第八节核苷酸代谢一、核苷酸代谢(一)核苷酸合成代谢类型——从头合成途径和补救途径1.从头合成途径:利用简单物质为原料2.补救合成途径:利用体内游离碱基和核苷为原料3.核苷酸代谢的共同参与者:磷酸核糖焦磷酸PRPP(二)两条嘌呤核苷酸合成途径1.嘌呤核苷酸从头合成途径(1)原料:天谷甘125,PRPP(注意:天谷不要和酸性氨基酸混淆:天冬酰氨谷氨酸归属酸性氨基酸)1)天谷甘:天冬氨酸ASP,谷氨酰氨Gln,甘氨酸GLY2)125:一碳单位,二氧化碳,5-磷酸核糖(2)关键酶1)PRPP合成酶:磷酸核糖焦磷酸合成酶2)PRPP酰胺转移酶:磷酸核糖焦磷酸酰胺转移酶(3)关键步骤:IMP(次黄嘌呤)转变成AMP/GMP过程中经历了氧化反应不是还原反应2.嘌呤核苷酸补救合成(1)两种特异性磷酸核糖转移酶PRT酶:分别催化IMP、AMP和GMP的补救合成1)APRT:腺嘌呤磷酸核糖转移酶2)HGPRT:次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(2)临床所见的列许尼汗综合症(Lesch-Nyhan综合症):自毁容貌症正是缺乏HGPRT酶(三)嘌呤核苷酸分解代谢(一头一尾重要)1.AMP在体内分解时首先合成:次黄嘌呤核苷酸IMP2.GMP在体内分解时首先合成:鸟嘌呤3.嘌呤核苷酸分解代谢终产物尿酸(1)尿酸的直接前体:黄嘌呤X(2)尿酸代谢重要参与酶:黄嘌呤氧化酶(3)痛风发生机制:嘌呤核苷酸分解加强,血中尿酸生成过多,或排出过少(4)痛风治疗:抑制剂别嘌呤醇两种次黄嘌呤IMP类似药物1.别嘌呤醇:抑制黄嘌呤氧化酶,尿液中可出现别嘌呤核苷酸2.6巯基嘌呤6-MP(四)两条嘧啶核苷酸合成途径1.嘧啶核苷酸从头合成(1)原料:天谷125,PRPP,基本同嘌呤核苷酸从头合成,只是无甘氨酸(2)基本过程)嘧啶环合成:与嘌呤核苷酸从头合成不同的是先合成嘧啶环2)生成乳清苷酸OMP:为UMP的直接前体3)最初产物尿嘧啶核苷酸UMP(对比:dUMP是dTMP的直接前体;催化的酶是胸苷酸合成酶)(3)临床中乳清酸尿症:为嘧啶合成障碍,涉及6步反应(4)嘧啶环中两个氮原子来源:天冬氨酸,谷氨酰胺,氨基甲酰磷酸,因此原料常考形式也为:谷氨酰胺,氨基甲酰磷——口诀:天,谷,氨甲,嘧啶环(5)容易混淆的知识点1)尿素合成:氨基甲酰磷酸合成酶ⅠCPSI,主要存于线粒体中2)嘧啶环形成:氨基甲酰磷酸合成酶ⅠI(CPSII)主要参与嘧啶合成2.嘧啶核苷酸的补救合成:可以利用嘧啶碱基和PRPP为原料合成嘧啶核苷酸,或由嘧啶核苷进行磷酸化合成嘧啶核苷酸。如尿苷激酶催化尿苷磷酸化生成UMP,胸苷激酶催化脱氧胸苷磷酸化生成dTMP。(四)嘧啶分解代谢——胞尿,β丙,胸β氨异丁,共同生气1.胞尿β丙:胞嘧啶转化为尿嘧啶,最后生成丙氨酸2.胸β氨异丁:胸腺嘧啶的产物是β-氨基异丁酸3.共同生气:二氧化碳和氨二、核苷酸代谢的调节1.产物促进:PRPP增多可促进酰胺转移酶活性(PRPP是核苷酸代谢的共同参与者),其他产物均抑制自身合成。2.抗核苷酸代谢药物的生化机制(嘧啶核苷酸抗代谢对代谢的影响)(1)5-氟尿嘧啶(5-FU):胸腺嘧啶T类似物,干扰核苷酸合成(2)氮杂丝氨酸:谷氨酰胺类似物,干扰或阻断核苷酸合成(3)氨甲蝶呤(MTX):叶酸类似物,可直接抑制二氢叶酸还原酶,抑制四氢叶酸合成。3.核苷酸合成途径的主要调节酶:嘧啶核苷酸从头合成的调节酶主要有氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ和天冬氨酸氨甲酰转移酶,受代谢产物的反馈调节。第九节遗传信息的传递一、遗传信息传递概述——中心法则1.遗传学中心法则:是遗传信息传递方式的法则2.反转录:是对中心法则的补充,揭示反转录病毒致癌机制,为基因工程提供工具和思路3.遗传信息的不同流向(1)遗传信息:从RNA-RNA———RNA复制;从DNA-RNA———转录记忆窍门:字母D,R的写法进行记忆,先写D,再写R,过渡自然,信息的正向流动,转录。因此RNA的生物合成包括RAN复制和转录(2)遗传信息从DNA-DNA———DNA复制;从RNA-DNA———逆转录记忆窍门:先写R,,再写D,过渡不自然,信息的反向流动,逆转录。因此DNA的生物合成包括DNA复制与逆转录(3)从DNA-RNA-蛋白质———转录和或翻译-基因表达;从RNA-蛋白质———翻译过程,即蛋白生物合成二、DNA的生物合成1.DNA生物合成的概念:DNA的生物合成主要包括DNA复制与逆转录。DNA复制是以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。逆转录是以RNA为模板,合成DNA互补链,再以此DNA链为模板合成第二条DNA链的过程。2.DNA的复制过程(1)真核生物DNA复制的基本规律:两半和双半保留复制母链解开,各自为模板,碱基互补配对,合成子链边解链,边复制一条单链完全从亲代接受一条完全重新合成半不连续复制主链:连续合成链随从链:不连续合成链,复制方向和复制叉方向相反,形成小片段,最后再DNA连接酶连接.所以若无此酶,随从链复制无法完成岗琦片段:随从链形成的不连续DNA片段,岗琦片段产生原因:随从链的复制与解链方向相反双向复制概念:DNA复制从复制起始位点开始,双向复制原核生物只有一个复制起始位点,真核生物可有多个复制起始位点来源:金樟教育集团医考事业部