《動物生物化學》本科教學PPT課件,動物生物化學,動物,生物化學,本科,教學,PPT,課件 第八章第八章蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì) 降降 解解與與氨氨 基基 酸酸 代代 謝謝 蛋白質(zhì)的營養(yǎng)功能 與蛋白質(zhì)的降解 氨基酸的分解代謝 氨基酸的生物合成第第 一一 節(jié)節(jié)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)功能蛋白質(zhì)的營養(yǎng)功能與與蛋白質(zhì)的降解蛋白質(zhì)的降解一、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)功能蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物體細胞的主要成分蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物體細胞的主要成分氧化供能氧化供能轉(zhuǎn)化成其他營養(yǎng)物質(zhì)和生理活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成其他營養(yǎng)物質(zhì)和生理活性物質(zhì)具有多種生物功能具有多種生物功能促進機體的生長發(fā)育和組織的更新與修補促進機體的生長發(fā)育和組織的更新與修補 二、蛋白質(zhì)的需要量二、蛋白質(zhì)的需要量 人體每天通過食物蛋白攝入的氮量人體每天通過食物蛋白攝入的氮量 與通過尿、糞排出的氮量之間的關系與通過尿、糞排出的氮量之間的關系.1.1.氮平衡氮平衡:攝入氮攝入氮=排出氮排出氮,正常代謝正常代謝;2.2.正氮平衡正氮平衡:攝入氮攝入氮 排出氮排出氮,合成旺盛合成旺盛;3.3.負氮平衡負氮平衡:攝入氮攝入氮 排出氮排出氮,分解加強分解加強.生理需要量（成人生理需要量（成人）:每日最低需要食進每日最低需要食進50-10050-100g g蛋白蛋白,以補充以補充體內(nèi)蛋白的分解，保持氮平衡。體內(nèi)蛋白的分解，保持氮平衡。蛋白質(zhì)的生理價值蛋白質(zhì)的生理價值 是指被消化吸收的食物或飼料蛋白質(zhì)是指被消化吸收的食物或飼料蛋白質(zhì)經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化為機體組織蛋白的利用率經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化為機體組織蛋白的利用率.氮的保留量氮的保留量 生理價值生理價值 100 100 氮的吸收量氮的吸收量蛋白質(zhì)的互補作用蛋白質(zhì)的互補作用:營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，則必營養(yǎng)價值較低的蛋白質(zhì)混合食用，則必需氨基酸可以相互補充，而提高蛋白質(zhì)營養(yǎng)需氨基酸可以相互補充，而提高蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的作用價值的作用.必需氨基酸必需氨基酸:人體自身不能合成或合成的量不足人體自身不能合成或合成的量不足,必必 須通過食物供應的氨基酸須通過食物供應的氨基酸.蘇、賴、苯、蛋、色、亮、異、纈蘇、賴、苯、蛋、色、亮、異、纈半半必需氨基酸必需氨基酸:組氨酸和精氨酸組氨酸和精氨酸非非必需氨基酸必需氨基酸:其他十種其他十種三、蛋白質(zhì)的降解三、蛋白質(zhì)的降解(一一)胃中的消化胃中的消化蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶原胃蛋白酶原胃蛋白酶胃蛋白酶胃酸胃酸多肽多肽少量氨基酸少量氨基酸(+)自身激活自身激活-42AA(Phe.Try.Trp.Leu.Glu)(二二)小腸中消化小腸中消化(主要主要)內(nèi)肽酶內(nèi)肽酶:胰蛋白酶胰蛋白酶(堿性氨基酸羧基端肽鍵堿性氨基酸羧基端肽鍵)糜蛋白酶糜蛋白酶(芳香族氨基酸羧基端肽鍵芳香族氨基酸羧基端肽鍵)彈性蛋白酶彈性蛋白酶(脂肪族氨基酸肽鍵脂肪族氨基酸肽鍵)外肽酶外肽酶:羧肽酶羧肽酶A(A(中性氨基酸羧基末端肽鍵中性氨基酸羧基末端肽鍵)羧肽酶羧肽酶B B(堿性氨基酸羧基末端肽鍵堿性氨基酸羧基末端肽鍵)氨肽酶氨肽酶 腸激酶腸激酶:激活胰蛋白酶原激活胰蛋白酶原,胰蛋白酶再激活糜胰蛋白酶再激活糜 蛋白酶、彈性蛋白酶、羧肽酶等酶原蛋白酶、彈性蛋白酶、羧肽酶等酶原 小腸粘膜細胞對蛋白質(zhì)的消化作用小腸粘膜細胞對蛋白質(zhì)的消化作用:水解產(chǎn)物中水解產(chǎn)物中2/32/3是寡肽，再被腸粘膜細是寡肽，再被腸粘膜細胞分泌的寡肽酶從氨基末端逐個水解成二肽胞分泌的寡肽酶從氨基末端逐個水解成二肽,再經(jīng)二肽酶水解成氨基酸再經(jīng)二肽酶水解成氨基酸.（三）蛋白質(zhì)的體外水解酸水解：酸水解：6mol/LHCI或4mol/LH2SO4真空100110水解1024小時。Trp被破壞，Asn和Gln轉(zhuǎn)變?yōu)锳sp和Glu。堿水解：堿水解：5mol/LNaOH真空110水解20小時。Trp不被破壞。酶水解：酶水解：在最適條件下，根據(jù)需要選擇不同專一性的蛋白酶進行水解，得到不同水解產(chǎn)物。氨基酸氨基酸代謝庫代謝庫食物蛋白質(zhì)食物蛋白質(zhì)消化吸收消化吸收 組織組織蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分解分解 體內(nèi)合成氨基酸體內(nèi)合成氨基酸(非必需氨基酸非必需氨基酸)氨基酸代謝概況氨基酸代謝概況-酮酸酮酸 脫氨基作用脫氨基作用 酮酮 體體氧化供能氧化供能糖糖胺胺 類類脫羧基作用脫羧基作用氨氨 尿素尿素代謝轉(zhuǎn)變代謝轉(zhuǎn)變其它含氮化合物其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等)合成合成 第第 二二 節(jié)節(jié)氨基酸的分解代謝氨基酸的分解代謝 氨基酸的一般代謝個別氨基酸的代謝氨基酸分解的基本反應氨基酸分解的基本反應:1.氨基酸的脫氨基作用2.氨基酸的轉(zhuǎn)氨基作用3.氨基酸的聯(lián)合脫氨基作用4.氨基酸的脫羧基作用5.氨基酸的羥化作用一、氨基酸的一般代謝1.1.脫羧基作用脫羧基作用+AA胺類化合物胺類化合物脫羧酶脫羧酶（輔酶為磷酸吡哆醛）（輔酶為磷酸吡哆醛）特點：特點：專一性很強，每一種氨基酸都有一專一性很強，每一種氨基酸都有一種脫羧酶，輔酶是磷酸吡哆醛；脫羧反應種脫羧酶，輔酶是磷酸吡哆醛；脫羧反應廣泛，有些產(chǎn)物具有重要生理功能；但多廣泛，有些產(chǎn)物具有重要生理功能；但多數(shù)胺類對動物有毒，體內(nèi)有胺氧化酶，能數(shù)胺類對動物有毒，體內(nèi)有胺氧化酶，能將胺氧化為醛和氨。將胺氧化為醛和氨。CO2AA胺類化合物胺類化合物脫羧酶脫羧酶（輔酶為磷酸吡哆醛）（輔酶為磷酸吡哆醛）R1 COOH H-C-NH2-H R2O=C-+磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛 R1 COOH H-C-N=C-H-R2醛亞胺醛亞胺+H2O R1 H H-C-N=C-H-R2CO2H2O H R2O=C-+R1 H H-C-NH2-反應機制反應機制:磷酸吡哆醛是輔酶磷酸吡哆醛是輔酶,形成醛亞形成醛亞胺胺,脫羧脫羧,水解水解,釋放產(chǎn)物胺釋放產(chǎn)物胺（一）（一）-氨基丁酸（氨基丁酸（GABAGABA）COOH（CH2）2 HC-NH2 COOH谷氨酸谷氨酸 COOH（CH2）2 HC-NH2 GABA谷氨酸脫羧酶谷氨酸脫羧酶+CO2-氨基丁酸氨基丁酸 是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對中樞是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，臨床用作鎮(zhèn)靜劑神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，臨床用作鎮(zhèn)靜劑。