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1、关于核酸的代谢关于核酸的代谢第一页，本课件共有44页1、尿素分子中的、尿素分子中的2个氮原子，一个来自（个氮原子，一个来自（），），一个来自（一个来自（）。）。2、体内转运一碳单位的载体是（、体内转运一碳单位的载体是（）3、氨在血液中是如何运输的？、氨在血液中是如何运输的？4、生糖氨基酸、生糖氨基酸？第二页，本课件共有44页【目的与要求目的与要求】w 掌握：核苷酸的生物学功用，从头合成途掌握：核苷酸的生物学功用，从头合成途径、补救合成途径的概念，嘌呤环及嘧啶径、补救合成途径的概念，嘌呤环及嘧啶环的元素来源，环的元素来源，5-磷酸核糖的活化，氨基磷酸核糖的活化，氨基甲酰磷酸的生成，脱氧（核糖）核
2、苷酸的甲酰磷酸的生成，脱氧（核糖）核苷酸的生成。嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸分解代谢生成。嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸分解代谢的产物。的产物。w熟悉：从头合成的特点，补救合成的意义，熟悉：从头合成的特点，补救合成的意义，反馈调节，抗代谢物的种类等内容。反馈调节，抗代谢物的种类等内容。第三页，本课件共有44页第一节第一节 核酸的降解核酸的降解 核酸核酸磷酸磷酸核苷酸核苷酸核苷核苷磷酸磷酸-戊糖戊糖碱基碱基水水解解核酸酶核酸酶核苷酸酶核苷酸酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶何处去？何处去？进入磷酸戊糖途径进入磷酸戊糖途径或或重新合成核酸重新合成核酸？分解分解合成合成第四页，本课件共有44页DNARNARNA外切酶外切
3、酶外切酶外切酶内切酶内切酶内切酶内切酶特定部位的特定部位的特定部位的特定部位的限制性内切酶限制性内切酶限制性内切酶限制性内切酶第五页，本课件共有44页外切核酸酶对核酸的水解位点外切核酸酶对核酸的水解位点5 p p p pOHB p p p p3BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶牛脾磷酸二酯酶55端外切得：端外切得：33核苷酸核苷酸蛇毒磷酸二酯酶蛇毒磷酸二酯酶33端外切得：端外切得：55核苷酸核苷酸第六页，本课件共有44页第二节第二节 碱基的分解碱基的分解w提问：提问：嘌呤碱包括哪几种？嘌呤碱包括哪几种？wA-腺嘌呤、腺嘌呤、G-鸟嘌呤鸟嘌呤不同种类动物将不同种类动物将尿酸尿酸直排或进行不同程度继续降
4、解排出体直排或进行不同程度继续降解排出体外。外。G-G-鸟嘌呤分解与鸟嘌呤分解与A A类似，产物也是类似，产物也是尿酸尿酸。若若浓度过高浓度过高会引起会引起尿结石、风湿性关节炎尿结石、风湿性关节炎。wA-腺嘌呤的分解腺嘌呤的分解w2.1 嘌呤的分解嘌呤的分解部位：部位：肝、肾、小肠肝、肾、小肠第七页，本课件共有44页嘌呤的分解尿囊酸尿囊酸尿素尿素+乙醛酸乙醛酸尿囊酸酶尿囊酸酶第八页，本课件共有44页脱氨可发生在核苷脱氨可发生在核苷/核苷酸水平核苷酸水平第九页，本课件共有44页第十页，本课件共有44页核糖核糖脱氨基酶脱氨基酶A-腺嘌呤腺嘌呤腺苷腺苷次黄苷次黄苷核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶核糖核糖-1
5、-磷酸磷酸次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶H2OO2黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶H2OO2黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸第十一页，本课件共有44页第十二页，本课件共有44页第十三页，本课件共有44页w w2.22.22.22.2 嘧啶的分解嘧啶的分解胞嘧啶胞嘧啶NH3NH3尿嘧啶尿嘧啶尿嘧啶尿嘧啶NADPH+H+NADPH+2CO2-丙氨酸丙氨酸 NH3 CH3 CO2 乙酸乙酸乙酸乙酸+3NH3+2CO2胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶NADPH+H+NADP+CO2+NH3-氨基异丁酸氨基异丁酸氨基异丁酸氨基异丁酸-氨基异丁酸氨基异丁酸+CO2+NH3排出体外或进入有机酸代排出体外或
6、进入有机酸代谢。谢。CO223第十四页，本课件共有44页嘧嘧啶啶的的分分解解第十五页，本课件共有44页核苷酸合成的两条途径核苷酸合成的两条途径核糖、氨基酸、核糖、氨基酸、CO2CO2、NH3NH3核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸辅酶辅酶RNARNA核苷核苷碱基碱基脱氧核苷脱氧核苷DNADNA补救途径补救途径 从头合成从头合成第三节第三节 核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成第十六页，本课件共有44页概概念念：嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的从从头头合合成成途途径径是是指指利利用用磷磷酸酸核核糖糖、氨氨基基酸酸、一一碳碳单单位位及及二二氧氧化化碳碳等等简简单单物物质质为为原原料，经过一系列酶促反应，
