核苷酸代謝講稿

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1、第八章核苷酸代謝????核酸的消化???　??核苷酸生理功能??　??第一節(jié)嘌呤核苷酸的合成與分解代謝一、嘌呤核苷酸的合成代謝（一）從頭合成途徑（denovosynthesis）??1、概念：利用磷酸核糖、核苷酸、一碳單位及二氧化碳等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸，成為從圖合成途徑。2、元素來源（sourceofelements）??　?????3、過程（1）IMP的合成：①5-磷酸核糖（磷酸戊糖途徑中產(chǎn)生）經(jīng)過磷酸核糖焦磷酸合成酶作用，活化生成磷酸核糖焦磷酸（PRPP）②谷氨酰胺提供

2、酰胺基取代PRPP上的焦磷酸，形成5-磷酸核糖胺（PRA），此反應(yīng)由磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶催化。PRA極不穩(wěn)定，半衰期為30秒。③由ATP供能，甘氨酸與PRA加合，生成甘氨酰胺核苷酸（GAR）。④N5，N10-甲炔四氫葉酸供給甲?；?，使GAR甲?；?，生成甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）。⑤谷氨酰胺提供酰胺氮，使FGAR生成甲酰甘氨咪核苷酸（FGAM），此反應(yīng)消耗一分子ATP。⑥FGAM脫水環(huán)化形成5-氨基咪唑核苷酸（AIR）此反應(yīng)也要ATP參與。至此，合成了嘌呤環(huán)中咪唑環(huán)部分。⑦二氧化碳連接在咪唑環(huán)上，作為嘌呤

3、環(huán)中C6的來源，生成5-氨基咪唑，4-羧酸核苷酸（CAIR）。⑧及⑨在ATP存在下，天冬氨酸與CAIR縮合，生成產(chǎn)物再脫去一分子延胡索酸而裂解為5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸(AICAR)。⑩N10-甲酰四氫葉酸提供一碳單位，使AICAR甲酰化，生成5-架線氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（FAICAR）。FAICAR脫水環(huán)化，生成IMP。嘌呤核苷酸從頭合成的酶在胞液中多以酶復(fù)合體形式存在?！???　?????（2）AMP和GMP的生成?IMP雖然不是核算分子的主要組成部分，但它是嘌呤核苷酸合成的重要中間產(chǎn)物，

4、IMP可以分別轉(zhuǎn)變成AMP和GMP。AMP和GMP在激酶的作用下。經(jīng)過兩步磷酸化反應(yīng)，進一步分別生成ATP和GTP。?　??????4、調(diào)節(jié)（regulation）??　??????嘌呤核苷酸合成起始階段的PRPP合成酶和PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶均可被合成產(chǎn)物IMP、AMP、GMP等抑制。反之，PRPP增加可以促進酰胺轉(zhuǎn)移酶活性，加速PRA生成。PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶是一類變構(gòu)酶，其單體形式有活性，二聚體形式無活性。IMP、AMP及GMP使活性形式轉(zhuǎn)變成無活性形式，而PRPP則相反。在嘌呤核苷酸合成調(diào)節(jié)中，PAPP

5、合成酶可能比酰胺轉(zhuǎn)移酶起著更大的作用。此外，在形成AMP和GMP過程中，過量的AMP控制AMP的生成，而不影響GMP的合成；同樣，過量的GMP控制GMP的生成，而不影響AMP的合成。上圖顯示，IMP轉(zhuǎn)變成AMP時需要GTP，而IMP轉(zhuǎn)變成GMP時需要ATP。由此可見，GTP可以促進AMP的生成，ATP也可以促進GMP的生成。這種交叉調(diào)節(jié)作用對維持ATP與GTP濃度的平衡具有重要意義。?。ǘ┭a救合成途徑（salvagepathway）1、概念：利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成嘌呤核苷

6、酸，稱為補救合成（或重新利用）途徑。2、過程：?　?????3、??意義：簡單、經(jīng)濟、節(jié)能（2ATP/AMP或GMP）??。ㄈ┟撗鹾塑账幔╠eoxynucleotide）的生成1、特點1）在二磷酸水平還原生成?　????2）沒有對應(yīng)的dTMP由dUMP甲基化生成?　???????2、過程?　??????。ㄋ模┼堰屎塑账岬目勾x物（anti-metabolitor）?　???????????二、嘌呤核苷酸的分解代謝（catabolism）1、過程??????2、??痛風癥治療機制?　??????第二節(jié)嘧啶

7、核苷酸代謝一、嘧啶核苷酸的合成代謝（一）、從頭合成途徑1、??概念?　???2、元素來源?　???3、過程合成特點1,先合成嘧啶環(huán)再與R-5-P相連2,先生成UMP,UTP氨基化合成CTP3,DTMP由DUMP甲基化產(chǎn)生?　???????????　???????4、調(diào)節(jié)?　??（二）嘧啶核苷酸的補救合成?　???????（三）嘧啶核苷酸的抗代謝物也是嘧啶、氨基酸或葉酸等的類似物嘧啶的類似物主要有5-氟尿嘧啶（5-FU），它的結(jié)構(gòu)與胸腺嘧啶相似。其本身沒有生物學(xué)活性，必須在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成一磷酸脫氧核糖氟尿嘧啶(

8、FdUMP)及三磷酸氟尿嘧啶核苷（FUTP）后，才能發(fā)揮作用。FdUMP與dUMP的結(jié)構(gòu)相似，是胸甘酸合酶的抑制劑，使dTMP合成受到阻斷。FUTP可以以FUMP的形式參入RNA分子，異常核苷酸的參入破壞了RNA的結(jié)構(gòu)與功能。?　???　二、嘧啶核苷酸的分解代謝嘧啶核苷酸首先通過核苷酸酶及核苷酸磷化酶的作用，除去磷酸及核糖，產(chǎn)生的嘧啶堿再進一步分解。胞嘧啶脫氨基轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏ぃ蜞奏み€原成二氫尿嘧啶，并水解開環(huán)，最終生成?NH3