核苷酸代謝

1、核苷酸代謝,Metabolism of Nucleotides,醫(yī)學(xué)院 劉文全,為什么要學(xué)習(xí)核苷酸代謝？,一般發(fā)作部位為大母趾關(guān)節(jié)，踝關(guān)節(jié)，膝關(guān)節(jié)等。長期痛風(fēng)患者有發(fā)作于手指關(guān)節(jié)，甚至耳廓含軟組織部分的病例。急性痛風(fēng)發(fā)作部位出現(xiàn)紅、腫、熱、劇烈疼痛，一般多在子夜發(fā)作，可使人從睡眠中驚醒。,痛風(fēng),（代謝性關(guān)節(jié)炎）,一、疾病,患者在發(fā)病時會毀壞自己的容貌,用各種器械把臉弄得猙獰可怕。這種疾病患者常常被束縛在床上或輪椅上。自毀容貌癥患者大

2、多死于兒童時代,很少活到20歲以后。,自毀容貌癥,嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷病,多于出生后3個月內(nèi)開始感染病毒、真菌、原蟲和細(xì)菌反復(fù)發(fā)生肺炎慢性腹瀉、口腔與皮膚念珠菌感染及中耳炎等。,核酸是人體細(xì)胞中的關(guān)鍵物質(zhì)，補充外源核酸，就能延年益壽，乃至“長壽不老”；補充DNA，則細(xì)胞生長加快，人體機能就充滿活力。 我們所研究出的生命核酸采取更為科學(xué)的提取方法，直接從動物臟器中提取。DNA含量高，純度高，與人體同源性高。加上產(chǎn)品是口服液，更易被人體

3、腸胃所吸收和利用。 ——珍奧核酸 2000年,核酸是營養(yǎng)必需品？ —— 一部曾經(jīng)轟轟烈烈的鬧劇……,二、生活,世界上曾有38位科學(xué)家因研究核酸而獲得諾貝爾獎。 1998年4月開始建廠，同時其產(chǎn)品被列入“98年國家級火炬計劃”，“確定為全國基因工程重大成果轉(zhuǎn)化項目”。在短短兩年時間內(nèi)，“珍奧”獲得了“全國第十二屆發(fā)明展覽金獎”，中國保健科技協(xié)會

4、“向消費者推薦產(chǎn)品”，衛(wèi)生部“2000年中老年保健國際學(xué)術(shù)論壇暨中國保健品國際博覽會唯一金獎”，遼寧省政府“醫(yī)藥行業(yè)科技進(jìn)步一等獎?！?2001年2月底，“衛(wèi)生部中國保健科技學(xué)會”，召開了一個“聽證會”，得出“核酸保健品有益于健康”的結(jié)論。 珍奧核酸聲稱世界衛(wèi)生組織呼吁：成年人每天要補充外源核酸1至5克。,難道珍奧核酸真的能夠“包治百病，長生不老”?,,本次課教學(xué)內(nèi)容,核苷酸有哪些重要生理功能？ 食物中核酸如何消化、吸收？ 體內(nèi)

5、核苷酸如何代謝(合成與分解)？ 核苷酸代謝障礙對機體有什么影響？ 核苷酸代謝類似物有何臨床作用？,核苷酸概況--核酸的消化與吸收,食物核蛋白,蛋白質(zhì),核酸 (RNA及DNA),核苷酸,,胰核酸酶,堿基,戊糖,核苷酶,,,,,,戊糖代謝,,排出，很少被吸收,非營養(yǎng)必需物質(zhì),核苷酸概況--核苷酸的生物學(xué)功用,作為核酸合成的原料 最主要功能體內(nèi)能量的利用形式 ATP----主要形式；GTP----蛋白質(zhì)合成；UTP----糖原合成；C

6、TP----磷脂合成參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、代謝和生理調(diào)節(jié) cAMP, cGMP：信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二信使; ADP誘導(dǎo)血小板的聚集，導(dǎo)致血栓形成；腺苷調(diào)節(jié)冠狀動脈血流量等。組成輔酶 NAD，F(xiàn)AD，CoA的組成成分活化中間代謝物 活化中間代謝物的載體：SAM（S腺苷甲硫氨酸，甲基的載體）；UDP葡萄糖（合成糖原、糖蛋白的原料）。參與酶活性的快速調(diào)節(jié) 變構(gòu)抑制劑或者變構(gòu)激活劑 (谷氨酸脫氫酶：ADP/GDP; ATP/GDP)；在酶的磷酸化修