（腦、腎）（二）?；撬幔ǘ┡；撬岚腚装彼岚腚装彼?磺酸丙氨酸磺酸丙氨酸 ?；撬崤；撬?3OOE EE E：磺酸丙氨酸脫羧酶磺酸丙氨酸脫羧酶?；撬崤；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分，腦中亦有。是結(jié)合膽汁酸的組成成分，腦中亦有。（三）組組 胺胺HC=C-CH2CH-COOHHN N NH2 C HHC=C-CH2CH2NH2HN N C H-CO2組胺酸脫羧酶組胺酸脫羧酶組氨酸組氨酸 組胺組胺 組胺生理作用組胺生理作用：1.1.擴血管，增加通透性，降血壓。擴血管，增加通透性，降血壓。2.2.收縮平滑肌（支氣管痙攣收縮平滑?。ㄖ夤墀d攣-哮喘）哮喘）3.3.刺激胃酸分泌刺激胃酸分泌（四）（四）5-5-羥色胺羥色胺色氨酸羥化酶色氨酸羥化酶-CO25-5-羥色氨酸脫羧酶羥色氨酸脫羧酶色氨酸色氨酸 5-5-羥色氨酸羥色氨酸5-5-羥色胺羥色胺 5-5-羥色胺又稱羥色胺又稱血清素血清素，廣泛分，廣泛分布于體內(nèi)各組織。腦中布于體內(nèi)各組織。腦中5-5-羥色胺作羥色胺作為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)；外周組織中為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)；外周組織中5-5-羥色胺具有收縮血管的作用。羥色胺具有收縮血管的作用。（五）多（五）多 胺胺 NH2（CH2）3 CHNH2 COOH NH2（CH2）4 NH2 鳥氨酸脫羧酶-CO2SAM 甲硫腺苷 -CO2精脒合成酶 NH2（CH2）4 NH（CH2）3NH2 NH（CH2）3NH2（CH2）4 NH（CH2）3NH2 -CO2SAM 甲硫腺苷鳥氨酸 腐胺精胺 亞精胺（精脒）精胺與精脒精胺與精脒 是調(diào)節(jié)細胞生長的是調(diào)節(jié)細胞生長的重要物質(zhì)。凡生長旺盛的組織（胚胎、重要物質(zhì)。凡生長旺盛的組織（胚胎、再生肝及癌瘤組織）多胺含量有所增再生肝及癌瘤組織）多胺含量有所增加。推測其具有促進核酸及蛋白質(zhì)合加。推測其具有促進核酸及蛋白質(zhì)合成的作用。故臨床測定癌瘤病人血、成的作用。故臨床測定癌瘤病人血、尿多胺含量作為觀察病情和輔助診斷尿多胺含量作為觀察病情和輔助診斷癌癥的生化指標之一。癌癥的生化指標之一。2.2.氨基酸的脫氨基作用氨基酸的脫氨基作用氧化脫氨非氧化脫氨脫酰胺作用轉(zhuǎn)氨基作用聯(lián)合脫氨基作用（一）氧化脫氨基作用（一）氧化脫氨基作用定義：定義：-氨基酸在酶的作用下，氧化生成氨基酸在酶的作用下，氧化生成-酮酮酸，同時消耗氧并產(chǎn)生氨的過程。酸，同時消耗氧并產(chǎn)生氨的過程。反應通式：反應通式：HNH2R-C-COOH-+O2+H2OR-C-COOH+H2O2+NH3AA氧化酶O氨基酸 -酮酸 氨基酸氧化酶的種類氨基酸氧化酶的種類 L-L-氨基酸氧化酶：氨基酸氧化酶：催化催化L-L-氨基酸氧化脫氨，體內(nèi)分布不廣泛，氨基酸氧化脫氨，體內(nèi)分布不廣泛，最適最適pH10pH10左右，以左右，以FADFAD或或FMNFMN為輔基。為輔基。D-D-氨基酸氧化酶：氨基酸氧化酶：體內(nèi)分布廣泛，以體內(nèi)分布廣泛，以FADFAD為輔基。但體內(nèi)為輔基。但體內(nèi)D-D-氨氨 基酸不多?；岵欢?。L-L-谷氨酸脫氫酶：谷氨酸脫氫酶：專一性強，分布廣泛（動、植、微生物），活專一性強，分布廣泛（動、植、微生物），活力強，以力強，以NAD+NAD+或或NADP+NADP+為輔酶。為輔酶。+NAD(P)H+NH3CH2-COOHCHNH2-CH2COOH-+NAD(P)+H2O谷氨酸谷氨酸脫氫酶脫氫酶CH2-COOHC=O-CH2COOH-脫氨（正)氨同化（反）谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸G0 1.1.活性高（肝、腎、腦）活性高（肝、腎、腦）2.2.分布廣分布廣(動、植、微動、植、微)2.2.特異性強特異性強 3.3.是一種變構(gòu)酶是一種變構(gòu)酶:GTP GTP、ATPATP是變構(gòu)抑制劑是變構(gòu)抑制劑 GDPGDP、ADPADP是變構(gòu)激活劑是變構(gòu)激活劑.L-L-谷氨酸脫氫酶的特點谷氨酸脫氫酶的特點:還原脫氨基、脫水脫氨基、水解脫氨基、脫硫氫基脫氨基等。（在微生物中個別氨基酸進行,不普遍）（二）（二）非氧化脫氨非氧化脫氨L-絲氨酸絲氨酸 CH2 COO-C-NH3+=-CH3 COO-C=NH2+-COOH CH2OHNH2-C-H-COOH CH3 C=O-絲氨酸脫水酶絲氨酸脫水酶+NH3丙酮酸丙酮酸-H2O+H2O-氨基丙烯酸氨基丙烯酸亞氨基丙酸亞氨基丙酸（三）（三）氨基酸的脫酰胺作用氨基酸的脫酰胺作用 CH2-CONH2CH2-CHNH3+COO-+H2OCH2-COO-CH2-CHNH3+COO-+NH3谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶CH2-CONH2CHNH3+COO-+H2O天冬酰胺酶天冬酰胺酶CH2-COO-CHNH3+COO-+NH3廣泛存在于微、動、植中，有相當高的廣泛存在于微、動、植中，有相當高的專一性。專一性。（四）（四）.轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用 -氨基酸在氨基酸在轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶的催化下將氨的催化下將氨基轉(zhuǎn)移到基轉(zhuǎn)移到-酮酸上酮酸上,生成相應的生成相應的-氨基酸氨基酸;原來的原來的-氨基酸則轉(zhuǎn)變成氨基酸則轉(zhuǎn)變成相應的相應的-酮酸酮酸.轉(zhuǎn)氨酶特點：轉(zhuǎn)氨酶特點：1.1.種類多，分布廣泛。種類多，分布廣泛。2.2.大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶，優(yōu)先利用大多數(shù)轉(zhuǎn)氨酶，優(yōu)先利用-酮戊二酸酮戊二酸 作為氨基的受體，生成谷氨酸。作為氨基的受體，生成谷氨酸。3.3.反應平衡常數(shù)為反應平衡常數(shù)為1.01.0左右。左右。4.4.在線粒體和細胞液中都可進行轉(zhuǎn)氨反應。在線粒體和細胞液中都可進行轉(zhuǎn)氨反應。重要的酶重要的酶:1.GPT(谷丙轉(zhuǎn)氨酶)2.GOT(谷草轉(zhuǎn)氨酶)分布于細胞內(nèi)，正常血清含量甚少。某種原因造成細胞膜通透性增高、組織壞死或細胞破裂時，大量轉(zhuǎn)氨酶釋放入血，血清轉(zhuǎn)氨酶含量升高。CH3H-C-NH2 COOH COOH（CH2）2 C=O COOH CH3 C=O COOH COOH（CH2）2 HC-NH2 COOH+丙氨酸 -酮戊二酸 丙酮酸 谷氨酸GPT：谷丙轉(zhuǎn)氨酶，急性肝炎時血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶，急性肝炎時血清GPTGPT 活性顯著增高?；钚燥@著增高。