烟大生化33.pptx

12 12 十一月十一月 2024 20241 1核苷酸的生理生化作用核苷酸的生理生化作用 RNARNA合成：合成：ATPATP，GTPGTP，CTPCTP，UTPUTPDNADNA合成：合成：dATPdATP，dGTPdGTP，dCTPdCTP，dTTPdTTP合成核酸的原料：合成核酸的原料：能量的贮存和供应形式：能量的贮存和供应形式：ATPATP，GTPGTP，UTPUTP，CTPCTP等等 参与代谢或生理活动的调节参与代谢或生理活动的调节cAMPcAMP、cGMPcGMP：激素第二信使：激素第二信使 参与构成酶的辅酶或辅基参与构成酶的辅酶或辅基 NADNAD+，NADPNADP+，FADFAD，FMNFMN，CoACoA 代谢中间物的载体代谢中间物的载体CDPCDP：胆碱，胆胺，甘油二酯：胆碱，胆胺，甘油二酯腺苷：蛋氨酸（腺苷：蛋氨酸（SAMSAM）12 12 十一月十一月 2024 20242 2核苷酸对免疫系统的促进作用核苷酸对免疫系统的促进作用 提高人和动物对细菌、真菌感染的抵抗力、增加抗体产提高人和动物对细菌、真菌感染的抵抗力、增加抗体产 生，增强细胞免疫能力，刺激淋巴细胞增生作用等生，增强细胞免疫能力，刺激淋巴细胞增生作用等 饮食核苷酸对婴儿免疫系统的发育有明显的促进作用饮食核苷酸对婴儿免疫系统的发育有明显的促进作用 核苷酸对维持胃肠道正常功能的作用：核苷酸对维持胃肠道正常功能的作用：1 1）外源核苷酸能够加速肠细胞的分化、生长与修复，）外源核苷酸能够加速肠细胞的分化、生长与修复，促进促进 小肠的成熟小肠的成熟 2 2）外源核苷酸可改变）外源核苷酸可改变肠道微生物的生长及类型肠道微生物的生长及类型 12 12 十一月十一月 2024 20243 3 刺激双歧杆菌生长，双歧杆菌能将糖转变为乳酸，降低肠刺激双歧杆菌生长，双歧杆菌能将糖转变为乳酸，降低肠 道道pHpH，抑制其它有害菌的生长，减少婴儿腹泻的发生，抑制其它有害菌的生长，减少婴儿腹泻的发生 婴儿：人奶、添加核苷酸的代乳品婴儿：人奶、添加核苷酸的代乳品 粪便双歧杆菌粪便双歧杆菌 大肠杆菌大肠杆菌 仅食用代乳品，比例相反仅食用代乳品，比例相反 保护肠道、促进肠受伤后的恢复：保护肠道、促进肠受伤后的恢复：保护细胞免受自由基的攻击，降低小肠炎症发生保护细胞免受自由基的攻击，降低小肠炎症发生混合核苷酸：显著提高小肠绒毛高度，肠腺深及肠壁厚，混合核苷酸：显著提高小肠绒毛高度，肠腺深及肠壁厚，更有助于肠道受伤后的恢复更有助于肠道受伤后的恢复 12 12 十一月十一月 2024 20244 4抗氧化作用抗氧化作用碱基的氮氧原子：捕获氧化过程中形成的自由基碱基的氮氧原子：捕获氧化过程中形成的自由基减少脂质过氧化引起的细胞膜、减少脂质过氧化引起的细胞膜、DNADNA的损伤的损伤核苷酸及衍生物均可作为抗氧化剂，具有核苷酸及衍生物均可作为抗氧化剂，具有V VC C样作用样作用尿酸（嘌呤的代谢产物）尿酸（嘌呤的代谢产物）清除自由基、抗氧化作用最强清除自由基、抗氧化作用最强核苷酸：多不饱和脂肪合成的重要调节物核苷酸：多不饱和脂肪合成的重要调节物 12 12 十一月十一月 2024 20245 5一、核酸和核苷酸的分解代谢一、核酸和核苷酸的分解代谢 食物核蛋白蛋白质核酸（RNA及DNA）胃酸胃酸核苷酸胰胰核酸酶核酸酶核苷核苷磷酸磷酸胰、肠胰、肠核苷酸酶核苷酸酶（磷酸二酯酶）（磷酸二酯酶）碱基碱基（嘌呤、嘧啶）（嘌呤、嘧啶）戊糖戊糖-1-1-磷酸磷酸核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶（磷酸单酯酶）（磷酸单酯酶）12 12 十一月十一月 2024 20246 6核酸水解核酸水解DNA DNA 稳定，耐酸碱稳定，耐酸碱RNA RNA 易水解：碱水解易水解：碱水解酶促水解酶促水解 降解方式降解方式12 12 十一月十一月 2024 20247 7（一）核酸的解聚作用（一）核酸的解聚作用 核酸内切酶核酸内切酶（endonucleaseendonuclease）水解核酸分子内磷酸二酯键的酶水解核酸分子内磷酸二酯键的酶核酸外切酶核酸外切酶（exonucleaseexonuclease）从核酸链的一端逐个水解下核苷酸的酶从核酸链的一端逐个水解下核苷酸的酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶（细菌）细菌）识别并水解外源双链识别并水解外源双链DNADNA的核酸内切酶的核酸内切酶工具酶工具酶12 12 十一月十一月 2024 20248 8根据对底物的根据对底物的 专一性专一性核糖核酸酶核糖核酸酶(RNase)(RNase)脱氧核糖核酸酶脱氧核糖核酸酶(DNase)(DNase)非特异性核酸酶非特异性核酸酶根据切割位点根据切割位点核酸内切酶核酸内切酶核酸外切酶核酸外切酶12 12 十一月十一月 2024 20249 9核酸酶作用特点核酸酶作用特点12 