7、飾中提供磷酸基。,第一節(jié) 嘌呤核苷酸代謝,Metabolism of Purine Nucleotides,核苷酸的合成代謝,從頭合成途徑 (De novo synthesis pathway)　　　是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成核苷酸的途徑。補救合成途徑 (Salvage synthesis pathway)　　　利用體內(nèi)游離的堿基或核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成核苷酸的途

8、徑。,核苷酸的從頭合成概況,5-磷酸核糖,PRPP,Asp,CO2 + Gln,氨基甲酰磷酸,乳清酸,UMP,dTMP,UTP,CTP,GTP,ATP,AMP,GMP,IMP,Gln,Gly,Gln,一碳單位,一碳單位,CO2,Asp,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,肝、小腸和胸腺的胞液，并不是所有細(xì)胞都具有從頭合成嘌呤的能力。,（一）嘌呤核苷酸的從頭合成,合成部位,一、嘌呤核苷酸的合成代謝,嘌呤堿合成的元素來源,,CO2,,

9、,,,,天冬氨酸,甲?；ㄒ惶紗挝唬?甘氨酸,甲?；ㄒ惶紗挝唬?谷氨酰胺（酰胺基）,,甘氨右中站谷氮坐兩邊左上天冬氨頭頂二氧碳二八倆葉酸,(1) IMP（次黃嘌呤核苷酸，重要的中間產(chǎn)物）的合成,1. 從頭合成途徑,磷酸核糖焦磷酸,GPAT,PRPPK,磷酸戊糖途徑,從頭合成途徑的特點參與從頭合成途徑的酶均在胞液中,多以多酶復(fù)合體的形式存在。以磷酸戊糖途徑中合成的5-磷酸核糖（5-PR）為原料，經(jīng)11步反應(yīng)生成次黃嘌呤

10、核苷酸（IMP）。在合成IMP過程中，由氨基酸，CO2，一碳單位逐步提供元素或基團(tuán)，在5-磷酸核糖分子上完成嘌呤堿基的合成。從IMP出發(fā)再合成AMP和GMP。,包括3個階段 合成IMP階段(11步反應(yīng))。 AMP和GMP的合成(各2步反應(yīng)) 。,(PRA),(2) AMP和GMP的生成,,,,AMP,ADP,ATP,,,ADP,ATP,激酶,,,ADP,ATP,激酶,GMP,GDP,GTP,,,ADP,ATP,激酶,,,ADP,

11、ATP,激酶,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤環(huán)的。而不是分別合成，然后結(jié)合，這與嘧啶的合成過程不同。先合成 IMP，再轉(zhuǎn)變成 AMP或GMP。PRPP是5-磷酸核糖的活性供體。,嘌呤核苷酸從頭合成特點,2. 從頭合成的調(diào)節(jié),需要消耗大量的能量，在機體精確的調(diào)節(jié)之下進(jìn)行。 調(diào)節(jié)方式：反饋調(diào)節(jié)和交叉調(diào)節(jié)。 正性調(diào)節(jié):指促進(jìn)嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)（+）； 負(fù)性調(diào)節(jié):是指抑制嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)（--）

12、。 正性調(diào)節(jié)——兩個關(guān)鍵酶的促進(jìn)作用。PRPP合成酶和酰胺轉(zhuǎn)移酶，底物ATP、5’-磷酸核糖和PRPP促進(jìn)其活性，增加IMP的合成；后端正性調(diào)節(jié)——由ATP促進(jìn)GMP合成酶，由GTP促進(jìn)腺苷酸代琥珀酸合成酶 增加GTP和ATP的合成。 負(fù)性調(diào)節(jié)——6個長反饋調(diào)節(jié):由AMP，GMP和IMP分別反饋抑制PRPPK和GPAT這兩關(guān)鍵酶的活性；2個短反饋調(diào)節(jié):由AMP反饋抑制腺苷酸代琥珀酸合成酶，由GMP反饋抑制IMP脫氫酶的活性所進(jìn)行的反

