第十章核苷酸代谢生物化学.pptVIP

第十章 核苷酸代谢 概 况 核苷酸的功能 核苷酸的合成 核苷酸的分解 研究核苷酸代谢的意义 第一节 嘌呤核苷酸的代谢 一、合成代谢 （一）嘌呤核苷酸的合成 （二）嘌呤脱氧核苷酸的合成 二、分解代谢 嘌呤核苷酸合成 原料 合成嘌呤环的原料：天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰 胺、一碳单位 合成核苷酸的原料：5-磷酸核糖(磷酸戊糖途径) 合成途径 （一）从头合成途径（从无到有途径） （二）补救合成途径 嘌呤环上各原子的来源 嘌呤核苷酸的从头合成途径 合成顺序： 由5-磷酸核糖首先与ATP反应生成5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）； 以PRPP为基础，由谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、CO2和天门冬氨酸提供碳原子； 合成次黄嘌呤核苷酸（IMP）； 由IMP沿两条途径转变为腺嘌呤核苷酸（AMP）和鸟嘌呤核苷酸（GMP）。 IMP转变为GMP和AMP 初步生成的一磷酸核苷可在核苷酸激酶的催化下转变为二磷酸核苷，二磷酸核苷可在二磷酸核苷激酶的催化下生成三磷酸核苷。 AMP+ATP 2ADP GMP+ATP GDP+ADP GDP+ATP GTP+ADP 嘌呤核苷酸合成补救途径 嘌呤脱氧核苷酸的合成 合成顺序： 在二磷酸核苷水平上，经二磷酸核苷还原酶催化，以硫氧还原蛋白作还原剂，脱氧还原生成二磷酸脱氧核苷。 生成的氧化型硫氧还原蛋白在硫氧还原蛋白还原酶的催化下，再变为还原型。 生成的二磷酸脱氧核苷可在激酶催化下转变为三磷酸脱氧核苷。 核糖核苷酸的还原反应 核酸的降解 嘌呤的分解 第二节 嘧啶核苷酸代谢 一、合成代谢 （一）嘧啶核苷酸的合成 （二）嘧啶脱氧核苷酸的合成 二、分解代谢 嘧啶核苷酸合成 原料 合成嘧啶环的原料：氨基甲酰磷酸、天门冬氨酸 合成核苷酸的原料：5-磷酸核糖 合成途径 （一）从头合成途径 （二）补救合成途径 嘧啶环上各原子的来源 嘧啶核苷酸从头合成途径 尿嘧啶核苷酸合成途径 嘧啶核苷酸补救合成途径 脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成 嘧啶的分解 第三节 核苷酸的抗代谢物 某些化学结构与核苷酸合成代谢中间产物类似、可抑制核苷酸合成的物质，称之为核苷酸的“抗代谢物”。 一、嘌呤和嘧啶类似物 二、叶酸类似物 三、氨基酸类似物 嘌呤和嘧啶类似物 嘌呤类似物：6-巯基嘌呤、硫鸟嘌呤、 2,6-二氨基嘌呤、8-氮鸟嘌呤 嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶、6-氮尿嘌呤 工作原理：这些碱基类似物的化学结构与正常碱基类似，可竞争性地抑制核苷酸合成代谢有关的酶类，干扰核苷酸的合成，或作为异常碱基掺入到DNA或RNA中，干扰核酸的正常结构和功能。 叶酸类似物 氨基酸类似物 核苷酸的合成及相互关系 第一节 嘌呤核苷酸代谢 第三节 核苷酸的抗代谢物 第二节 嘧啶核苷酸代谢 前 言 概 况 来自谷氨酰胺 来自N5-甲酰四氢叶酸 来自天门冬氨酸 来自甘氨酸 来自CO2 来自N5,N10-次甲基四氢叶酸 5-磷酸核糖焦磷酸 5-磷酸核糖胺 甘氨酸 甘氨酰胺核苷酸 甲酰甘氨酰胺核苷酸 甲酰甘氨咪核苷酸 5-氨基咪唑核苷酸 5-氨基咪唑-4-羧核苷酸 5-氨基咪唑-4-琥珀基-甲酰胺核苷酸 5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸 5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸 次黄嘌呤核苷酸（IMP） 甲酰THFA IMP的生物合成 腺苷酸激酶 鸟苷酸激酶 二磷酸核苷激酶 磷酸核糖转移酶 嘌呤+PRPP A(G)MP+PPi 嘌呤+1-P-核糖 嘌呤核苷+Pi A(G)MP ATP ADP 核苷磷酸化酶 核苷磷酸激酶 硫氧还蛋白 核糖核酸还原酶系 硫氧还蛋白还原酶 核糖核苷酸还原酶 二磷酸核苷还原酶 NADP+ NADPH+H+ 硫氧还蛋白还原酶 FAD ATP 、Mg2+ 硫氧还蛋白（还原型） SH SH 硫氧还蛋白（氧化型） S S O P-P-CH2 N OH OH 核糖核苷二磷酸 O P-P-CH2 N OH H + H2O 脱氧核糖核苷二磷酸 核苷酸酶 核苷磷酸化酶 核苷酸 核苷 碱基+戊糖-1-P 磷酸 核酸 核酸酶 核苷酶 碱基+戊糖 N N C C C C 6 5 4 3 2 1 天门冬氨酸 CO2 NH3 H2N-CO- P 氨基甲酰磷酸 N1 C5 C4 C6 N3 C2 ATP 氨基甲酰磷酸合