12 十一月十一月 2024 2024101012 12 十一月十一月 2024 20241111Eco R I序号序号序号序号属名属名属名属名种名种名种名种名株名株名株名株名Eco R IEco R IEco R IEco R I，大肠杆菌（，大肠杆菌（，大肠杆菌（，大肠杆菌（EcoliEcoliEcoliEcoli）R R R R菌珠分离的限制性内切酶菌珠分离的限制性内切酶菌珠分离的限制性内切酶菌珠分离的限制性内切酶 分析染色体结构、制作分析染色体结构、制作分析染色体结构、制作分析染色体结构、制作DNADNADNADNA限制图谱、进行限制图谱、进行限制图谱、进行限制图谱、进行DNADNADNADNA序列测定序列测定序列测定序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的把天赐的神刀，用来解剖纤细的把天赐的神刀，用来解剖纤细的把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNADNADNADNA分子。分子。分子。分子。12 12 十一月十一月 2024 20241212（二）核苷酸的降解（二）核苷酸的降解12 12 十一月十一月 2024 20241313（三）嘌呤碱的降解（三）嘌呤碱的降解嘌呤碱的最终嘌呤碱的最终代谢产物代谢产物12 12 十一月十一月 2024 20241414次黄嘌呤次黄嘌呤尿素尿素NHNH3 3+CO+CO2 2G GR RNHNH2 2（微生物）（微生物）黄嘌呤黄嘌呤 尿酸尿酸尿囊素尿囊素鸟类鸟类12 12 十一月十一月 2024 20241515（四）嘧啶碱的降解（四）嘧啶碱的降解12 12 十一月十一月 2024 20241616COCO2 2+NH+NH3 3-丙氨酸丙氨酸-氨基异丁酸氨基异丁酸丙二酸单酰丙二酸单酰CoACoA乙酰乙酰CoACoATCATCA肝肝尿素尿素甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoACoA琥珀酰琥珀酰CoACoATCATCA糖异生糖异生12 12 十一月十一月 2024 20241717二、核苷酸的生物合成二、核苷酸的生物合成 （一）嘌呤核糖核苷酸的合成（一）嘌呤核糖核苷酸的合成从头合成途径从头合成途径（de novo synthesis pathwayde novo synthesis pathway）补救合成途径补救合成途径（salvage synthesis pathwaysalvage synthesis pathway）12 12 十一月十一月 2024 202418181 1、从头合成途径、从头合成途径 利用磷酸核糖、利用磷酸核糖、AAAA、一碳单位及二氧化碳等简单物质、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，合成嘌呤核苷酸的途径为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径合成部位：合成部位：胞浆胞浆主要器官：主要器官：肝脏；其次，小肠和胸腺肝脏；其次，小肠和胸腺 脑和骨髓不能合成脑和骨髓不能合成12 12 十一月十一月 2024 2024191912 12 十一月十一月 2024 202420201.IMP1.IMP的合成的合成2.AMP2.AMP、GMPGMP的生成的生成12 12 十一月十一月 2024 20242121R-5-PR-5-P（5-5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPATPAMPAMPPRPPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-PPP-1-R-5-P（5 5-磷酸核糖磷酸核糖-1-1-焦磷酸）焦磷酸）PRPPPRPP在谷氨酰胺、甘氨酸、一在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下氨酸的逐步参与下IMPIMP AMP AMP GMP GMPH H2 2N-1-R-5N-1-R-5-P-P（5 5-磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转移酶12 12 十一月十一月 2024 2024222212 12 十一月十一月 2024 20242323IMPIMP的合成需的合成需5 5个个ATPATP，6 6个高能磷酸键个高能磷酸键AMPAMP或或GMPGMP的合成又需的合成又需1 1个个ATPATP特点特点嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成12 12 十一月十一月 2024 202424242 2、补救合成途径、补救合成途径 