7、合成嘌呤核苷酸的途径。料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。肝肝是是体体内内从从头头合合成成嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的主主要要器器官官，其其次次是是小小肠肠和和胸胸腺腺，而而脑脑、骨骨髓髓则则无无法法进进行行此此合合成成途径。途径。（一）嘌呤核苷酸的从头合成（一）嘌呤核苷酸的从头合成合成部位合成部位w一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢第十七页，本课件共有44页嘌呤碱合成的元素来源嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸天冬氨酸甲酰基甲酰基（一碳单位）（一碳单位）甘氨酸甘氨酸甲酰基甲酰基（一碳单位）（一碳单位）谷氨酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基）第十八页，本课件共有44页 合成原料
8、：合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、酸、一碳基团、CO2、磷酸核糖。、磷酸核糖。合成特点：合成特点：磷酸核糖磷酸核糖为起始物，逐步加为起始物，逐步加原料合成嘌呤环，形成重要中间产物原料合成嘌呤环，形成重要中间产物 IMP（次黄嘌呤核苷酸），再由它转变（次黄嘌呤核苷酸），再由它转变为为AMP和和GMP。第十九页，本课件共有44页合成的过程合成的过程1.IMP的合成的合成2.AMP和和GMP的生成的生成天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺甘氨酸甘氨酸COCO2 2一碳单位一碳单位磷酸核糖磷酸核糖 AMPIMP GMP第二十页，本课件共有44页IMP生成总反应过程生
9、成总反应过程第二十一页，本课件共有44页R-5-P（5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-P（5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸）焦磷酸）PRPP在谷氨酰胺、甘氨酸、在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下天冬氨酸的逐步参与下经经9 9步反应步反应IMP AMP GMPH2N-1-R-5-P（5-磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转移酶第二十二页，本课件共有44页腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶脱氢酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶合成酶lAMP
10、和和和和GMP的生成的生成的生成的生成目目 录录第二十三页，本课件共有44页 利利用用体体内内游游离离的的嘌嘌呤呤或或嘌嘌呤呤核核苷苷，经经过过简简单单的的反反应应，合合成成嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的过过程程，称称为为补补救救合成（或重新利用）途径。合成（或重新利用）途径。（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径定义定义第二十四页，本课件共有44页腺嘌呤腺嘌呤 +PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤次黄嘌呤 +PRPPIMP+PPiHGPRT鸟嘌呤鸟嘌呤 +PRPPHGPRTGMP+PPi合成过程合成过程腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPADPAMP腺嘌呤磷酸核糖转
11、移酶：腺嘌呤磷酸核糖转移酶：APRT次黄嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶：鸟嘌呤磷酸核糖转移酶：HGPRT第二十五页，本课件共有44页主要发生在主要发生在肝肝脏脏，常因各种，常因各种抑制物甚至抑制物甚至生生理紧张理紧张导致其导致其中的某些酶缺中的某些酶缺乏，影响细胞乏，影响细胞生长。生长。“从头合成从头合成”途径途径（通常情况下占（通常情况下占95%）核糖、氨基酸、核糖、氨基酸、核糖、氨基酸、核糖、氨基酸、COCO2 2、NHNH3 3、PiPi核糖核苷酸核糖核苷酸辅酶辅酶辅酶辅酶RNARNA脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸DNADNA“补救补救”途径途径(脑和骨髓脑和骨髓)核苷核苷核苷核苷碱基