13、饋抑制來調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸的從頭合成。,,,,,,,,,,IMP,AMPS,XMP,AMP,ADP,GMP,GDP,GTP,ATP,,,,,,,,,ATP,GTP,,,,,既滿足需要，又不致于浪費。維持ATP與GTP濃度的平衡（交叉調(diào)節(jié)）。,調(diào)節(jié)的意義,（二）嘌呤核苷酸的補救合成,腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(adenine phosphoribosyl transferase, APRT)次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(Hypoxanth

14、ine -guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT)腺苷激酶(adenosine kinase),參與補救合成的酶,補救合成：細(xì)胞利用現(xiàn)成的嘌呤堿或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸的過程。過程簡單，消耗能量少。,補救合成過程,補救合成的生理意義,補救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗。體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能進(jìn)行補救合成。因此，對這些組織器官來說，補救合成途徑具有更重要的意義。

15、如果補救合成發(fā)生障礙，就會導(dǎo)致疾病，如：Lesch-Nyhan綜合征。,Lesch-Nyhan綜合征,萊施-尼漢綜合征，又稱雷-尼綜合征、自毀容貌綜合征。 Lesch與Nyhan與1964年首次報道并描述本病的臨床特點，本病的臨床特點是男孩發(fā)病、智力低下，舞蹈狀手足徐動、腦性癱瘓，強迫性自殘、攻擊性行為和高尿酸血癥等 ，多于12歲之前死亡，很少活過20歲。 萊施-尼漢綜合征屬于伴性隱性遺傳的先天性代謝病，Seegmiller于196

16、5年證實本綜合征由次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT) 缺陷致嘌呤代謝異常所致。,基本生化異常是HGPRT的缺陷，多源于基因的點突變或者缺失。缺乏該酶使得次黃嘌呤和鳥嘌呤不能轉(zhuǎn)換為IMP和GMP，而是降解為尿酸，過量尿酸將導(dǎo)致Lesch-Nyhan綜合癥。,回顧,核苷酸合成的途徑：從頭合成和補救合成途徑 從頭合成：在戊糖的基礎(chǔ)上逐步合成嘌呤環(huán)，包括11步反應(yīng)，先合成IMP；PRPP合成酶和酰胺轉(zhuǎn)移酶為關(guān)鍵酶。 PRPP為活化的

17、戊糖供體。 從頭合成的調(diào)節(jié)：反饋調(diào)節(jié)和交叉調(diào)節(jié)。 補救合成：利用現(xiàn)成嘌呤堿或者嘌呤核苷酸直接合成嘌呤核苷酸，多見于腦和骨髓。 APRT和HGPRT參與補救合成途徑，HGPRT缺陷會導(dǎo)致自毀容貌綜合征。,（三）嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變,（四） 脫氧核糖核苷酸的生成,體內(nèi)脫氧核糖核苷酸是通過相應(yīng)的核糖核苷酸還原生成的。這種還原反應(yīng)是由核糖核苷酸還原酶催化，在二磷酸核苷（NDP）水平上進(jìn)行的。,,,脫氧核糖核苷酸的生成過程,核糖核苷酸還原

18、酶的調(diào)節(jié)：使得四種脫氧核苷酸控制在適當(dāng)?shù)谋壤?,（五） 嘌呤核苷酸的抗代謝物,嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。主要以競爭性抑制干擾或阻斷嘌呤核苷酸的合成代謝，從而進(jìn)一步阻止核酸以及蛋白質(zhì)的生物合成。腫瘤細(xì)胞的核酸和蛋白質(zhì)的合成十分旺盛，因此這些抗代謝物可用于抗腫瘤。但是，這些藥物缺乏對腫瘤細(xì)胞的特異性，故對增殖速度較為旺盛的某些正常組織亦有殺傷性，有較大的毒副作用。,次黃嘌呤(H),6-巰基嘌呤(6-M

19、P),嘌呤類似物：主要有6-巰基嘌呤 ( 6-Mercaptopurine, 6-MP)等。,與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相似，1）變?yōu)?-MP核苷酸，抑制IMP變?yōu)锳MP和GMP; 2）競爭抑制HGPRT，抑制補救合成途徑；3）反饋抑制PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶，使PRA生成減少。,,,6-MP,,6-MP核苷酸,從頭合成途徑,補救合成途徑,,HGPRT,PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶,IMP,AMP 和 GMP,,,,,,6-MP 核苷酸是 IMP的類似物,氨基酸類