从头合成途径由于某种原因受阻，从头合成途径由于某种原因受阻，利用体内游利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程核苷酸的过程意义：意义：经济经济 代谢再利用，减少代谢物阻遏和积累代谢再利用，减少代谢物阻遏和积累12 12 十一月十一月 2024 20242525参与补救合成的酶参与补救合成的酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶 APRTAPRTadenine phosphoribosyl transferaseadenine phosphoribosyl transferase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 HGPRTHGPRThypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferasehypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase腺苷激酶腺苷激酶（adenosine kinaseadenosine kinase）12 12 十一月十一月 2024 2024262612 12 十一月十一月 2024 20242727合成过程合成过程腺嘌呤腺嘌呤 +PRPPPRPPAMP+PPiAMP+PPiAPRTAPRT次黄嘌呤次黄嘌呤 +PRPP+PRPPIMP+PPiIMP+PPiHGPRTHGPRT鸟嘌呤鸟嘌呤 +PRPPPRPPHGPRTHGPRTGMP+PPiGMP+PPi腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPATPADPADPAMPAMP12 12 十一月十一月 2024 20242828临床抗癌药物的作用机理临床抗癌药物的作用机理 嘌呤类似物（嘌呤类似物（6-6-巯基嘌呤）：巯基嘌呤）：抑制抑制AMPAMP、GMPGMP的生成的生成 谷胺酰胺类似物（氮杂丝氨酸）：谷胺酰胺类似物（氮杂丝氨酸）：抑制抑制IMPIMP的合成中有谷胺酰胺参与的反应的合成中有谷胺酰胺参与的反应 叶酸类似物（氨基蝶呤、氨甲喋呤）：叶酸类似物（氨基蝶呤、氨甲喋呤）：抑制抑制IMPIMP合成中有四氢叶酸参与的反应合成中有四氢叶酸参与的反应12 12 十一月十一月 2024 20242929（二）嘧啶核糖核苷酸的合成（二）嘧啶核糖核苷酸的合成1 1、从头合成、从头合成定义定义 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质利用磷酸核糖、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为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径合成部位合成部位主要是肝细胞胞液主要是肝细胞胞液12 12 十一月十一月 2024 20243030元素来源元素来源12 12 十一月十一月 2024 2024313112 12 十一月十一月 2024 2024323212 12 十一月十一月 2024 20243333合成过程合成过程1 1）尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸谷氨酰胺谷氨酰胺 +HCO+HCO3 3-氨基甲酰磷氨基甲酰磷酸合成酶酸合成酶IIII2ATP2ATP2ADP+Pi2ADP+Pi谷氨酸谷氨酸 +氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸12 12 十一月十一月 2024 2024343412 12 十一月十一月 2024 202435352 2）胞嘧啶核苷酸）胞嘧啶核苷酸ATPATPADPADP尿苷酸激酶尿苷酸激酶UDPUDP二磷酸核苷激酶二磷酸核苷激酶ATPATPADPADPUTPUTPCTPCTP合成酶合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺ATPATP谷氨酸谷氨酸ADP+PiADP+Pi12 12 十一月十一月 2024 202436363 3）dTMPdTMP或或TMPTMP的生成的生成TMPTMP合酶合酶N N5 5,N,N1010-甲烯甲烯FHFH4 4FHFH2 2FHFH2 2还原酶还原酶FHFH4 4NADPNADP+NADPH+HNADPH+H+dUMPdUMP脱氧胸苷一磷酸脱氧胸苷一磷酸dTMPdTMPUDPUDP脱氧核苷酸还原酶脱氧核苷酸还原酶dUDPdUDPCTPCTPCDPCDPdCDPdCDPdCMPdCMP12 12 十一月十一月 2024 202437372 2、补救合成、补救合成利用体内已有的嘧啶或嘧啶核苷合成嘧啶核苷酸利用体内已有的嘧啶或嘧啶核苷合成嘧啶核苷酸意义：意义：代谢再利用，减少代谢物阻遏和积累代谢再利用，减少代谢物阻遏和积累12 