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1、生物化学生物化学生物化学生物化学1精制课件生物化学生物化学 核苷酸代谢第第 三三 章章宁夏医科大学宁夏医科大学宁夏医科大学宁夏医科大学 梁金香梁金香梁金香梁金香Metabolism of NucleotidesMetabolism of NucleotidesMetabolism of NucleotidesMetabolism of Nucleotides全国高职高专护理类专业第三轮规划教材全国高职高专护理类专业第三轮规划教材2精制课件 第一节第一节 核苷酸的合成代谢核苷酸的合成代谢 一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢 二、嘧啶核苷酸的合成代谢二、嘧啶核苷酸的合成代谢 三、脱氧
2、核糖核苷酸的生成三、脱氧核糖核苷酸的生成 第二节第二节 核苷酸的分解代谢核苷酸的分解代谢 一、嘌呤核苷酸的分解代谢一、嘌呤核苷酸的分解代谢 二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢 第三节第三节 核苷酸的抗代谢物核苷酸的抗代谢物 一、嘌呤类似物一、嘌呤类似物 二、嘧啶类似物二、嘧啶类似物 三、叶酸及氨基酸类似物三、叶酸及氨基酸类似物 目目 录录3精制课件 知识性目标知识性目标知识性目标知识性目标 掌握嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的合成原料，嘌呤核苷酸掌握嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的合成原料，嘌呤核苷酸 的分解代谢终产物及临床意义。的分解代谢终产物及临床意义。 熟悉核苷酸生理功能及核苷酸抗代谢物的
3、临床应用。熟悉核苷酸生理功能及核苷酸抗代谢物的临床应用。 了解核苷酸的代谢途径。了解核苷酸的代谢途径。 技能性目标技能性目标技能性目标技能性目标 领会核苷酸抗代谢物的作用机制，能解释对痛风的发生领会核苷酸抗代谢物的作用机制，能解释对痛风的发生 机制及在治疗上给予指导。机制及在治疗上给予指导。 情感性目标情感性目标情感性目标情感性目标 培养学生理解病人、尊重病人的职业素养和职业道德。培养学生理解病人、尊重病人的职业素养和职业道德。学习目标学习目标学习目标学习目标4精制课件核苷酸是机体内的一类重要含氮物质。核苷酸是机体内的一类重要含氮物质。具有多种生理功能，最主要的功能是合成核酸的具有多种生理功能
4、，最主要的功能是合成核酸的原料原料 ，还是能量物质如，还是能量物质如ATP等。等。 核苷酸由机体细胞自身合成，不属于营养必需物核苷酸由机体细胞自身合成，不属于营养必需物质，食物中以核蛋白形式存在。质，食物中以核蛋白形式存在。核苷酸的合成和分解代谢一旦发生障碍，可导致核苷酸的合成和分解代谢一旦发生障碍，可导致代谢性疾病、遗传性疾病。代谢性疾病、遗传性疾病。核苷酸抗代谢物干扰或阻断核苷酸的合成在临床核苷酸抗代谢物干扰或阻断核苷酸的合成在临床有重要作用。有重要作用。引引 言言5精制课件核酸的消化与吸收核酸的消化与吸收食物核蛋白食物核蛋白蛋白质蛋白质核酸（核酸（RNA及及DNA）胃酸胃酸核苷酸核苷酸胰
5、核酸酶胰核酸酶核苷核苷磷酸磷酸胰、肠核苷酸酶胰、肠核苷酸酶碱基碱基戊糖戊糖核苷酶核苷酶6精制课件 核苷酸的生物功用核苷酸的生物功用l作为核酸合成的原料作为核酸合成的原料l体内能量的利用形式体内能量的利用形式l参与代谢和生理调节参与代谢和生理调节l组成辅酶组成辅酶l活化中间代谢物活化中间代谢物7精制课件第一节第一节 核苷酸的合成代谢核苷酸的合成代谢Nucleotide Anabolism8精制课件一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢l从头合成途径从头合成途径(de novo synthesis pathway)(de novo synthesis pathway)l补救合成途径补救合
6、成途径(salvage synthesis pathway)(salvage synthesis pathway)9精制课件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COCO2 2等等简简单单物物质质为为原原料料，经经过过一一系系列列酶酶促促反反应应，合成嘌呤核苷酸的途径。合成嘌呤核苷酸的途径。 肝肝是是主主要要器器官官，其其次次是是小小肠肠和和胸胸腺腺，而而脑脑、骨髓则无法进行此合成途径。骨髓则无法进行此合成途径。（一）嘌呤核苷酸的从头合成（一）嘌呤核苷酸的从头合成定义定义合成部位合成部位10精制课件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