20、似物：,氮雜絲氨酸 (AS) 是 Gln的類似物.,,葉酸類似物：C2及C8合成受抑制,氨蝶呤 (AP)和甲氨蝶呤 (MTX),,MTX,,,二、嘌呤核苷酸的分解代謝,嘌呤核苷酸的分解代謝包括3個基本步驟： (1)核苷酸在核苷酸酶的作用下水解為核苷。 (2)核苷在核苷磷酸化酶作用下分解為嘌呤堿基和1-磷酸 核糖。1-磷酸核糖在磷酸核糖變位酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸核糖。5-磷酸核糖進(jìn)入磷酸戊糖途徑進(jìn)行代謝。 (3)

21、嘌呤堿基進(jìn)一步代謝。一方面可以參加核苷酸的補救合成。另一方面可進(jìn)入分解代謝，最終形成尿酸，隨尿液排出體外。,部位：肝、小腸和腎中進(jìn)行。,嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物,AMP,GMP,,,,,,H（次黃嘌呤）,G,X（黃嘌呤）,黃嘌呤氧化酶,,黃嘌呤氧化酶,有關(guān)尿酸,人體嘌呤分解代謝的終產(chǎn)物； 為三氧基嘌呤，其醇式呈弱酸性。各種嘌呤氧化后生成的尿酸隨尿排出。因溶解度較小，體內(nèi)過多時可形成尿路結(jié)石或痛風(fēng)。 正常人血漿中尿酸含量為2-6mg

22、%；男性平均為4.5mg%，女性為3.5mg%。 除了痛風(fēng)，尿酸高還是許多疾病的危險指征。權(quán)威調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，高尿酸血癥人群罹患冠心病死亡的幾率是尿酸正常人群的5倍。,痛 風(fēng),痛風(fēng)病是機體嘌呤代謝紊亂所致的一種代謝性慢性關(guān)節(jié)疾病。是由于嘌呤代謝產(chǎn)物尿酸在血液和組織中積聚，特別是在關(guān)節(jié)及其周圍的肌肉、韌帶。 1/3～1/2病人有家族史，以中老年男性腦力勞動者多見。 其臨床表現(xiàn)，無癥狀期僅血尿酸升高;而急性關(guān)節(jié)炎期常于夜間發(fā)作，突感大腳

23、趾、四肢關(guān)節(jié)、手指等處劇痛，關(guān)節(jié)有紅、腫、熱、痛炎性表現(xiàn)，持續(xù)數(shù)日可緩解或消退;慢性期表現(xiàn)發(fā)作頻繁，持續(xù)時間長，受累關(guān)節(jié)增多，痛風(fēng)結(jié)石侵蝕骨質(zhì)可致骨骼畸形，病人還可伴慢性腎功能不全、冠心病及腦動脈硬化等癥。,痛風(fēng)病在任何年齡，都可以發(fā)生。但最常見的是40歲以上的中年男人。根據(jù)最新統(tǒng)計，男女發(fā)病比例是20∶1。腦力勞動者，體胖者發(fā)病率較高。 痛風(fēng)偏愛男性的原因是：女性體內(nèi)雌激素能促進(jìn)尿酸排泄，并有抑制關(guān)節(jié)炎發(fā)作的作用。男性喜飲酒，喜食

24、富含嘌呤、蛋白質(zhì)的食物，使體內(nèi)尿酸增加，排出減少。常吃火鍋者發(fā)病也多。 火鍋原料主要是動物內(nèi)臟、蝦、貝類、海鮮，再飲啤酒，自然是火上添油了。調(diào)查證明：涮一次火鍋比一頓正餐攝入嘌呤高10倍。 飲酒容易引發(fā)痛風(fēng)，因為酒精在肝組織代謝時，大量吹收水份，使血濃度加強，使到原來已經(jīng)接近飽和的尿酸，加速進(jìn)入軟組織形成結(jié)晶，導(dǎo)致身體免疫系統(tǒng)過度反應(yīng)（敏感）而造成炎癥，古稱“王者之疾” 。一瓶啤酒可使尿酸升高一倍。高血壓病人患痛風(fēng)可能性會增加1