GPT COOH CH2H-C-NH2 COOH COOH（CH2）2 C=O COOH+GOT COOH CH2 C=O COOH COOH（CH2）2 HC-NH2 COOH 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 草酰乙酸草酰乙酸 谷氨酸谷氨酸GOT:：谷草轉(zhuǎn)氨酶，心肌梗塞時血清含量明顯增高谷草轉(zhuǎn)氨酶，心肌梗塞時血清含量明顯增高.N CHO HO CH2OH3CN CH2NH2 HO CH2OH3CNPP RH-C-NH2 COOHRC=OCOOH R2H-C-NH2 COOHR2C=OCOOH氨基酸-1磷酸吡哆醛(氨基傳遞體氨基傳遞體)氨基酸-2-酮酸-1磷酸吡哆胺-酮酸-2 氨基傳遞過程 轉(zhuǎn)氨酶作用機制轉(zhuǎn)氨酶作用機制:1.氨氨基基酸酸與與磷磷酸酸吡吡哆哆醛醛形形成成醛醛亞亞胺胺，雙雙鍵鍵移移位位，水水解解，釋釋放放出出-酮酮酸酸與與磷磷酸酸吡吡哆哆胺胺；2.2.-酮酮酸酸與與磷磷酸酸吡吡哆哆胺胺形形成成醛醛亞亞胺胺，雙雙鍵鍵移移位位，水水解解，釋釋放放出出氨氨基基酸酸與與磷磷酸酸吡吡哆哆醛醛。（五）（五）.聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用-體內(nèi)脫氨的主要方式體內(nèi)脫氨的主要方式 氨基酸氨基酸與與-酮戊二酸酮戊二酸進行轉(zhuǎn)氨基進行轉(zhuǎn)氨基作用，生成相應的作用，生成相應的-酮酸酮酸和和谷氨酸谷氨酸，后者在谷氨酸脫氫酶作用下脫去氨基后者在谷氨酸脫氫酶作用下脫去氨基生成生成-酮戊二酸酮戊二酸和和NHNH3 3。RH-C-NH2 COOH氨基酸氨基酸 COOH（CH2）2 C=O COOHRC=OCOOH-酮酸酮酸 COOH（CH2）2 HC-NH2 COOH-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶NH3+NADHNAD+H2OL-L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶氨基酸的聯(lián)合脫氨基作用嘌呤核苷酸循環(huán)嘌呤核苷酸循環(huán)存在于肌肉組織中的另一種氨基酸脫氨基作用。存在于肌肉組織中的另一種氨基酸脫氨基作用。氨基酸氨基酸 -酮戊二酸酮戊二酸 天冬氨酸天冬氨酸 IMP NH3-酮酸酮酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 延胡索酸延胡索酸 AMP H2O蘋果酸蘋果酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸 腺苷酸脫氫酶聯(lián)合脫氨基作用的特點：聯(lián)合脫氨基作用的特點：a.a.轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨基作用與與谷氨酸脫氫酶催谷氨酸脫氫酶催 化的化的氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用偶聯(lián)。偶聯(lián)。b.b.聯(lián)合脫氨基的結(jié)果產(chǎn)生游離氨。聯(lián)合脫氨基的結(jié)果產(chǎn)生游離氨。c.c.既是脫氨的方式，也是合成非必既是脫氨的方式，也是合成非必 需氨基酸的重要途徑。需氨基酸的重要途徑。d.d.主要存在于肝、腎、腦組織中主要存在于肝、腎、腦組織中。3.氨的代謝去路氨的代謝去路氨的轉(zhuǎn)運氨的轉(zhuǎn)運 谷氨酰胺的生成谷氨酰胺的生成(主要主要)丙氨酸轉(zhuǎn)運丙氨酸轉(zhuǎn)運尿素的生成尿素的生成 氨，具有強烈的神經(jīng)毒性。正常氨，具有強烈的神經(jīng)毒性。正常人血氨含量甚微，人血氨含量甚微，0.060.06mmolmmol/L/L(0.1mg/100ml)(0.1mg/100ml)。體內(nèi)氨的來源體內(nèi)氨的來源1.1.內(nèi)源性氨內(nèi)源性氨 體內(nèi)代謝產(chǎn)生的氨體內(nèi)代謝產(chǎn)生的氨 (1)(1)氨基酸的脫氨基作用（為主）。氨基酸的脫氨基作用（為主）。(2)(2)腎小管上皮細胞中谷氨酰胺分解產(chǎn)氨。腎小管上皮細胞中谷氨酰胺分解產(chǎn)氨。2.2.外源性氨外源性氨 消化道吸收的氨消化道吸收的氨 腸道未消化蛋白和未吸收氨基酸經(jīng)腐敗作腸道未消化蛋白和未吸收氨基酸經(jīng)腐敗作用產(chǎn)氨。用產(chǎn)氨。血尿素擴散入腸，被細菌尿素酶作用水解血尿素擴散入腸，被細菌尿素酶作用水解生成氨。生成氨。腸道產(chǎn)氨：腸道產(chǎn)氨：4 4g/g/天，是血氨主要來源。天，是血氨主要來源。氨氨 的的 吸吸 收收NH3 NH4+H+OH-NH3比比NH4+更易于穿過細胞膜而進入細胞，更易于穿過細胞膜而進入細胞，NH3與與NH4+的互變受腸液的互變受腸液pH的影響。的影響。pH6時時NH3大大量擴散入血量擴散入血；腸液腸液pH6時時NH3轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成NH4+進入腸腔進入腸腔,以銨鹽的形式排出體外。以銨鹽的形式排出體外。臨床應用臨床應用：弱酸性透析液結(jié)腸透析 治療高血氨癥，而禁止 使用肥皂液灌腸。（一）（一）.氨的轉(zhuǎn)運氨的轉(zhuǎn)運（向動物肝臟的運輸）（向動物肝臟的運輸）以以GlnGln的形式：的形式：NH4+Glu+ATP Gln+ADP+Pi+H+Gln+H2O Glu+NH4+以以AlaAla轉(zhuǎn)運（葡萄糖轉(zhuǎn)運（葡萄糖-丙氨酸轉(zhuǎn)運：肌肉丙氨酸轉(zhuǎn)運：肌肉）NH4+-酮戊二酸酮戊二酸+NADPH+H+Glu+NADP+H2OGlu+丙酮酸丙酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸+AlaAla+-酮戊二酸酮戊二酸 Glu+丙酮酸丙酮酸 GlnGln合成酶合成酶GlnGln酶酶Glu脫氫酶脫氫酶 丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶在肌肉在肌肉在肝臟在肝臟尿素循環(huán)尿素循環(huán)尿素循環(huán)尿素循環(huán)在肝臟在肝臟谷氨酰胺的運氨作用谷氨酰胺的運氨作用 反應過程反應過程谷氨酸谷氨酸 +NH3谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶在腦、肌肉合成谷氨酰胺，運輸?shù)皆谀X、肌肉合成谷氨酰胺，運輸?shù)礁魏湍I后再分解為氨和谷氨酸，從而進肝和腎后再分解為氨和谷氨酸，從而進行解毒。行解毒。生理意義生理意義谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨谷氨酰胺是氨的解毒產(chǎn)物，也是氨的儲存及運輸形式。的儲存及運輸形式。GlcGlc-Ala-Ala循環(huán)的生物學意義：循環(huán)的生物學意義：在在肌肌肉肉中中，糖糖酵酵解解提提供供丙丙酮酮酸酸，在在肝肝中中，丙酮酸又可生成葡萄糖返回肌肉氧化供能。丙酮酸又可生成葡萄糖返回肌肉氧化供能。肌肉運動產(chǎn)生大量的氨和丙酮酸，以丙氨肌肉運動產(chǎn)生大量的氨和丙酮酸，以丙氨酸形式運送氨至肝臟進一步轉(zhuǎn)化，既清除肌肉酸形式運送氨至肝臟進一步轉(zhuǎn)化，既清除肌肉中的氨，又避免丙酮酸積累，一舉兩得。中的氨，又避免丙酮酸積累，一舉兩得。（二）（二）.尿素循環(huán)尿素循環(huán) 是正常情況下體內(nèi)氨的主要去路。是正常情況下體內(nèi)氨的主要去路。