7、基甲酰基（一碳单位）（一碳单位）甘氨酸甘氨酸甲烯基甲烯基（一碳单位）（一碳单位）谷氨酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基）11精制课件合成过程：合成过程：两个阶段两个阶段1. IMP1. IMP的合成的合成2. AMP2. AMP和和GMPGMP的生成的生成12精制课件R-5-P（5-5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPAMPPRPPPRPP合成酶合成酶PRPP（磷酸核糖焦磷酸）（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、在谷氨酰胺、甘氨酸、天冬氨酸、一碳单位及天冬氨酸、一碳单位及COCO2 2的逐步参与下合成的逐步参与下合成IMPH2N-1-R-5-P（5-5-磷酸核糖胺磷酸核糖胺PRAPRA）谷氨酰胺谷氨酰
8、胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转移酶（1 1）IMPIMP的合成的合成13精制课件腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMPIMP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 GMPGMP合成酶合成酶（2 2）AMPAMP和和GMPGMP的生成的生成14精制课件IMPIMP生成总反应过程生成总反应过程15精制课件AMPADPATPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPGTPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶16精制课件（1 1）嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。）嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。（2 2）先合成先合成IMPIMP再转化生成再转化生成
9、AMPAMP、GMPGMP。（3 3）肝脏）肝脏是从头合成嘌呤核苷酸的主要器官是从头合成嘌呤核苷酸的主要器官 。嘌呤核苷酸从头合成嘌呤核苷酸从头合成特点特点17精制课件组组织织细细胞胞利利用用现现成成的的嘌嘌呤呤碱碱或或嘌嘌呤呤核核苷苷重重新新合合成成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成途径。嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成途径。（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腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)(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)(HGPRT)腺苷激酶腺苷激酶(adenosine kinase)(
10、adenosine kinase)参与补救合成的酶参与补救合成的酶18精制课件腺嘌呤腺嘌呤 + + PRPPAMP + PPiAPRT次黄嘌呤次黄嘌呤 + + PRPPIMP + PPiHGPRT鸟嘌呤鸟嘌呤 + + PRPPHGPRTGMP + PPi补救合成过程补救合成过程腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPADPAMP19精制课件补救合成的生理意义补救合成的生理意义（1 1）补救合成节省从头合成时的能量和一些）补救合成节省从头合成时的能量和一些 氨基酸的消耗。氨基酸的消耗。（2 2）体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能）体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能 进行补救合成。进行补救合成。
11、20精制课件 Lesch-Nyhan 综合征综合征 一种一种X-X-连锁隐性遗传缺连锁隐性遗传缺陷疾病，见于男性。由于遗陷疾病，见于男性。由于遗传缺陷导致次黄嘌呤传缺陷导致次黄嘌呤- -鸟嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（磷酸核糖转移酶（HGPRTHGPRT）缺）缺失所致。失所致。 患者表现为尿酸增高及患者表现为尿酸增高及神经异常。如脑发育不全、神经异常。如脑发育不全、智力低下、攻击和破坏性行智力低下、攻击和破坏性行为、常咬伤自己的嘴唇、手为、常咬伤自己的嘴唇、手和足趾，故称自毁容貌症。和足趾，故称自毁容貌症。21精制课件（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
