核酸降解和核苷酸代谢专题.ppt

第十章 核酸的降解和核苷酸代谢 第一节 核酸和核苷酸的分解代谢 第二节 核苷酸的合成代谢 小结：核苷酸代谢 核酸的酶促降解 嘌呤和嘧啶的降解 嘌呤核苷酸的合成（PRPP） 嘧啶核苷酸的合成 抗代谢物的种类和作用 1、嘌呤核苷酸从头合成的原料包括下列哪些物质？ A、磷酸核糖 B、CO2 C、一碳单位 D、谷氨酰胺和天冬氨酸 练习题： 2、关于嘌呤核苷酸的合成描述正确的是 （ ） A．利用氨基酸、一碳单位和CO2为原料，首先合成嘌呤环再与5-磷酸核糖结合而成 B．以一碳单位、CO2、NH3和5—磷酸核糖为原料直接合成 C．5—磷酸核糖为起始物，在酶的催化下与ATP作用生成PRPP，再与氨基酸、CO2和一碳单位作用，逐步形成嘌呤核苷酸 D．在氨基甲酰磷酸的基础上，逐步合成嘌呤核苷酸 3、合成嘌呤核苷酸过程中首先合成的是（）？ A．GMP B．AMP C．XMP D．TMP E．IMP （三）由嘌呤碱和核苷酸合成核苷酸 “补救合成”------salvage synthesis 定义：利用体内游离的碱基或相应的核苷，经过简单的反应，合成核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。 1、定义 (脑和骨髓) 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 腺苷激酶(adenosine kinase) 催化的主要酶： 2、合成机制 Lesch-Nyhan综合症（Lesch-Nyhan syndrome）： 也称为自毁容貌症，是由于次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶的遗传缺陷引起的。缺乏该酶使得次黄嘌呤和鸟嘌呤不能转换为IMP和GMP，而是降解为尿酸，过量尿酸将导致Lesch-Nyhan综合症。 1、嘌呤核苷酸补救合成途径的主要器官是 A．脑组织 B．肝脏 C．肾脏 D．小肠 E．胸腺 练习题： 练习题： 2、自毁容貌症是由于基因缺陷而导致______完全缺失所致。 HGPRT AMP GMP 增加 增加 3、嘌呤核苷酸的合成中由IMP可转变成______和______，过量的ATP导致GMP合成______，过量的GTP导致AMP合成______。 二、嘧啶核苷酸的合成 （一）嘧啶碱的元素来源 氨甲酰磷酸 天冬氨酸右边站， 谷酰直往左上窜， 剩余废物二氧化碳 （二）嘧啶核苷酸的从头合成 主要是肝细胞胞液 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。 1、定义 2、合成部位 3、合成过程 合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2、磷酸核糖。 合成特点：用原料先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸。 （1）UMP的合成 （2）胞嘧啶核苷酸的合成 在核苷三磷酸的水平上形成CTP （3）胸腺嘧啶核苷酸的合成 FH2 FH2还原酶 NADPH+H+ NADP 胸前“一滩屎” （三）嘧啶核苷酸的补救合成 胞嘧啶核苷 尿嘧啶核苷 （四）嘧啶核苷酸生物合成的调节 （五）嘧啶核苷酸的抗代谢物 1、嘧啶类似物 胸腺嘧啶(T) 5-氟尿嘧啶(5-FU) 通过对酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷酸的合成。 d dUMP N5,N10-CH2-FH4 FH2 FH2还原酶 NADPH+H+ NADP FH4 丝氨酸 甘氨酸 胸苷酸合成酶 5-FU→F-dUMP，可竞争性抑制胸苷酸合成酶的活性，从而抑制胸苷酸的合成。 d 氮杂丝氨酸抑制CTP合成； 氨甲蝶呤抑制dTMP合成。 2、氨基酸和叶酸类似物 3、某些改变了核糖结构的核苷类似物 抑制CDP→dCDP。 UMP UTP CTP CDP dCDP UDP dUDP dUMP dTMP 氮杂丝氨酸 阿糖胞苷 氨甲碟呤 氮杂丝氨酸 小结：嘧啶核苷酸合成的抗代谢物调节机制 5-FU 小结： 三、脱氧核糖核苷酸的合成 在核苷二磷酸水平上进行 （N代表A、G、U、C等碱基） dNDP + ATP 激酶 dNTP + ADP 脱氧核苷二磷酸 NDP dNDP 核糖核苷二磷酸 NADP+ NADPH + H+ 核糖核苷酸还原酶，Mg2+ 还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2 氧化型硫氧化还原蛋白 S S 硫氧化还原蛋白还原酶 （FAD） 脱氧核苷酸的生成