主要在肝內(nèi)合成無毒的主要在肝內(nèi)合成無毒的尿素尿素，然后由，然后由腎排出。也是肝解毒功能之一。腎排出。也是肝解毒功能之一。1932 1932年德國學者克雷布斯（年德國學者克雷布斯（KrebsKrebs）等首先提出尿素生成的等首先提出尿素生成的鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)學說。學說。（跨越線粒體和細胞質(zhì)）（跨越線粒體和細胞質(zhì)）鳥氨酸鳥氨酸鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸精氨酸精氨酸尿素尿素 H2O 天冬氨酸天冬氨酸（NH3）-ATP琥珀酸琥珀酸氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸磷磷 酸酸NH3 +CO2 +H2 O 2ATP2ADP+Pi氨甲酰磷酸合成酶氨甲酰磷酸合成酶（N-乙酰谷氨酸、乙酰谷氨酸、Mg2+）線線粒粒體體鳥鳥 氨氨 酸酸 循循 環(huán)環(huán)每合成一分子尿素每合成一分子尿素 共解除了共解除了2分子的氨毒分子的氨毒 一分子來自于一分子來自于AA的脫氨基作用的脫氨基作用 另一分子來自于天冬氨酸另一分子來自于天冬氨酸尿素循環(huán)鳥氨酸循環(huán)過程鳥氨酸循環(huán)過程（1 1）氨基甲酰磷酸的合成：）氨基甲酰磷酸的合成：CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶（肝）氨基甲酰磷酸合成酶（肝）N-N-乙酰谷氨酸，乙酰谷氨酸，MgMg2+2+NH2-C-O-P=O+2ADP+PiOOHOH（CPS-I）（2 2）瓜氨酸的合成）瓜氨酸的合成NH2CO PO NH2（CH2）3 CHNH2 COOHOCT NH2 C=O NH（CH2）3 CH-NH2 COOH+H3PO4氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 鳥氨酸鳥氨酸 瓜氨酸瓜氨酸 OCTOCT：鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶（線粒體）鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶（線粒體）（3 3）精氨酸的合成）精氨酸的合成 NH2 C=O NH（CH2）3 CH-NH2 COOHCOOHCH-NH2CH2COOH精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸合成酶（胞液）合成酶（胞液）ATP AMP+PPi H2O+NH2 COOH C=N C-H NH CH2（CH2）3 COOH CH-NH2 COOH瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥精氨酸代琥珀酸裂解酶珀酸裂解酶 NH2 C=NH NH（CH2）3 CH-NH2 COOH+COOHCHCHCOOH精氨酸精氨酸 延胡索酸延胡索酸（4 4）精氨酸水解生成尿素）精氨酸水解生成尿素 NH2 C=NH NH（CH2）3 CH-NH2 COOH精氨酸酶精氨酸酶+H2ONH2C=ONH2 NH2（CH2）3 CHNH2 COOH精氨酸精氨酸 尿素尿素 鳥氨酸鳥氨酸尿素生成總反應式：尿素生成總反應式：2NH3+CO2+3ATP+3H2OCO（NH2）2+2ADP+AMP+2Pi+PPi尿素合成小結(jié)尿素合成小結(jié)1.1.是一個消耗能量的過程是一個消耗能量的過程,形成形成1 1molmol尿素尿素,消耗消耗4 4個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵2.2.合成合成1 1molmol尿素尿素,消耗消耗2 2molNHmolNH3 3 和和1 1molCOmolCO2 2 3.3.氨甲酰磷酸和瓜氨酸合成在線粒體內(nèi)完氨甲酰磷酸和瓜氨酸合成在線粒體內(nèi)完 成成,其他反應在胞質(zhì)內(nèi)完成其他反應在胞質(zhì)內(nèi)完成4.4.產(chǎn)物延胡索酸將尿素循環(huán)與三羧酸循環(huán)產(chǎn)物延胡索酸將尿素循環(huán)與三羧酸循環(huán) 聯(lián)系在一起聯(lián)系在一起尿素合成的調(diào)節(jié)尿素合成的調(diào)節(jié)1 1、食物的影響、食物的影響 高蛋白膳食，合成加快高蛋白膳食，合成加快 低蛋白膳食，合成減慢低蛋白膳食，合成減慢2 2、氨基甲酰磷酸合成酶、氨基甲酰磷酸合成酶的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié) (N-乙酰谷氨酸別構(gòu)激活乙酰谷氨酸別構(gòu)激活)3 3、其他物質(zhì)對尿素合成的調(diào)節(jié)、其他物質(zhì)對尿素合成的調(diào)節(jié) 高血氨和氨中毒高血氨和氨中毒1.1.高血氨高血氨:肝功嚴重受損時肝功嚴重受損時,尿素合成障礙尿素合成障礙,造成血氨濃度升高的現(xiàn)象造成血氨濃度升高的現(xiàn)象.2.2.氨中毒氨中毒:大量氨入腦大量氨入腦,與與-酮戊二酸合成酮戊二酸合成 谷氨酸谷氨酸,或與腦中的谷氨酸合成谷或與腦中的谷氨酸合成谷 氨酰胺氨酰胺,造成腦中造成腦中-酮戊二酸減酮戊二酸減 少少,TCATCA減弱減弱,ATPATP生成減少生成減少,引起引起 大腦功能障礙的現(xiàn)象大腦功能障礙的現(xiàn)象.嚴重時可導嚴重時可導 肝昏迷肝昏迷.TAC 腦腦供供能能不不足足-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺NH3NH3 腦內(nèi)腦內(nèi) -酮戊二酸酮戊二酸氨中毒的可能機制氨中毒的可能機制4 4、-酮酸的代謝去路酮酸的代謝去路1.1.生成非必需氨基酸生成非必需氨基酸:-酮酸酮酸 非必需氨基酸非必需氨基酸聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用-酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸GLuGLu脫氫酶脫氫酶 2.2.生成糖和脂生成糖和脂生生酮酮氨氨基基酸酸：在在分分解解過過程程中中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變?yōu)闉橐乙阴ｕＲ乙阴ｕoACoA，后后者者在在動動物物肝肝臟臟中中可可生生成成乙乙酰酰乙乙酸酸和和-羥羥丁酸。丁酸。Leu、Lys。生生糖糖氨氨基基酸酸：凡凡能能生生成成丙丙酮酮酸酸、-酮酮戊戊二二酸酸、琥琥珀珀酰酰CoACoA、延延胡胡索索酸酸、草草酰酰乙乙酸酸的的氨氨基基酸酸.都都稱為生糖氨基酸，它們都能生成葡萄糖。稱為生糖氨基酸，它們都能生成葡萄糖。Asp、Asn、Gly、Ser、Ala、The、Cys、Glu、Gln、His、Pro、Arg、Met、Val。生酮兼生糖氨基酸生酮兼生糖氨基酸:Phe、Tyr、Trp、Ile。20 20 種氨基酸的碳架可轉(zhuǎn)化成種氨基酸的碳架可轉(zhuǎn)化成7 7 種物質(zhì)：種物質(zhì)：丙丙酮酮酸酸、乙乙酰酰CoACoA、乙乙酰酰乙乙酰酰CoACoA、-酮酮戊二酸、琥珀酰戊二酸、琥珀酰CoACoA、延胡索酸、草酰乙酸延胡索酸、草酰乙酸 最后集中為最后集中為5 5 種物質(zhì)進入種物質(zhì)進入TCATCA：乙乙酰酰CoACoA、-酮酮戊戊二二酸酸、琥琥珀珀酰酰CoACoA、延延胡索酸、草酰乙酸。胡索酸、草酰乙酸。-酮酮酸酸在在體體內(nèi)內(nèi)可可通通過過TCATCA徹徹底底氧氧化化成成水水和二氧化碳和二氧化碳,并釋放能量供機體使用并釋放能量供機體使用.3.3.