12、胞胞液指指体体内内利利用用谷谷氨氨酰酰胺胺和和天天冬冬氨氨酸酸及及COCO2 2等等物物质质为为原原料料，先先合合成成嘧嘧啶啶环环，然然后后再再与与核核酸酸核核糖糖相连的过程。相连的过程。定义定义合成部位合成部位二、嘧啶核苷酸的合成代谢二、嘧啶核苷酸的合成代谢22精制课件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23精制课件合成过程合成过程（1 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IIII2ATP2ADP+Pi谷氨酸谷氨酸 + + 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸从氨基甲酰磷酸从氨基甲酰磷酸
13、的生成开始的生成开始 24精制课件25精制课件 乳清酸尿症乳清酸尿症 一种罕见的嘧啶核苷酸代谢紊乱、常染色体一种罕见的嘧啶核苷酸代谢紊乱、常染色体隐性遗传病，是由于乳清酸磷酸核糖转移酶和乳隐性遗传病，是由于乳清酸磷酸核糖转移酶和乳清酸脱羧酶基因缺陷造成的乳清酸在血液中堆积，清酸脱羧酶基因缺陷造成的乳清酸在血液中堆积，尿液含量增多。主要特征是乳清酸结晶尿、生长尿液含量增多。主要特征是乳清酸结晶尿、生长迟缓和重度贫血等。乳清酸尿症可用尿嘧啶治疗，迟缓和重度贫血等。乳清酸尿症可用尿嘧啶治疗，因尿嘧啶在核苷酸的补救合成途径中与因尿嘧啶在核苷酸的补救合成途径中与PRPPPRPP合成合成尿嘧啶核苷酸，并抑
14、制氨甲酰磷酸合成酶尿嘧啶核苷酸，并抑制氨甲酰磷酸合成酶IIII的活的活性，从而抑制了嘧啶核苷酸的从头合成和乳清酸性，从而抑制了嘧啶核苷酸的从头合成和乳清酸的生成，达到治疗效果。的生成，达到治疗效果。26精制课件（2 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ATPADP UTPCTPCTP合成酶合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺ATP谷氨酸谷氨酸ADP+Pi27精制课件嘧啶核苷酸从头合成特点嘧啶核苷酸从头合成特点（1 1）先合成嘧啶环，再与）先合成嘧啶环，再与R-5-PR-5-P结合结合（2 2）先合成）先合成UMPUMP、再转化生成、再转
15、化生成CTPCTP、dTMPdTMP等等28精制课件（3） dTMP或或TMP的生成的生成 TMP TMP合酶合酶N5, N10-甲烯甲烯FH4FH2FHFH2 2还原酶还原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMPdTMP胸苷激酶活性与肝肿瘤恶性程度有关，是肿瘤标志物之一。胸苷激酶活性与肝肿瘤恶性程度有关，是肿瘤标志物之一。 29精制课件（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脱氧胸腺嘧啶核苷脱氧胸腺嘧啶核苷 + + ATP胸苷激酶胸苷激酶dTMP +ADP30精制课件dNDP
16、 + ATP 激酶激酶dNTP + ADP二磷酸脱氧核苷二磷酸脱氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷二磷酸核糖核苷NADP+NADPH + H+ 核糖核苷酸还原酶，核糖核苷酸还原酶，MgMg2+2+还原型硫氧化还原型硫氧化还原蛋白还原蛋白-(SH)2氧化型硫氧氧化型硫氧化还原蛋白化还原蛋白SS硫氧化还原蛋白还原酶硫氧化还原蛋白还原酶（FADFAD）三、脱氧核苷酸的生成三、脱氧核苷酸的生成31精制课件 第二节第二节 核苷酸的分解代谢核苷酸的分解代谢Nucleotide Catabolism32精制课件 李先生，李先生，4242岁，体态肥胖；是某公司的业务主岁，体态肥胖；是某公司的业务主管，因工作关
17、系晚上的应酬较多，近期内发现餐后管，因工作关系晚上的应酬较多，近期内发现餐后不久，尤其是食用海产品后在夜间脚跟、拇指等关不久，尤其是食用海产品后在夜间脚跟、拇指等关节剧烈疼痛并红肿，甚至影响到了走路。到医院检节剧烈疼痛并红肿，甚至影响到了走路。到医院检查后，血尿酸为查后，血尿酸为630630 mol/Lmol/L，血脂、血糖偏高。，血脂、血糖偏高。 问题：问题： 1. 1. 李先生可能患有什么病？用何药物治疗？李先生可能患有什么病？用何药物治疗？ 2. 2. 作为一名护士对李先生在疾病的预防和生作为一名护士对李先生在疾病的预防和生 活习惯中给予哪些建议活习惯中给予哪些建议? ?导入情景导入情景
18、33精制课件嘌呤碱的最终嘌呤碱的最终代谢产物代谢产物AMPAMPGMPGMPH H（次黄嘌呤）（次黄嘌呤）G GX X（黄嘌呤）（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧黄嘌呤氧化酶化酶一、嘌呤核苷酸的分解代谢一、嘌呤核苷酸的分解代谢尿酸尿酸34精制课件痛风症的治疗机制痛风症的治疗机制鸟嘌呤鸟嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇别嘌呤醇次黄嘌呤次黄嘌呤别嘌呤醇别嘌呤醇35精制课件 二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶碱嘧啶碱1-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸核苷核苷 核苷酸酶核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶
