第8章-核苷酸代谢.ppt

核苷酸的生理功能作为核酸合成的原料: dATP、dGTP、dCTP、dTTP ——DNA的合成原料； ATP、GTP、CTP、UTP ——RNA的合成原料。体内能量的利用形式：ATP、GTP（蛋白质合成）、UTP（糖原合成）、CTP（磷脂合成）参与代谢和生理调节：如cAMP是第二信使，也作为效应剂参与调节。AMP、ADP、ATP均可作为效应剂。构成辅酶：腺苷酸可参与组成NAD＋、FAD、辅酶A等。活化中间代谢物：如UDPG、CDP－胆碱等。核苷酸代谢概况合成代谢 从头合成途径 (denovosynthesispathway)补救合成途径 (salvagesynthesispathway)分解代谢从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位和CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成核苷酸的途径。这是主要合成途径。主要在肝脏进行。补救合成途径：利用游离的碱基或核苷，经过简单的反应过程，合成核苷酸的途径。脑、骨髓等只能进行此途径。第一节嘌呤核苷酸代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢（一）嘌呤核苷酸的从头合成1.嘌呤碱合成的元素来源2.合成部位：在胞液中进行，肝脏是从头合成的主要器官，其次是小肠和胸腺，而脑和骨髓不能合成。3.合成过程：（1）IMP的合成（2）AMP和GMP的合成 IMP的合成：IMP的合成要点：在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环；PRPP是重要的中间代谢物，它不仅参与嘌呤核苷酸的从头合成，而且参与嘧啶核苷酸的从头合成及两类核苷酸的补救合成。是5-磷酸核糖的活性供体；PRPP合成酶和酰胺转移酶为关键酶。AMP和GMP的合成IMP是AMP和GMP的前体。ATP和GTP的生成： 4.从头合成的调节： 主要是反馈调节 调节的意义： ①即满足机体需要，又不至于浪费； ②维持ATP与GTP浓度的平衡。（二）嘌呤核苷酸的补救合成补救合成的生理意义：节省能量及原料；体内某些组织器官（如脑、骨髓等）只能进行补救合成。因此对于这些组织，补救合成具有重要的意义。如Lesch-Nyhan综合征（自毁容貌综合征）。（三）嘌呤核苷酸的相互转变 通过相互转变，以保持彼此平衡。（四）脱氧核糖核苷酸的生成 体内脱氧核糖核苷酸（包括嘧啶核苷酸）是由核糖核苷酸还原生成的，还原反应是在核苷二磷酸（NDP）水平上进行的。其反应机制比较复杂。嘌呤核苷酸合成的总结：（五）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。主要以竞争性抑制阻断嘌呤核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成。肿瘤细胞的核酸及蛋白质合成十分旺盛，由此，这些抗代谢物具有抗肿瘤作用。1.嘌呤类似物：主要有6-巯基嘌呤（6－mercapto－purine,6MP）等。6－MP 6－MP核苷酸作用：抑制从头合成 抑制补救合成(抑制HGPRT)2.氨基酸类似物：主要有氮杂丝氨酸等。化学结构与Gln相似。可干扰Gln在嘌呤核苷酸合成中的作用，从而抑制嘌呤核苷酸的合成。3.叶酸类似物：主要有氨蝶呤和氨甲蝶呤（MTX）等。能竞争性抑制二氢叶酸还原酶，使叶酸不能还原成FH2和FH4。由此嘌呤合成原料一碳单位得不到供应，从而抑制嘌呤核苷酸的合成。二、嘌呤核苷酸的分解代谢正常人血浆中尿酸含量约为0.12-0.36mmol/L(2-6mg%)。尿酸的水溶性较差。当超过8mg%时，尿酸盐晶体即可沉积于关节、软组织、软骨及肾等处，而导致关节炎、尿路结石及肾疾病，此为痛风症（gout）。其病因可能与嘌呤核苷酸代谢酶的缺陷有关。此外，进食高嘌呤饮食、体内核酸大量分解、尿酸排泄障碍（肾病变）等可导致血浆中尿酸升高。 临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症。第二节嘧啶核苷酸代谢一、嘧啶核苷酸的合成代谢（一）嘧啶核苷酸的从头合成 1.嘧啶碱合成的元素来源2.合成部位：主要在肝细胞胞液中进行3.合成特点：（1）先合成嘧啶环，再与PRPP连接；（2）先合成UMP，再转变成其他嘧啶核苷酸。4.合成过程： （1）UMP的合成 （2）CTP的合成 （3）dTMP的合成UMP的合成：氨基甲酰磷酸合成酶I、II的区别CTP的合成：是在核苷三磷酸水平上进行的dTMP的合成：是在核苷一磷酸水平上进行的5.从头合成的调节：（二）嘧啶核苷酸的补救合成