12、、碱基、碱基、碱基、PiPi脱氧核苷脱氧核苷脱氧核苷脱氧核苷核酸类补品原理所在核酸类补品原理所在可提高康复速度可提高康复速度内内外外源源核核酸酸分分解解第二十六页，本课件共有44页第二十七页，本课件共有44页（三）从头合成的调节（三）从头合成的调节（P217）R-5-PATPPRPP合成酶合成酶PRPP酰胺转移酶酰胺转移酶PRAIMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸AMP ADPATPXMPGMPGDP GTP+_IMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP_+调节方式：调节方式：反馈调节反馈调节和和交叉调节交叉调节目目 录录第二十八页，本课件共有44页
13、l从头合成途径从头合成途径l补救合成途径补救合成途径二、嘧啶核苷酸的合成代谢二、嘧啶核苷酸的合成代谢第二十九页，本课件共有44页（一）嘧啶核苷酸的从头合成（一）嘧啶核苷酸的从头合成主要是肝细胞胞液主要是肝细胞胞液嘧嘧啶啶核核苷苷酸酸的的从从头头合合成成是是指指利利用用磷磷酸酸核核糖糖、氨氨基基酸酸、一一碳碳单单位位及及二二氧氧化化碳碳等等简简单单物物质质为为原原料料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。定义定义合成部位合成部位特点特点先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。先合成先合成UMP，再转变成，再转变成dTMP和和
14、CTP。第三十页，本课件共有44页嘧啶合成的元素来源嘧啶合成的元素来源氨基甲氨基甲酰磷酸酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸第三十一页，本课件共有44页合成过程合成过程1.尿嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺谷氨酰胺 +HCO3-氨基甲酰磷氨基甲酰磷酸合成酶酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸谷氨酸 +氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸第三十二页，本课件共有44页第三十三页，本课件共有44页 第三十四页，本课件共有44页2.胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺ATP谷氨酸谷氨酸ADP+Pi
15、第三十五页，本课件共有44页（二）（二）嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶嘧啶 +PRPP磷酸嘧啶核苷磷酸嘧啶核苷 +PPi嘧啶磷酸核糖转移酶嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 +ATP尿苷激酶尿苷激酶UMP+ADP胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷 +ATP胸苷激酶胸苷激酶TMP+ADP第三十六页，本课件共有44页（三）从头合成的调节-ATP+CO2+谷氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酰天冬氨酸氨基甲酰天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸天冬氨酸嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸ATP+5-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸PRPP-第三十七页，本课件共有44页第三十八页，本课件共有44页
16、（一）（一）嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基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。酸或叶酸等的类似物。嘌呤类似物嘌呤类似物氨基酸类似物氨基酸类似物叶酸类似物叶酸类似物6-6-巯基嘌呤巯基嘌呤6-6-巯基鸟嘌呤巯基鸟嘌呤8-8-氮杂鸟嘌呤等氮杂鸟嘌呤等氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸等等氨蝶呤氨蝶呤氨甲蝶呤氨甲蝶呤等等三、核苷酸从头合成的抗代谢物三、核苷酸从头合成的抗代谢物第三十九页，本课件共有44页（二）嘧啶核苷酸的抗代谢物（二）嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶类似物嘧啶类似物胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶(5-FU)第四十页，本课件共有44页某些改变了核糖结构的核苷类似物某些改变了核糖结构的核苷类似物第四十一页，本课件共有44页四、四、脱氧核糖核苷酸的生成脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行在核苷二磷酸水平上进行（N代表代表A、G、U、C等碱基）等碱基）第四十二页，本课件共有44页AMPADPATPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPGTPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶五、核苷三磷酸的合成五、核苷三磷酸的合成第四十三页，本课件共有44页感感谢谢大大家家观观看看第四十四页，本课件共有44页