19、36精制课件胞嘧啶胞嘧啶NH3尿嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶 H2OCO2 + NH3-丙氨酸丙氨酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基异丁酸脲基异丁酸- -氨基异丁酸氨基异丁酸H2O肝肝尿素尿素37精制课件第三节第三节 核苷酸的抗代谢物核苷酸的抗代谢物Nucleotide Antimetabolite38精制课件核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、嘧啶、氨基核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、嘧啶、氨基酸或叶酸等类似物。酸或叶酸等类似物。以竞争性抑制或以竞争性抑制或“以假乱真以假乱真”等方式干扰或等方式干扰或阻断核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核阻断核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸和蛋白质的生物合成。酸和蛋白质的生
20、物合成。由于肿瘤的核酸与蛋白质代谢旺盛由于肿瘤的核酸与蛋白质代谢旺盛,因此抗代因此抗代谢物具有抗肿瘤等作用。谢物具有抗肿瘤等作用。 39精制课件次黄嘌呤次黄嘌呤(H)(H)6-6-巯基嘌呤巯基嘌呤(6-MP)(6-MP) 6- 6-巯基嘌呤的结构巯基嘌呤的结构40精制课件 5- 5-氟尿嘧啶结构氟尿嘧啶结构胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T)5-5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶(5-FU)(5-FU)41精制课件 叶酸类似物叶酸类似物 抑制有一碳单位参与的反应抑制有一碳单位参与的反应R=HR=H，氨喋呤，氨喋呤R=CH3R=CH3，氨甲喋呤，氨甲喋呤N NH2NNNHH2NCH2NRCNCHOCH2CH2COOH
21、COOHH5,6,7,85,6,7,8四氢叶酸四氢叶酸N1N3CH6NH7NH8NH2CH29NH10CONH CHCOOH(CH2)2COOH42精制课件 氨基酸类似物氨基酸类似物 抑制有抑制有GlnGln参与的反应参与的反应H2NCCH2CH2CHCOOHONH2N+ NCH2COCH2CHCOOHONH2谷氨酰胺谷氨酰胺氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸43精制课件UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸阿糖胞苷阿糖胞苷氨甲碟呤氨甲碟呤5FU44精制课件甲酰甘氨酰甲酰甘氨酰胺核苷酸胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺甘氨酰胺核
22、苷酸核苷酸（GAR）=甲酰甘氨甲酰甘氨脒核苷酸脒核苷酸（FGAM）5-氨基异咪唑氨基异咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黄嘌呤次黄嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（腺嘌呤（A）GMP=PRPPPPi鸟嘌呤鸟嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸MTXMTX45精制课件 某患者，男，某患者，男，5151岁，近岁，近3 3年来出现关节肿痛、间年来出现关节肿痛、间断出现排尿困难和尿痛，某晚食肉类食物时
23、，病情加断出现排尿困难和尿痛，某晚食肉类食物时，病情加重。夜间因脚跟、拇指等关节剧烈疼痛难忍伴红肿，重。夜间因脚跟、拇指等关节剧烈疼痛难忍伴红肿，到医院就诊，做生化检查后，血尿酸为到医院就诊，做生化检查后，血尿酸为680680 mol/Lmol/L，其它指标均正常。其它指标均正常。 试问：试问：1.1.该患者发生疾病涉及哪条代谢途径？该患者发生疾病涉及哪条代谢途径？ 2.2.该患者可能诊断的疾病是什么？给予何该患者可能诊断的疾病是什么？给予何 药物治疗？药物治疗？ 3.3.作为一名护士你还应该在预防和护理中作为一名护士你还应该在预防和护理中 给予病人哪些的建议给予病人哪些的建议? ?案例分析案例分析46精制课件