氧化供能氧化供能:琥珀酰琥珀酰CoA 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸檸檬酸檸檬酸乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸PEP磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯乙酰乙酰乙酰乙酰CoA丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸絲氨酸絲氨酸蘇氨酸蘇氨酸甘氨酸甘氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸異亮氨酸異亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸纈氨酸纈氨酸酮體酮體亮氨酸亮氨酸 賴氨酸賴氨酸酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺組氨酸組氨酸 脯氨酸脯氨酸CO2CO2氨氨基基酸酸、糖糖及及脂脂肪肪代代謝謝的的聯(lián)聯(lián)系系T A C二、個別氨基酸的代謝1 1、甘氨酸、絲氨酸等與一碳單位代謝、甘氨酸、絲氨酸等與一碳單位代謝定義：定義：某些氨基酸在體內(nèi)分解代謝過程中某些氨基酸在體內(nèi)分解代謝過程中 產(chǎn)生的含有一個碳原子的基團，產(chǎn)生的含有一個碳原子的基團，稱為一碳基團。稱為一碳基團。載體：載體：四氫葉酸四氫葉酸FH4（輔酶）輔酶）結(jié)合部位：結(jié)合部位：FH4的的N5，N10位位種類：種類：-CH3 甲基甲基 -CH2-亞甲基亞甲基 -CH 次甲基、甲烯基次甲基、甲烯基 -C 甲炔基甲炔基 -HC=O 甲?；柞；?-CH2OH-羥羥甲基甲基 -CH2 NH2 氨基甲基氨基甲基 -CH=NH 亞氨甲基亞氨甲基COOH（CH2）2CO-NH-CH COOH-CH2-NH2NOHCH2105N N5 5，N N1010-亞甲基四氫葉酸亞甲基四氫葉酸NNNN一碳單位主要來源于氨基酸代謝一碳單位主要來源于氨基酸代謝甘氨酸、絲氨酸甘氨酸、絲氨酸N5,N10CH2FH4組氨酸組氨酸N5CH=NHFH4色氨酸、甘氨酸色氨酸、甘氨酸 N10CHOFH4 （1 1）.亞甲基來自絲氨酸和甘氨酸代謝亞甲基來自絲氨酸和甘氨酸代謝CH2OHCHNH2COOH+FH4絲氨酸羥甲絲氨酸羥甲 基轉(zhuǎn)移酶基轉(zhuǎn)移酶-H2ON5，N10-CH2-FH4CH2NH2COOH+絲氨酸絲氨酸 甘氨酸甘氨酸CH2NH2COOH+FH4甘氨酸氨解酶甘氨酸氨解酶NAD+NADH+H+CO2、NH3、N5，N10-CH2-FH4（2 2）.甲酰基來自色氨酸和甘甲?；鶃碜陨彼岷透?氨酸代謝中產(chǎn)生的甲酸氨酸代謝中產(chǎn)生的甲酸色氨酸色氨酸 HCOOH+HCOOH+犬尿氨酸犬尿氨酸甘氨酸甘氨酸 乙醛酸乙醛酸 甲酸甲酸氧化氧化脫氨基脫氨基氧化氧化HCOOH N10-CHO-FH4FH4甲?；讣柞；窮H4 ATP ADP+Pi（3 3）.亞氨甲基來自組氨酸分解代謝亞氨甲基來自組氨酸分解代謝HC=C-CH2CH-COOHHN N NH2 C HHOOC-CH-（CH2）2-COOH HN NH C H組氨酸組氨酸 亞氨甲酰谷氨酸亞氨甲酰谷氨酸亞氨甲基轉(zhuǎn)移酶亞氨甲基轉(zhuǎn)移酶FH4 N5-CH=NH-FH4谷氨酸谷氨酸（4 4）.次甲基的生成次甲基的生成（1）亞甲基脫氫N5，N10-CH2-FH4 N5，N10=CH-FH4 2H（2）甲?；撍甆10-CHO-FH4 N5，N10=CH-FH4+H2O（3）亞胺甲基脫氨N5-CH=NH-FH4 N5，N10=CH-FH4+NH35.5.甲基的生成甲基的生成 N5，N10-CH2-FH4 N5-CH3-FH4 NADH NAD+（不可逆）（不可逆）蛋氨酸蛋氨酸 S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸 甲基化物甲基化物ATP PPi+PiFH4 同型半胱氨酸同型半胱氨酸N5-CH3-FH4甲基甲基B12絲氨酸絲氨酸 N5，N10-CH2-FH4 脫氧胸苷酸脫氧胸苷酸FH4 H2O甘氨酸甘氨酸 組氨酸組氨酸 N5-CH=NH-FH4 N5,N10=CH-FH 4 嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸FH4NH3甲酸甲酸 N10-CHO-FH4ATP ADP+PiFH4DNARNA一碳單位的來源、轉(zhuǎn)變及利用甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用甲硫氨酸與轉(zhuǎn)甲基作用甲硫氨酸甲硫氨酸+ATP S-S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(S-CH3)腺苷轉(zhuǎn)移酶腺苷轉(zhuǎn)移酶PPi+Pi(SAM)SAM S-S-腺苷同腺苷同 同型半胱氨酸同型半胱氨酸 型半胱氨酸型半胱氨酸 甲基轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶RH R-CH3腺苷腺苷由由SAMSAM參加的一些轉(zhuǎn)甲基作用參加的一些轉(zhuǎn)甲基作用 甲基接受體甲基接受體 甲基化產(chǎn)物甲基化產(chǎn)物去甲腎上腺素去甲腎上腺素 腎上腺素腎上腺素 瓜乙酸瓜乙酸 肌酸肌酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿 RNA 甲基化的甲基化的RNA DNA 甲基化的甲基化的DNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 甲基化的蛋白質(zhì)甲基化的蛋白質(zhì) 甲硫氨酸甲硫氨酸S-腺苷甲硫酸腺苷甲硫酸（SAM）S-腺苷同型腺苷同型 半胱氨酸半胱氨酸同型半胱氨酸同型半胱氨酸RHR-CH3H2O腺苷腺苷FH4N5-CH3-FH4ATPPPi+PiN5-CH3-FH4轉(zhuǎn)甲基酶轉(zhuǎn)甲基酶(VitB12)甲硫氨酸循環(huán)甲硫氨酸循環(huán)一碳單位代謝的生理意義一碳單位代謝的生理意義1.1.氨基酸代謝的產(chǎn)物氨基酸代謝的產(chǎn)物;2.2.合成嘌呤、嘧啶的必要原料合成嘌呤、嘧啶的必要原料:提供嘌呤、嘧啶環(huán)上的提供嘌呤、嘧啶環(huán)上的C;C;3.3.提供甲基，合成重要化合物提供甲基，合成重要化合物:SAM SAM 激素激素 核酸核酸 磷脂磷脂2.2.芳香族氨基酸的分解代謝芳香族氨基酸的分解代謝酪氨酸代謝與黑色素形成酪氨酸代謝與黑色素形成Tyr酶酶聚合黑色素黑色素動物動物植物植物激素激素生物堿生物堿多巴多巴多巴醌多巴醌多巴胺多巴胺Tyr酶酶l帕帕金金森森病病(Parkinson disease)患患者者多多巴巴胺胺生生成成減少。減少。l在在黑黑色色素素細細胞胞中中，酪酪氨氨酸酸可可經(jīng)經(jīng)酪酪氨氨酸酸酶酶等等催化合成催化合成黑色素黑色素。l人人體體缺缺乏乏酪酪氨氨酸酸酶酶，黑黑色色素素合合成成障障礙礙，皮皮膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為膚、毛發(fā)等發(fā)白，稱為白化病白化病(albinism)。苯丙酮酸尿癥（苯丙酮酸尿癥（PKUPKU）苯丙氨酸苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸苯丙酮酸苯丙酮酸（轉(zhuǎn)氨基）（轉(zhuǎn)氨基）PKUPKU：苯丙氨酸羥化酶先天性缺乏時，體內(nèi)苯丙氨酸羥化酶先天性缺乏時，體內(nèi) 苯丙氨酸蓄積轉(zhuǎn)變成苯丙酮酸，造成苯丙氨酸蓄積轉(zhuǎn)變成苯丙酮酸，造成 尿中出現(xiàn)大量苯丙酮酸等代謝產(chǎn)物。