12 十一月十一月 2024 20243838嘧啶嘧啶 +PRPPPRPP磷酸嘧啶核苷磷酸嘧啶核苷 +PPi+PPi嘧啶磷酸核糖转移酶嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 +ATP+ATP尿苷激酶尿苷激酶UMP+ADPUMP+ADP胸腺嘧啶核苷胸腺嘧啶核苷 +ATP+ATP胸苷激酶胸苷激酶TMP+ADPTMP+ADP12 12 十一月十一月 2024 202439393 3、嘧啶核苷酸的抗代谢物、嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶类似物嘧啶类似物胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T)5-5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶(5-FU)(5-FU)改变核糖结构的核苷类似物改变核糖结构的核苷类似物12 12 十一月十一月 2024 20244040抗代谢药物：抗代谢药物：嘧啶核苷酸的类似物嘧啶核苷酸的类似物对酶的竞争性抑制，干扰、抑制嘧啶核苷酸的合成对酶的竞争性抑制，干扰、抑制嘧啶核苷酸的合成抑制嘧啶核苷酸合成抑制嘧啶核苷酸合成主要的抗代谢药物主要的抗代谢药物5-5-氟尿嘧啶（氟尿嘧啶（5-FU5-FU）体内转变为体内转变为F-dUMPF-dUMP，与，与dUMPdUMP结构相似结构相似竞争性抑制胸苷酸合成酶的活性竞争性抑制胸苷酸合成酶的活性抑制胸苷酸的合成抑制胸苷酸的合成12 12 十一月十一月 2024 202441415氟尿嘧啶氟尿嘧啶氨甲蝶呤氨甲蝶呤12 12 十一月十一月 2024 20244242UMPUMPUTPUTPCTPCTPCDPCDPdCDPdCDPUDPUDPdUDPdUDPdUMPdUMPdTMPdTMP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氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸12 12 十一月十一月 2024 2024434312 12 十一月十一月 2024 20244444（三）脱氧核糖核苷酸的合成（三）脱氧核糖核苷酸的合成1 1、脱氧核苷酸的脱氧核糖残基的形成、脱氧核苷酸的脱氧核糖残基的形成 还原：核苷二磷酸（还原：核苷二磷酸（NDPNDP）水平）水平还原，相应核苷酸，核糖脱氧还原，相应核苷酸，核糖脱氧脱氧核苷酸脱氧核苷酸12 12 十一月十一月 2024 2024454512 12 十一月十一月 2024 2024464612 12 十一月十一月 2024 20244747DNADNA的特殊核苷酸的特殊核苷酸 3 3、补救途径、补救途径 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 脱氧胸苷（脱氧胸苷（dTdT）dTMP dTMP 2 2、脱氧胸苷酸（、脱氧胸苷酸（dTMPdTMP）的生物合成）的生物合成12 12 十一月十一月 2024 2024484812 12 十一月十一月 2024 20244949（四）（四）核苷三磷酸的合成核苷三磷酸的合成ATPATP存在，特异性激酶催化，核苷三磷酸存在，特异性激酶催化，核苷三磷酸dTMPdTMP，一系列激酶催化，转变为，一系列激酶催化，转变为dTTPdTTP（dTMPdTDPdTTPdTMPdTDPdTTP）每一步骤为一单独激酶所催化。每一步骤为一单独激酶所催化。（五）辅酶核苷酸的生物合成（五）辅酶核苷酸的生物合成3 3种辅酶核苷酸种辅酶核苷酸（自学，（自学，401401页）页）烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADNAD和和NADPNADP）；）；异咯嗪核苷酸或称黄素核苷酸（异咯嗪核苷酸或称黄素核苷酸（FMNFMN和和FADFAD）；）；辅酶辅酶A A（CoACoA）12 12 十一月十一月 2024 2024505012 12 十一月十一月 2024 2024515112 12 十一月十一月 2024 2024525212 12 十一月十一月 2024 20245353小结小结12 12 十一月十一月 2024 2024545412 12 十一月十一月 2024 2024555512 12 十一月十一月 2024 2024565612 12 十一月十一月 2024 2024575712 12 十一月十一月 2024 2024585812 12 十一月十一月 2024 2024595912 12 十一月十一月 2024 2024606012 12 十一月十一月 2024 2024616112 12 十一月十一月 2024 20246262