25、0倍。痛風(fēng)與糖尿病一樣是終生疾病。關(guān)鍵是自己控制飲食，多食含“嘌呤”低的堿性食物，如瓜果、蔬菜，少食肉、魚等酸性食物，做到飲食清淡，低脂低糖，多飲水，以利體內(nèi)尿酸排泄 。,男性為什么易患痛風(fēng)？,,藥物：減少尿酸合成 （別嘌呤醇）；增加尿酸排出（丙璜舒，抑制腎小管對尿酸的再吸收 ）?！∧蛩岣撸ㄍ达L(fēng)）飲食控制：,痛風(fēng)的防治,,限制高嘌呤食物，如肝臟、腎、胰、腦等動物臟器以及濃肉湯、雞湯、肉浸膏、沙丁魚、魚子等。限制蛋白質(zhì)，以植物蛋白為

26、主，而牛奶、雞蛋因無細(xì)胞核，嘌呤含量低，可隨意選用。大量提供B族維生素及維生素C等，使組織中沉積的尿酸鹽溶解。多吃一些堿性食品，如蔬菜、水果、礦泉水等，因為堿性環(huán)境中尿酸鹽易溶解，在酸性條件下易結(jié)晶。盡量多飲水，每日攝入量可在3000毫升以上，以促進(jìn)尿酸鹽排出。嚴(yán)禁酗酒。,別嘌呤醇痛風(fēng)癥的治療機制,,鳥嘌呤,次黃嘌呤,黃嘌呤,尿酸,,,黃嘌呤氧化酶,,黃嘌呤氧化酶,別嘌呤醇,,別嘌呤醇,次黃嘌呤,第二節(jié)嘧啶核苷酸的代謝,Met

27、abolism of Pyrimidine Nucleotides,（一）嘧啶核苷酸的從頭合成,主要是肝細(xì)胞胞液,合成部位,一、嘧啶核苷酸的合成代謝,先合成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖相連。先合成UMP，再轉(zhuǎn)變成dTMP和CTP。,特點,定義 嘧啶核苷酸的從頭合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘧啶核苷酸的途徑。,嘧啶合成的元素來源,,氨基甲酰磷酸,用同位素標(biāo)記實驗證明CO2、谷氨酰胺

28、和天冬氨酸是嘧啶堿基的元素來源,（1）尿嘧啶核苷酸的合成,1. 從頭合成途徑,氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ和 Ⅱ的區(qū)別,（N-乙酰谷氨酸）,,,嘧啶核苷酸從頭合成的特點合成所需要的酶系大多在胞液內(nèi)。真核細(xì)胞中，嘧啶核苷酸合成的前三個酶（氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ、天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶和二氫乳清酸酶）位于同一肽鏈上，是多酶復(fù)合體，有利于以均勻的速度參與嘧啶核苷酸的合成。合成從CO2和谷氨酰胺開始，經(jīng)6步反應(yīng)先合成出尿嘧啶核苷酸（UMP）。由UMP

29、出發(fā)再合成其它的嘧啶核苷酸。UMP的從頭合成分三個階段： 第一個階段是氨基甲酰磷酸的合成。 第二個階段是氨基甲酰天冬氨酸的合成。 第三個階段是嘧啶環(huán)的合成。,（2）CTP的合成：是在三磷酸水平上進(jìn)行的。,ATP,尿苷酸激酶,UDP,UMP,二磷酸 尿苷激酶,ADP,UTP,Gln, ATP,Glu, ADP+Pi,ATP,ADP,CTP,CTP合成酶,（3）dTM

30、P或TMP的生成,是在一磷酸水平上進(jìn)行的。,dCMP,dUDP,Pi,NH3,dUMP,dTMP,ATP,激酶,dTDP,激酶,ADP,dTTP,ATP,ADP,dTMP,2.從頭合成的調(diào)節(jié),,1）正性調(diào)節(jié): ATP---磷酸核糖焦磷酸合成酶 PRPP---乳清酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 嘌呤和嘧啶核苷酸從頭合成途徑有共同的正性調(diào)節(jié)。保證嘌呤和嘧啶核苷

31、酸合成速度的同步化，以便合成出等量的嘌呤和嘧啶核苷酸。,2）嘧啶核苷酸負(fù)性調(diào)節(jié) ——合成產(chǎn)物的反饋抑制進(jìn)行調(diào)節(jié)。主要集中在對4個關(guān)鍵酶的反饋抑制上 A: 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ（CPSⅡ） 由UMP反饋抑制。 B: 天冬氨酸轉(zhuǎn)氨基甲酰酶 由UMP和CTP反饋抑制。 C: 磷酸核糖焦磷酸合成酶

