2级第8章核苷酸.pptVIP

第二篇 物质代谢及其调节 主讲教师：王燕 副教授 生物化学与细胞生物学教研室 办公地点：行政楼 601 电话： 7623361 复习： 第一节 嘌呤核苷酸的代谢 第二节 嘧啶核苷酸的代谢 核苷酸的生物功用 体内核苷酸的分解代谢与食物中核苷酸的消化过程类似，可降解生成相应的碱基，戊糖或1-磷酸核糖。 1-磷酸核糖在磷酸核糖变位酶催化下转变为5-磷酸核糖，成为合成PRPP的原料。 碱基可参加补救合成途径，亦可进一步分解。 嘌呤核苷酸的结构 一、嘌呤核苷酸的合成代谢 磷酸戊糖的活化: PRPP ATP AMP 5-磷酸核糖 5-磷酸核糖-1-焦磷酸 PRPP合成酶 (2)AMP和GMP的生成 5.嘌呤核苷酸从头合成特点 ? 在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环。 ?耗能： IMP的合成需6分子ATP。 AMP或GMP的合成又需1或2分子ATP。 不是所有细胞都具有从头合成嘌呤核苷酸的能力。 （二）嘌呤核苷酸的补救合成途径 5.合成特点: 过程简单，耗能少。 特异性酶: 腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (HGPRT) 6.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。 从头合成与补救合成途径的比较 1990.9.14 首例基因治疗 4岁 女孩 严重免疫缺陷症(SCID) 缺乏腺苷酸脱氨酶(ADA) 2--脱 氧腺苷含量升高 毒性 严重破坏 免疫功能 ADA基因 LN逆转录病毒载体 靶细胞为病人淋巴细胞 回输 嘧啶核苷酸的结构 （一）嘧啶核苷酸的从头合成 （二） 嘧啶核苷酸的补救合成 （三）嘧啶核苷酸的抗代谢物 二、嘧啶核苷酸的分解代谢 嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸合成与分解的鉴别 主要是肝细胞胞液 嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。 1.定义 2.合成部位 3.原料： 谷氨酰胺、CO2、天冬氨酸 特点： 先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。 氨基甲酰磷酸 天冬氨酸 =o =o 嘧啶碱合成的元素来源 Gln CO2 2碳3谷余天冬 4.合成过程 （1） 尿嘧啶核苷酸的合成 谷氨酰胺 + HCO3- 氨基甲酰磷酸合成酶II 2ATP 2ADP+Pi 谷氨酸 + 氨基甲酰磷酸 CPS - I CPS - II 肝细胞线粒体中 氨 N - 乙酰谷氨酸 胞液（所有细胞） 谷氨酰胺 无 分布 氮源 变构激活剂 功能 尿素合成 嘧啶 合成 CPS - I CPS - II 肝细胞线粒体中 氨 N - 乙酰谷氨酸 胞液（所有细胞） 谷氨酰胺 无 分布 氮源 变构激活剂 功能 尿素合成 嘧啶 合成 氨基甲酰磷酸合成酶 I 、 II 的区别 （2） 胞嘧啶核苷酸的合成 ATP ADP 尿苷酸激酶 UDP 二磷酸核苷激酶 ATP ADP UTP CTP合成酶 谷氨酰胺 ATP 谷氨酸 ADP+Pi （3） dTMP或TMP的生成 TMP合酶 N5, N10-甲烯FH4 FH2 FH2还原酶 FH4 NADP+ NADPH+H+ dUMP 脱氧胸苷一磷酸 dTMP UDP 脱氧核苷酸还原酶 dUDP CDP dCDP dCMP 水解 脱氨基 脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)是由脱氧尿嘧啶核苷酸(dUMP)甲基化生成。而dUMP由dUTP水解生成，体内进行此种“浪废”能量的反应过程的意义在于：细胞必须减少细胞内dUTP浓度以防止脱氧尿嘧啶掺入DNA中，因为合成DNA的酶系不能有效识别dUTP和dTTP。 乳清酸尿症(Orotic aciduria) 乳清酸尿症是一种遗传性疾病，主要表现为尿中排出大量乳清酸、生长迟缓和重度贫血。是由于催化嘧啶核苷酸从头合成反应(5)和(6)的双功能酶（乳清酸磷酸核糖转移酶和乳清酸核苷酸脱羧酶，位于同一条多肽链上)的缺陷所致。临床用尿嘧啶或胞嘧啶治疗。尿嘧啶经磷酸化可生成UMP，抑制CPSⅡ活性，从而抑制嘧啶核苷酸的从头合成。 嘧啶 + PRPP 磷酸嘧啶核苷 + PPi 嘧啶磷酸核糖转移酶 尿嘧啶核苷 + ATP 尿苷激酶 UMP +ADP 胸腺嘧啶核苷 + ATP 胸苷激酶 TMP +ADP 胸苷激酶正常肝中活性低, 再生肝和恶性肿瘤时明显升高 嘧啶类似