第九章核苷酸代谢Metabolismofnucleotide.pptVIP

第九章 核苷酸代谢 Chapter 9 Metabolism of nucleotide 核苷酸(nucleotide)是构成核酸(nucleic acid)的基本单位，人体所需的核苷酸都是由机体自身合成的。 食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体直接利用。 教学内容: 嘌呤核苷酸的代谢 嘧啶核苷酸的代谢 教学目的: 1.了解核苷酸的生理功能 2.掌握核苷酸合成代谢的基本途径 3.了解核苷酸的分解代谢途径 教学重点难点: 核苷酸的从头合成途径和补救途径 教学课时：2 食物中的核酸通常以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中受胃酸作用，分解为核酸和蛋白质。 核酸在小肠由胰核酸酶催化，水解产生单核苷酸；后者在核苷酸酶的催化下，进一步水解产生磷酸和核苷。 核苷在核苷酶的催化下，最后水解产生戊糖和含氮碱。这些水解产物中，只有磷酸和戊糖可被吸收利用。 核苷酸类物质在人体具有多方面的生理功用： ① 作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。 ② 作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP，UTP，CTP等。 ③ 参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和cGMP作为激素的第二信使。 ④ 参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。 ⑤ 作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM）等。 Section 1 嘌呤核苷酸的代谢 Metabolism of purine nucleotide 一、嘌呤核苷酸的合成代谢 （一）从头合成途径： 1．概念： 通过利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径(de novo synthesis)。这一途径主要见于肝脏，其次为小肠和胸腺。 2．合成步骤： 可分为三个阶段： ⑴ 次黄嘌呤核苷酸的合成： 首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下，消耗ATP，由5-磷酸核糖合成PRPP(1-焦磷酸-5-磷酸核糖)。然后再经过大约10步反应，合成第一个嘌呤核苷酸——次黄苷酸（IMP）。 磷酸核糖焦磷酸合成酶 5-磷酸核糖 PRPP→→→→IMP ATP （1）IMP的生物合成 ⑵ 腺苷酸及鸟苷酸的合成： IMP在腺苷酸代琥珀酸合成酶的催化下，由天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMP-S），然后裂解产生AMP；IMP也可在IMP脱氢酶的催化下，以NAD+为受氢体，脱氢氧化为黄苷酸（XMP），后者再在鸟苷酸合成酶催化下，由谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸（GMP）。 AMP-S AMP IMP XMP GMP （2）IMP转变为GMP和AMP ⑶ 三磷酸嘌呤核苷的合成： （二）补救合成途径： 又称再利用合成途径(salvage pathway)。指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱合成嘌呤核苷酸的过程。这一途径可在大多数组织细胞中进行。其反应为： 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 A + PRPP AMP + PPi ? 次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 I/G+PRPP IMP/GMP+PPi （三）抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制： 能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代谢药物，通常是属于嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物，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，因而具有抗肿瘤治疗作用。 在临床上应用较多的嘌呤核苷酸类似物主要是6-巯基嘌呤（6-MP）。6-MP的化学结构与次黄嘌呤类似，因而可以抑制IMP转变为AMP或GMP，从而干扰嘌呤核苷酸的合成。 二、嘌呤核苷酸的分解代谢 嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶的催化下分解生成嘌呤碱，最后经氧化生成尿酸(uric acid)，经尿液排出体外。 尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产物。但在鸟类，尿酸则可继续分解产生尿囊素。 痛