尿中出現(xiàn)大量苯丙酮酸等代謝產(chǎn)物?；純褐橇Πl(fā)育障礙?；純褐橇Πl(fā)育障礙。氨基酸的重要含氮衍生物第第 三三 節(jié)節(jié)氨基酸的生物合成氨基酸的生物合成一、氨的同化一、氨的同化二、氨基酸的合成二、氨基酸的合成一一 、氨的同化、氨的同化定義：定義：生物體將無機態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為含氮有機化合物生物體將無機態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為含氮有機化合物的過程（的過程（N N素亦稱生命元素素亦稱生命元素）氨同化的途徑：氨同化的途徑：谷氨酸的形成途徑谷氨酸的形成途徑:谷氨酰胺合成酶，谷氨酸脫氫酶，谷氨酸合成酶谷氨酰胺合成酶，谷氨酸脫氫酶，谷氨酸合成酶 氨甲酰磷酸形成途徑：氨甲酰磷酸形成途徑：氨甲酰磷酸合成酶，氨甲酰磷酸激酶氨甲酰磷酸合成酶，氨甲酰磷酸激酶二、氨基酸的合成二、氨基酸的合成類型：類型：-酮戊二酸酮戊二酸-谷氨酸族氨基酸谷氨酸族氨基酸草酰乙酸草酰乙酸-天冬氨酸族氨基酸天冬氨酸族氨基酸丙酮酸丙酮酸-丙氨酸族氨基酸丙氨酸族氨基酸乙醛酸和乙醛酸和3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸-絲氨酸族氨基酸絲氨酸族氨基酸4-4-磷酸磷酸-赤蘚糖和赤蘚糖和PEPPEP-芳香族氨基酸芳香族氨基酸磷酸核糖磷酸核糖-組氨酸族組氨酸族第九章第九章 核酸的降解核酸的降解 與與核苷酸代謝核苷酸代謝核酸和核苷酸的分解代謝核酸和核苷酸的分解代謝核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成核苷酸的生物功能核苷酸的生物功能1.1.合成核酸，核酸的合成核酸，核酸的結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)單位。2.2.多種生物合成的多種生物合成的活性中間物活性中間物：糖原合成的：糖原合成的UDPGUDPG等。磷脂合成的等。磷脂合成的CDP-CDP-乙醇胺、乙醇胺、CDP-CDP-二脂二脂酰甘油及酰甘油及CDPCDP膽堿等。膽堿等。SAMSAM、PAPSPAPS等等。等等。3.3.生物生物能量的載體能量的載體：ATPATP及其它及其它NTPNTP。4.4.腺苷酸是腺苷酸是重要輔酶重要輔酶(NADNAD、NADPNADP、FADFAD、CoACoA)的組成成分。的組成成分。5.5.參與參與代謝調(diào)控與信號轉(zhuǎn)導代謝調(diào)控與信號轉(zhuǎn)導：cAMPcAMP、cGMPcGMP等。等。第 一 節(jié)核酸和核苷酸的分解代謝 核酸與核苷酸的降解核酸與核苷酸的降解 嘌呤堿的分解代謝嘌呤堿的分解代謝 嘧啶堿的分解代謝嘧啶堿的分解代謝一、核酸與核苷酸的降解一、核酸與核苷酸的降解食食物物中中的的核核酸酸，經(jīng)經(jīng)腸腸道道酶酶系系降降解解成成各各種種核核苷苷酸酸，再再在在相相關關酶酶作作用用下下，分分解解產(chǎn)產(chǎn)生生嘌嘌呤呤、嘧嘧啶、核糖、脫氧核糖和磷酸，然后被吸收。啶、核糖、脫氧核糖和磷酸，然后被吸收。吸吸收收到到體體內(nèi)內(nèi)的的嘌嘌呤呤和和嘧嘧啶啶，大大部部分分被被分分解解，少部分可再利用，合成核苷酸。少部分可再利用，合成核苷酸。人人和和動動物物所所需需的的核核酸酸無無須須直直接接依依賴賴于于食食物物，只只要要食食物物中中有有足足夠夠的的磷磷酸酸鹽鹽，糖糖和和蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)，核核酸就能在體內(nèi)正常合成。酸就能在體內(nèi)正常合成。食物核蛋白食物核蛋白胃酸胃酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核酸（核酸（RNA,DNA)RNA,DNA)胰核酸胰核酸酶酶核糖核酸酶核糖核酸酶脫氧核糖核酸酶脫氧核糖核酸酶（磷酸二酯酶）（磷酸二酯酶）單核苷酸單核苷酸胰腸胰腸核苷酸酶核苷酸酶（磷酸單酯酶）（磷酸單酯酶）磷酸磷酸核苷核苷堿基堿基戊糖戊糖核苷酶核苷酶氨基酸氨基酸（磷酸戊糖）（磷酸戊糖）核核酸酸酶酶核酸酶的分類核酸酶的分類：v根據(jù)對底物的根據(jù)對底物的 專一性分為專一性分為v根據(jù)切割位點分為根據(jù)切割位點分為核糖核酸酶核糖核酸酶(RNaseRNase)脫氧核糖核酸酶脫氧核糖核酸酶(DNaseDNase)非特異性核酸酶非特異性核酸酶（S1S1）核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶核酸外切酶核酸外切酶（水解單鏈（水解單鏈DNA或或RNA）核酸外切酶對核酸的水解位點核酸外切酶對核酸的水解位點5 p p p pOHB p p p p3BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶牛脾磷酸二酯酶（55端外切端外切5 5得得3 3）蛇毒磷酸二酯酶蛇毒磷酸二酯酶（33端外切端外切3 3得得5 5）核酸內(nèi)切酶對核酸的水解位點示意圖核酸內(nèi)切酶對核酸的水解位點示意圖5 p p p pOHPyPuPyPy p p pGCAU p p pPuA3DNaseIRNaseARNaseT1枯草桿菌枯草桿菌RNasePu Pu：嘌呤嘌呤 PyPy：嘧啶嘧啶RNaseT2核苷酸酶核苷酸酶 （磷酸單脂酶）（磷酸單脂酶）v水解核苷酸，產(chǎn)生核苷和磷酸。水解核苷酸，產(chǎn)生核苷和磷酸。非特異性磷酸單酯酶：能水解磷酸基在戊糖非特異性磷酸單酯酶：能水解磷酸基在戊糖22、33、55的核苷酸。的核苷酸。特異性磷酸單酯酶：特異性磷酸單酯酶：只能水解只能水解33核苷酸核苷酸或或55核苷酸（核苷酸（33核苷酸酶、核苷酸酶、55核苷酸酶）核苷酸酶）v水解腺苷酸，產(chǎn)生腺嘌呤和磷酸戊糖水解腺苷酸，產(chǎn)生腺嘌呤和磷酸戊糖腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸 腺嘌呤腺嘌呤戊糖戊糖-5-5-磷酸磷酸腺苷酸酶腺苷酸酶(E.coli)v核苷水解酶：核苷水解酶：主要存在于植物、微生物中，只主要存在于植物、微生物中，只水解核苷，不可逆。水解核苷，不可逆。核核苷苷酶酶v 核苷磷酸化酶：核苷磷酸化酶：廣泛存在，反應可逆廣泛存在，反應可逆。核苷核苷+磷酸磷酸核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶堿基堿基+戊糖戊糖-1-1-磷酸磷酸核苷核苷+H2O核苷水解酶核苷水解酶堿基堿基+核糖核糖二、嘌呤堿的分解代謝二、嘌呤堿的分解代謝l嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu)嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu)GMPAMPH2NOCNCCNNCHOOHOCNH2CCNH2NNCHOOOH腺嘌呤腺嘌呤鳥嘌呤鳥嘌呤乙醛酸尿素乙醛酸尿素4NH3CO2A脫氨酶G脫氨酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶尿酸氧化酶尿囊素酶尿囊酸酶尿囊素尿囊素尿囊酸尿囊酸尿酸尿酸次黃嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤黃嘌呤脲酶嘌呤分解途徑嘌呤分解途徑不同生物分解嘌呤堿的終產(chǎn)物不同生物分解嘌呤堿的終產(chǎn)物 排排尿酸尿酸動物：靈長類、鳥類、昆蟲、排尿酸爬蟲類動物：靈長類、鳥類、昆蟲、排尿酸爬蟲類 排排尿囊素尿囊素動物：哺乳動物（靈長類除外）、腹足類動物：哺乳動物（靈長類除外）、腹足類 排排尿囊酸尿囊酸動物：硬骨魚類動物：硬骨魚類 排排尿素尿素動物：大多數(shù)魚類、兩棲類動物：大多數(shù)魚類、兩棲類 排排NHNH3 3和和COCO2 2 ：某些低等動物：某些低等動物 植物分解嘌呤的途徑與動物相似，產(chǎn)生各種中間植物分解嘌呤的途徑與動物相似，產(chǎn)生各種中間產(chǎn)物（產(chǎn)物（尿囊素、尿囊酸、尿素、尿囊素、尿囊酸、尿素、NHNH3 3）。