 P214
6-MP
治疗：别嘌呤醇竞争抑制黄嘌呤氧化酶
副反应有过敏性皮疹、发热、胃肠道刺激、白细胞及血小板减少、肝功能损害等。用药过程需要定期复查肝肾功能及血象
第二节
嘧啶核苷酸的代谢
Metabolism of pyrimidine nucleotides
嘧啶核苷酸的结构
一、嘧啶核苷酸的合成代谢
从头合成：利用磷酸核糖、氨基酸、CO2等
3. 合成PRPP为关键反应， PRPP合成酶为关键酶
4. 共同中间代谢产物为IMP
（二）嘌呤核苷酸的补救合成：
细胞利用现成的嘌呤碱或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成
组织器官：脑、骨髓、红细胞部位：胞液
嘌呤碱和 PRPP 合成
嘌呤核苷合成
生理意义：
1 .脑、骨髓、红细胞等组织缺乏从头合成的酶系 2.节省能量和氨基酸等原材料的消耗 3. 缺陷病—自毁容貌症或Lesch-Nyhan （雷-纳）综合征（HGPRT完全缺失）
➢6-MP的结构与次黄嘌呤相似，经磷酸核糖化生成6MP核苷酸，抑制IMP转变为AMP及GMP的反应。 ➢抑制HGPRT，从而抑制补救合成途径 ➢反馈性的抑制PRPP酰胺转移酶
I
6-MP
氨基酸类似物
四氢叶酸
蝶呤啶
对氨基苯甲酸谷氨酸（393页）
叶酸类似物
治疗白血病
(MTX)
Review: 四氢叶酸是一碳单位的载体
氮杂丝氨酸 6-MP
MTX
氮杂丝氨酸
MTX
6-MP 6-MP
氮杂丝氨酸
6-MP
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
嘌呤碱最终分解生成尿酸，正常情况下尿酸随尿排出。正常人血浆尿酸含量为 0.12-0.36mmol/L (2-6mg%).
若进食过多嘌呤食物或体内核酸大量分解（恶性肿瘤等患者）或肾排泄功能障碍，血中尿酸超过8mg%，其钠盐则会形成结晶，沉积于关节、软组织、软骨及肾等处，出现痛风症
合成方式—
小分子物质
补救合成：利用游离嘧啶或嘧啶核苷
(一) 嘧啶核苷酸的从头合成:
❖组织器官: 主要在肝脏 ❖部位：胞液 ❖特点：先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连
核糖 5
嘧啶碱合成的原子的来源
Gln
CO2 Asp、Gln、CO2
既参与嘌呤碱的合成又参与嘧啶碱的合成
1. 合成部位，各原子的来源
嘧啶核苷酸的抗代谢物
嘧啶、氨基酸、叶酸的类似物，以竞争性抑制方式干扰或阻断嘧啶核苷酸的合成。
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
核苷酸酶
嘧啶核苷酸
核苷
Pi
1-磷酸核糖
核苷磷酸化酶
嘧啶碱
嘧啶的分解代谢
部位：肝脏原料：胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶产物： NH3、CO2、-丙氨酸、 -氨基异丁酸代谢特点：开环
核酸(DNA和RNA)
胰核酸酶
核苷酸
碱基
核苷
胰、肠核苷酸酶
磷酸
核苷酶
戊糖
核苷酸具有多种生物学功能
1.核酸的结构单位 2.体内能量的储存与利用形式— ATP
3. 信息分子，参与体内物质的代谢调节—cAMP、 cGMP 4. 多种辅酶的组成成分— NAD+/FAD、 CoA -SH
5. 活化中间代谢物— UDPG、CDP－乙醇胺、 CDP－胆碱、CDP－甘油二酯、SAM、PAPS
核苷酸代谢
Metabolism of nucleotides
核苷酸是核酸的基本结构单位。主要有8种：
dAMP
dGMP DNA—dNMP—
dCMP
dTMP
AMP
GMP RNA—NMP—
CMP
UMPΒιβλιοθήκη 体内核苷酸主要是细胞自身合成的（不像氨基酸主要靠食物蛋白供给）
核苷酸的消化与吸收
食物核蛋白
蛋白质
胃酸
NH3、CO2、β-丙氨酸、 β-氨基异丁酸
不开环，环上取代开环基变化
Review
嘌呤核苷酸的从头合成的定义、关键酶画出嘌呤环和嘧啶环骨架，并注明各原子来源 AMP和GMP合成过程中的共同中间产物是什
么嘌呤核苷酸补救合成的定义、部位、关键酶什么是抗代谢物？常用的几种抗代谢物及其机
理了解痛风症的原因及治疗方法
目录
Lesch-Nyhan（雷-纳）综合征是因为缺乏（）
A．核糖核苷酸还原酶
B．APRT
C．HGPRT
D．腺苷激酶
体内脱氧核苷酸是由下列哪种物质直接还原而成的（）
A．核糖
B．核糖核苷
C．一磷酸核苷
D．二磷酸核苷
E．三磷酸核苷
目录
（三）嘌呤核苷酸的相互转变
（四）脱氧核糖核苷酸的合成
脱氧核糖核苷酸是通过相应核糖核苷酸还原作用生成的。
在核苷二磷酸水平上进行还原
（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，通过竞争性抑制的方式来抑制核苷酸的合成
6-重氮-5-氧正亮氨酸等
6-MP（6-巯基嘌呤）
脱氧胸苷 + ATP
胸苷激酶
dTMP + ADP
胸苷激酶在正常肝中活性很低，再生肝中活性升高，恶性肿瘤中明显升高，并与恶性程度有关。
（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物
• 嘧啶类似物
胸腺嘧啶(T)
5-氟尿嘧啶(5-FU)
5-FU FdUMP
FUTP
抑制胸苷合酶 dTMP 合成受阻
以FUTP形式掺入RNA分子中破坏RNA结构与功能
两个特点：
1、在磷酸核糖分子上逐步合成肝嘌呤组环织；其次 2、嘌呤环各元素均来自简单物质小肠、胸腺
(一) 从头合成:
❖组织器官主要在肝、
小肠及胸腺
❖亚细胞定位：胞液
分两个阶段： 1）合成IMP 2）IMP转化为AMP