32、由ADP和GDP反饋抑制。 D: CTP合成酶(CTPS)，由CTP反饋抑制。 CTP對天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶的反饋調(diào)節(jié)為變構(gòu)調(diào)節(jié),CTP濃度升 高時，CTP與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合使調(diào)節(jié)亞基和催化亞基變構(gòu)，酶由活性態(tài)轉(zhuǎn)為無活性態(tài)，實現(xiàn)反饋抑制調(diào)節(jié)。,（二） 嘧啶核苷酸的補救合成,嘧啶+PRPP,,嘧啶核苷酸+PPi,嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,尿嘧啶,胸腺嘧啶,乳清酸,,胞嘧啶,尿嘧啶核苷+ATP,,UMP+ADP,尿苷激酶,（三

33、）嘧啶核苷酸的抗代謝物,嘧啶類似物,胸腺嘧啶,5-氟尿嘧啶,5-氟尿嘧啶(5-FU) 是胸腺嘧啶的類似物。,5-FU,5-FdUMP,5-FUTP,dUMP,dTMP,,,合成RNA,,破壞 RNA的結(jié)構(gòu),,,,胸甘酸合酶,5-FUMP,,氨基酸類似物（Gln）,如氮雜絲氨酸抑制 CTP的合成。如甲氨喋呤抑制 dTMP的合成。,葉酸類似物（Folic acid）,核苷類似物,阿糖胞苷,胞嘧啶核苷,抑制CDP變?yōu)閐CDP.,氮雜絲氨

34、酸,,阿糖胞苷,,氨甲碟呤,,氮雜絲氨酸,,二、嘧啶核苷酸的分解代謝,嘧啶堿,,,1-磷酸核糖,嘧啶核苷酸,核苷,,核苷酸酶,,PPi,核苷磷酸化酶,,,,尿素,TAC,,,,乙酰輔酶A,琥珀酰輔酶A,,,嘌啶核苷酸與嘧啶核苷酸合成的比較,,,,,相同點,1. 合成原料基本相同,嘌啶核苷酸,嘧啶核苷酸,2. 合成部位對高等動物來說,主要在肝臟,3. 都有2種合成途徑(從頭和補救途徑),4. 都是先合成一個與之有關(guān)的核苷酸,然后在此基礎(chǔ)上

35、進(jìn)一步合成核苷酸,,不同點,,1. 在5'-P -R基礎(chǔ)上合成嘌呤環(huán),2. 最先合成的核苷酸是IMP,3. 在IMP基礎(chǔ)上完成AMP和GMP的合成,1. 先合成嘧啶環(huán)再與 5'-P-R結(jié)合,2. 先合成UMP,3. 以UMP為基礎(chǔ), 完成CTP, dTMP的合成,,總 結(jié),5'-P-R,,PRPP,,IMP,dAMP,GMP,dGMP,AMP,dADP,GDP,dGDP,ADP,dATP,GTP,dGTP,AT

36、P,,,,,,,,,,,,,UMP,CMP,dUMP,UDP,CDP,dUDP,UTP,CTP,dUTP,,,,,,,,dTMP,dCMP,dTDP,dCDP,dTTP,dCTP,,,,,CO2+Gln,,H2N-CO-P,,OMP,,,,,,,,,,核苷酸的從頭合成過程總結(jié),,,,dCMP,核苷酸代謝障礙引起的疾病 臨床疾病 缺陷的酶 原 因

37、 臨床特點 遺傳類型1．嘌呤核苷酸代謝障礙 痛風(fēng) ①PRPP合成酶 調(diào)節(jié)失常 嘌呤產(chǎn)生和 x-染色體連 ②HGPRT酶

