搜索
第十二章核苷酸代谢目的要求：一、掌握核苷酸的代谢特点二、熟悉核苷酸抗代谢物三、了解核酸的消化、吸收主要内容：概述一、嘌呤核苷酸代谢二、嘧啶核苷酸代谢三、核苷酸的抗代谢物(1)食物核酸消化(2)体内细胞合成（主要）—故核酸不属营养必需物质。1、体内核苷酸的来源2、食物核酸消化吸收食物核蛋白消胃酸化核酸与胰核酸酶吸单核苷酸收核苷酸酶磷酸核苷核苷磷酸化酶碱基磷酸戊糖pr合成代谢从头合成途径补救合成途径从头合成途径：机体利用氨基酸、CO2、一碳单位（肝）及5-磷酸核糖等小分子物质经过连续酶促反应合成核苷酸的过程。补救合成途径：直接利用现成的碱基，经简单反应（脑、骨髓）合成核苷酸的过程。原料：５－磷酸核糖；嘌呤碱环上9个原子各来自一碳单位与CO2、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺。合成部位：肝（主要）、小肠粘膜、胸腺的胞液中。一、嘌呤核苷酸的从头合成主要特点：N12N3456N78N9图12-2嘌呤环的原子来源天冬氨酸甘氨酸谷氨酰胺CO2一碳单位一碳单位1、首先合成肌苷酸（IMP）。5-P-ＲPRPP（磷酸核糖焦磷酸）以PRPP为基础，将以上各原料逐步连续反应结合而成IMP。2、由IMP转变成AMP与GMP。合成过程：ATPATP消耗6个ATP二、嘧啶核苷酸的从头合成合成部位：肝细胞为主的胞液中。原料：来自CO2、天冬氨酸、谷氨酰胺、与５－磷酸核糖。主要特点：N32N1654图12-5嘧啶环原子的来源CO2天冬氨酸谷氨酰胺合成过程：1、先合成嘧啶环，后与PRPP结合成UMP2、UMP转变为CTP3、dUMP转变为dTMPCTP+NH2三、核苷酸的补救合成腺嘌呤+PRPPAMP腺嘌呤磷酸核糖转移酶+PPi鸟嘌呤+PRPP（次)黄嘌呤(IMP)+PPi磷酸核糖转移酶鸟（次）黄嘌呤GMP腺嘌呤核苷AMP腺苷激酶ATPADP1、简单过程PRPP嘧啶核苷酸嘧啶嘧啶核苷磷酸化酶嘧啶磷酸核糖转移酶1-P-核糖Pi嘧啶核苷激酶ATPADP+PPi嘧啶核苷酸2、意义⑴节省能量及原料。⑵脑、骨髓组织不能从头合成，只能靠补救合成。ATPADP氧化磷酸化或AMPADPATP底物水平磷酸化四、三磷酸核苷的合成ATPADPATPADPNMPNDP激酶激酶NTP五、脱氧核苷酸的生成1、特点：各种核糖核苷酸经核糖核苷酸还原酶的催化而生成脱氧核糖核苷酸。这种还原作用是在二磷酸核苷（NDP）水平上进行的２、反应：N5，N10-甲烯四氢叶酸二氢叶酸dUMPdTMP合成酶dUDPdADP→dATP→DNA↑IMP→AMP→ADP→ATP→RNA↓XMP→GMP→GDP→GTP→RNA↓dGDP→dGTP→DNAdTMP→dTDP→dTTP→DNA↑dUMP←dUDP↑UMP→UDP→UTP→RNA↓CDP←CTP→RNA↓dCDP→dCTP→DNA各种核苷酸的合成转化关系dADP→dATP→DNA↑IMP→AMP→ADP→ATP→RNA↓XMP→GMP→GDP→GTP→RNA↓dGDP→dGTP→DNAdTMP→dTDP→dTTP→DNA↑dUMP←dUDP↑UMP→UDP→UTP→RNA↓CDP←CTP→RNA↓dCDP→dCTP→DNA５－磷酸核糖一碳单位二氧化碳天冬氨酸甘氨酸谷氨酰胺5-磷酸核糖二氧化碳天冬氨酸谷氨酰胺一、嘌呤核苷酸的分解特点：嘌呤环不被打破，产物不易溶于水。1、部位：肝、小肠2、分解简单过程：(终产物——尿酸）3、痛风症正常人血浆尿酸含量0.12～0.36mmol/L（2－6mg%)。由于嘌呤代谢异常，使尿酸生成增多，血尿酸增加0.48mmol/L（8mg/dL），难溶的尿酸盐晶体沉积于关节、软骨组织、肾等处，导致痛风症、尿路结石及肾疾病等。临床用别嘌呤醇（结构与次黄嘌呤相似）抑制(黄嘌呤氧化酶)尿酸生成治疗痛风症。NHNNNOHNHNNNOH次黄嘌呤别嘌呤醇Ｏ二、嘧啶核苷酸的分解代谢1、部位：主要在肝脏2、终产物：C／U分解的终产物为：β-丙氨酸、NH3、CO2T分解的终产物为：β-氨基异丁酸、NH3、CO23、特点：嘧啶环被彻底打破，产物易溶于水。β－丙氨酸β-氨基异丁酸CO2CO2NH3NH3胞嘧啶胸腺嘧啶抗代谢物（antimetabolite)是指在化学结构上与正常代谢物结构相似，具有竞争性拮抗正常代谢的物质。抗代谢物大部分属于竞争性抑制剂，它们与正常代谢物竞争酶的活性中心，使酶失活而导致正常代谢不能进行，从而阻断核酸和蛋白质的生物合成。由于肿瘤细胞中核酸及蛋白质合成旺盛，故这些抗代谢物具有抗肿瘤作用。还有一些抗代谢物可作为假底物，整合到病原体生物大分子中，使其结构及功能异常从而抑制病原体的生长与繁殖。一、嘌呤核苷酸的抗代谢物１、6-巯基嘌呤（6-MP）：结构与次黄嘌呤相似，可抑制（次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶），从而抑制补救合成途径；抑制IMP转变为AMP和GMP；抑制从头合成途径。2、氮杂丝氨酸：结构与Gln相似，干扰Gln参与嘌呤核苷酸的合成。3、氨甲蝶呤（MTX）：叶酸类似物，竞争抑制FH2还原酶，使FH4合成下降，从而使嘌呤核苷酸合成下降。二、嘧啶核苷酸的抗代谢物1、5－氟尿嘧啶（5－FU）：其结构与T相似，在体内5-FU转变为FdUMP(一磷酸脱氧核糖氟尿嘧啶)。FdUMP与dUMP结构相似，是胸苷合成酶的抑制剂，使dTMP合成受阻。2、氮杂丝氨酸3、氨甲蝶呤（MTX）4、阿糖胞苷抗代谢物的研究对阐明药物的作用机理和提供新药十分有益。核苷酸代谢总结：合成分解——终产物从头合成途径——原料补救合成途径嘌呤核苷酸：一碳基团、CO2、Asp、Gly、Gln、R-5-P。（一二天甘苦）嘧啶核苷酸：CO2、ASP、Gln、R-5-P。（二天苦）嘌呤碱：尿酸嘧啶碱：β-氨基酸、NH3、CO2