微生物分解嘌呤類物質(zhì)，生成微生物分解嘌呤類物質(zhì)，生成NHNH3 3、COCO2 2及有機酸及有機酸（甲酸、乙酸、乳酸甲酸、乙酸、乳酸等）。等）。痛風癥：痛風癥：血中尿酸正常值為血中尿酸正常值為2 26 6mg%mg%，含量超過，含量超過8 8mg%mg%時，尿酸鹽結(jié)晶沉積于軟組織、軟骨及關節(jié)等時，尿酸鹽結(jié)晶沉積于軟組織、軟骨及關節(jié)等處處,而導致關節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎臟疾病。而導致關節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎臟疾病。原因：原因：先天性代謝疾病，嘌呤合成過量。為原發(fā)性痛風先天性代謝疾病，嘌呤合成過量。為原發(fā)性痛風腎臟疾病引起的腎功能衰退，尿酸排泄減少。腎臟疾病引起的腎功能衰退，尿酸排泄減少。血液及腫瘤病人體內(nèi)核酸大量分解。血液及腫瘤病人體內(nèi)核酸大量分解。長期大量攝入富含核酸的食物。長期大量攝入富含核酸的食物。嘌呤核苷酸代謝紊亂嘌呤核苷酸代謝紊亂痛風癥的治療機制痛風癥的治療機制NNCNNO OH HNNNCNOH次黃嘌呤次黃嘌呤黃嘌呤黃嘌呤尿酸尿酸黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶鳥嘌呤鳥嘌呤腺嘌呤腺嘌呤機制：機制：別嘌呤醇別嘌呤醇與與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相似，是黃嘌次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相似，是黃嘌呤氧化酶的呤氧化酶的競爭性抑制劑競爭性抑制劑，其氧化產(chǎn)物，其氧化產(chǎn)物別黃嘌呤別黃嘌呤可以牢固地結(jié)合在黃嘌呤氧化酶的活性中心上，可以牢固地結(jié)合在黃嘌呤氧化酶的活性中心上，抑制酶的活性，從而減少尿酸的產(chǎn)生，達到治療抑制酶的活性，從而減少尿酸的產(chǎn)生，達到治療痛風的目的。二者又叫痛風的目的。二者又叫“自殺作用物自殺作用物”。別嘌呤醇別嘌呤醇三、嘧啶堿的分解代謝三、嘧啶堿的分解代謝嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)嘧啶堿主要在肝臟分解。嘧啶堿主要在肝臟分解。嘧啶分解產(chǎn)物嘧啶分解產(chǎn)物-丙氨酸和丙氨酸和-氨基異丁氨基異丁酸可隨尿排出或繼續(xù)分解利用。酸可隨尿排出或繼續(xù)分解利用。胞嘧啶胞嘧啶NH3尿嘧啶尿嘧啶二氫尿嘧啶二氫尿嘧啶 H H2 2O OCO2+NH3-丙氨酸丙氨酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基異丁酸脲基異丁酸-氨基異丁酸氨基異丁酸H H2 2O O丙二酸單酰丙二酸單酰CoA乙酰乙酰CoATCA肝肝尿素尿素甲基丙二酸單酰甲基丙二酸單酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATCA糖異生糖異生胞嘧啶胞嘧啶尿嘧啶尿嘧啶HCNCHCHCOOH2NOHCH2CH2NOCH2NC二氫尿嘧啶二氫尿嘧啶CH2COH2NHOCH2NCHO-脲基丙酸脲基丙酸CH2COCH2H2NHONADPHNADP+H2OH2O胸腺嘧啶胸腺嘧啶二氫胸腺嘧啶二氫胸腺嘧啶OCHCCH3HNHOCH2NCNADPHNADP+CH-COH2NHOCH2NCHO-脲基異丁酸脲基異丁酸H2OOCH-CH3CCH2H2NHO-氨基異丁酸氨基異丁酸-丙氨酸丙氨酸CH3CO2NH3H2OH2ONH3嘧啶分解代謝途徑嘧啶分解代謝途徑 第二節(jié)第二節(jié)核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝從頭合成途徑從頭合成途徑：用氨基酸、一碳單位、二用氨基酸、一碳單位、二氧化碳和磷酸核糖等簡單物質(zhì)原料，經(jīng)一系氧化碳和磷酸核糖等簡單物質(zhì)原料，經(jīng)一系列酶促反應，合成嘌呤或嘧啶核苷酸的途徑。列酶促反應，合成嘌呤或嘧啶核苷酸的途徑。補救合成途徑補救合成途徑：利用體內(nèi)游離的堿基利用體內(nèi)游離的堿基(嘌嘌呤、嘧啶呤、嘧啶)或核苷作原料，經(jīng)過簡單反應過或核苷作原料，經(jīng)過簡單反應過程，合成核苷酸的途徑。程，合成核苷酸的途徑。一、嘌呤核苷酸的合成嘌呤核苷酸的合成代謝代謝二二、嘧啶核苷酸的合成代謝嘧啶核苷酸的合成代謝三、脫氧核糖核苷酸的合成三、脫氧核糖核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的生物合成一、嘌呤核苷酸的生物合成1 1、嘌呤堿合成的元素來源、嘌呤堿合成的元素來源甲?；柞；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬┘柞；柞；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬〤O2天冬氨酸天冬氨酸甘氨酸甘氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基）合成部位合成部位:在在胞胞液液中中進進行行，肝肝是是體體內(nèi)內(nèi)從從頭頭合合成成嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸的的主主要要器器官官，其其次次是是小小腸腸和和胸胸腺腺，而而腦腦、骨骨髓髓則則無無法法進進行行此此合合成成途途徑。徑。合成途徑合成途徑:首首先先合合成成IMP，由由IMP合合成成AMP和和GMP。2 2、嘌呤核苷酸的從頭合成、嘌呤核苷酸的從頭合成R-5-P（5-5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPAMP磷酸核糖焦磷酸激酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下氨酸的逐步參與下IMPAMPGMPH2N-1-R-5-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轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖酰胺轉(zhuǎn)移酶GAR合成酶合成酶轉(zhuǎn)甲酰基酶轉(zhuǎn)甲?；窮GAM合成酶合成酶AIR合合成成酶酶IMP的合成要點：的合成要點：1 1、在磷酸核糖分子上、在磷酸核糖分子上逐步合成逐步合成嘌呤環(huán)。嘌呤環(huán)。2 2、PRPPPRPP是重要的中間代謝物，是是重要的中間代謝物，是5-5-磷酸核磷酸核糖的活性供體。它不僅參與兩類核苷酸糖的活性供體。它不僅參與兩類核苷酸的從頭合成，而且還參與補救合成。的從頭合成，而且還參與補救合成。3 3、PRPPPRPP合成酶和酰胺轉(zhuǎn)移酶為合成酶和酰胺轉(zhuǎn)移酶為關鍵酶關鍵酶。