38、 排泄過多 鎖，隱性遺傳 Lesch-Nyhan 綜合征 HGPRT酶 遺傳缺陷 嘌呤產(chǎn)生排泄 x-染色體連

39、 多,腦性癱瘓, 鎖，隱性遺傳 自毀容貌癥 免疫缺陷癥 ①腺苷脫氨酶 遺傳缺陷 B細(xì)胞免疫缺陷,

40、 常染色體隱性遺傳 (ADA)缺乏 脫氧腺苷尿癥 ②嘌呤核苷磷 酸化酶(PNP) 腎結(jié)石

41、 APRT酶 遺傳缺陷 2，8-二羥基腺 常染色體隱性遺傳 嘌呤腎結(jié)石 黃嘌呤尿 黃嘌呤氧化酶

42、遺傳缺陷 黃嘌呤腎結(jié)石， 常染色體隱性遺傳 低尿酸血癥 2．嘧啶核苷酸代謝障礙先天性乳清 乳清酸磷酸 遺傳缺陷 乳清酸排泄多

43、 常染色體隱性遺傳酸尿癥 核糖轉(zhuǎn)移酶 紅細(xì)胞性貧血 乳清酸核苷酸 遺傳缺陷 乳清酸排泄較多 常染色體隱性遺傳

44、 脫羧酶,Thank You,選擇題練習(xí)核苷酸代謝,,嘧啶核苷酸生物合成途徑的反饋抑制是由于控制了下列哪種酶的活性 ?,A. 二氫乳清酸酶B. 乳清酸磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶C. 二氫乳清酸脫氫酶D. 天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶E. 胸苷酸合成酶,,,2. 5-氟尿嘧啶的抗癌作用機理是,,A. 合成錯誤的DNAB. 抑制尿嘧啶的合成C. 抑制胞嘧啶的合成D. 抑制胸苷酸的合成E. 抑制二氫葉酸還原

45、酶苷,,3. 哺乳類動物體內(nèi)直接催化尿酸生成的酶是,A. 尿酸氧化酶B. 黃嘌呤氧化酶C. 腺苷脫氨酸D. 鳥嘌呤脫氨酶E. 核苷酸酶,,4. 最能直接聯(lián)系核苷酸合成與糖代謝的物質(zhì)是,A. 葡萄糖B. 6-磷酸葡萄糖C. 1-磷酸葡萄糖D. 1,6-二磷酸葡萄糖E. 5-磷酸核糖,,5. 體內(nèi)的脫氧核苷酸是由下列哪類物質(zhì)直接還原而成的,A. 核糖B. 核糖核苷C. 一磷酸核苷D. 二磷酸核

46、苷E. 三磷酸核苷,,6. 氮雜絲氨酸干擾核苷酸合成, 因為它是下列哪 種化合物的類似物 ?,A. 絲氨酸B. 甘氨酸C. 天冬氨酸D. 谷氨酰胺E. 天冬酰胺,,7. 能在體內(nèi)分解產(chǎn)生?-氨基異丁酸的核苷酸是,CMPAMPTMPUMPIMP,,關(guān)于天冬氨酸氨基甲?；D(zhuǎn)移酶的下列說法, 哪一種是錯誤的?,GTP是其反饋抑制劑是嘧啶核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)酶是由多個亞基組成是變構(gòu)酶服從米-曼氏方程,,9

47、. PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶活性過高可以導(dǎo)致痛風(fēng)癥, 此酶催化,,,A. 從R-5-P生成PRPPB. 從苷氨酸合成嘧啶環(huán)C. 從PRPP生成磷酸核糖胺D. 從IMP合成AMPE. 從IMP生成GMP,,10. 嘧啶核苷酸從頭合成的特點是,A. 在5-磷酸核糖上合成堿基B. 由FH4提供一碳單位C. 先合成氨基甲酰磷酸D. 甘氨酸完整地參入E. 谷氨酸提供氮原子,,11. 嘌呤核苷酸從頭合成的原料包括,A 磷酸核糖B

48、 CO2C 一碳單位D 谷氨酰胺E 天冬氨酸,,12. PRPP參與的代謝途徑有,A 嘌呤核苷酸的從頭合成B 嘧啶核苷酸的從頭合成C 嘌呤核苷酸的補救合成D NMP?NDP?NTP,,,13. 嘧啶核苷酸合成反饋抑制的酶,A 氨基甲酰磷酸合成酶ⅡB 二氫乳清酸酶C 天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶D 乳清酸核苷酸脫羧酶,,,14. 葉酸類似物抑制的反應(yīng)有,A 嘌呤核苷酸的從頭合成B 嘌呤核苷酸的