AMPS合成酶合成酶IMP脫氫酶脫氫酶AMPS裂解酶裂解酶GMP合成酶合成酶AMP和和GMP的生成的生成（AMPS）AMPADPATPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPGTPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶ATP和和GTP的生成的生成 1 1、IMP的合成消耗的合成消耗5 5個個ATP，6 6個高能磷酸鍵。個高能磷酸鍵。2 2、AMP或或GMP的合成又消的合成又消 耗耗1 1個個ATP。嘌呤核苷酸從頭合成嘌呤核苷酸從頭合成 能量消耗能量消耗3 3、嘌呤核苷酸的補救合成、嘌呤核苷酸的補救合成嘌呤核苷嘌呤核苷+Pi嘌呤嘌呤+R-1-P核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶核苷酸核苷酸+ADP嘌呤核苷嘌呤核苷+ATP核苷磷酸激酶核苷磷酸激酶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶嘌呤嘌呤+PRPP嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸+PPiATPADPAMP腺苷激酶腺苷激酶腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷l補救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些補救合成節(jié)省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗。氨基酸的消耗。l體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能體內(nèi)某些組織器官，如腦、骨髓等只能進行補救合成。進行補救合成。因此對于這些組織，補救因此對于這些組織，補救合成具有重要的意義。如合成具有重要的意義。如LeschLesch-NyhanNyhan綜綜合癥合癥（自毀容貌綜合癥）。自毀容貌綜合癥）。補救合成的生理意義補救合成的生理意義 4 4、嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)、嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)原則：原則：滿足需求滿足需求,防止供過于求。防止供過于求。相互調(diào)整相互調(diào)整,維持維持ATP與與GTP濃度平衡濃度平衡調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)方式：反饋調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)-AMP,GMP,IMP等反饋抑制等反饋抑制交叉調(diào)節(jié)交叉調(diào)節(jié)-ATP促進促進GMP生成生成GTP促進促進AMP生成生成關鍵酶：關鍵酶：PRPPPRPP合成酶受合成酶受AMP,GMP,IMP等調(diào)節(jié)等調(diào)節(jié) 酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶受受AMP,GMP等調(diào)節(jié)等調(diào)節(jié)R-5-PATPPRPP合成酶合成酶PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶PRAIMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸AMP ADPATPGTP反饋調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)交叉調(diào)節(jié)交叉調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)+XMPGMPGDP_IMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP+_+影響嘌呤核苷酸生物合成的因素影響嘌呤核苷酸生物合成的因素能量能量 ：ATP/ADPATP/ADP，抑制關鍵酶活性。抑制關鍵酶活性。反饋調(diào)節(jié)：反饋調(diào)節(jié)：嘌呤環(huán)合成第一步是限速步驟，腺嘌呤環(huán)合成第一步是限速步驟，腺苷酸（苷酸（AMPAMP、ADPADP、ATPATP）和鳥苷酸（和鳥苷酸（GMPGMP、GDPGDP、GTPGTP）抑制該酶活性。抑制該酶活性。補救合成和從頭合成相互制約補救合成和從頭合成相互制約抗代謝物的影響：抗代謝物的影響：6-6-巰基嘌呤、氮雜絲氨酸、巰基嘌呤、氮雜絲氨酸、氨基喋呤等。氨基喋呤等。嘌呤核苷酸的抗代謝物嘌呤核苷酸的抗代謝物w是是 是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。主要以競爭性抑制阻斷嘌呤核苷酸似物。主要以競爭性抑制阻斷嘌呤核苷酸的合成代謝，從而進一步阻止核酸以及蛋的合成代謝，從而進一步阻止核酸以及蛋白質(zhì)的生物合成。白質(zhì)的生物合成。腫瘤細胞的核酸及蛋白腫瘤細胞的核酸及蛋白質(zhì)合成十分旺盛，由此，這些抗代謝物具質(zhì)合成十分旺盛，由此，這些抗代謝物具有抗腫瘤作用。有抗腫瘤作用?？勾x物抗代謝物-嘌呤類似物：嘌呤類似物：主要有主要有6-巰基嘌呤（巰基嘌呤（6-MP）等。等?；瘜W結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤核苷酸相似?；瘜W結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤核苷酸相似。作用：抑制從頭合成作用：抑制從頭合成抑制補救合成抑制補救合成(抑制抑制HGPRT)嘌呤類似物：嘌呤類似物：6-6-巰基嘌呤巰基嘌呤(6-MP)NCCHNCCNHNHCSH次黃嘌呤次黃嘌呤NCCHNCCNHNHCOH6-6-巰基嘌呤核苷酸巰基嘌呤核苷酸OOHO HCH2OPNCC HNCCNHNHCSH次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸OOHOHCH2OPNCCHNCCNHNHCOH抗代謝物抗代謝物-氨基酸類似物：氨基酸類似物：w主主主要有主要有氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸等。等。w化化學結(jié)構(gòu)與化化學結(jié)構(gòu)與GlnGln相似。相似。w可作用：可干擾可作用：可干擾GlnGln在嘌呤核苷酸合成中在嘌呤核苷酸合成中作作 用，從而抑制嘌呤核苷酸的合成。用，從而抑制嘌呤核苷酸的合成。氨基酸類似物：氨基酸類似物：H2NCCH2CH2CHCOOHNH2OCH2COCH2CHCOOHNH2ON+NN+NCH2CH2CHCOOHNH2OCCH2 谷氨酰胺谷氨酰胺氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸6-6-重氮重氮-5-5-氧正亮氨酸氧正亮氨酸抗代謝物抗代謝物-葉酸類似物：葉酸類似物：w主主主要有氨蝶呤和主要有氨蝶呤和氨甲蝶呤（氨甲蝶呤（MTXMTX）等。等?；瘜W結(jié)構(gòu)與葉酸相似?；瘜W結(jié)構(gòu)與葉酸相似。作用：能競爭性抑制二氫葉酸還原酶，作用：能競爭性抑制二氫葉酸還原酶，使葉酸不能還原成使葉酸不能還原成FHFH2 2和和FHFH4 4。由由 此嘌呤合成原料一碳單位得不到此嘌呤合成原料一碳單位得不到 供應，從而抑制嘌呤核苷酸的合供應，從而抑制嘌呤核苷酸的合 成。成。葉酸類似物：葉酸類似物：NHOCOOHCOOHNNNHNHHNH2NOHNHOCOOHCOOHNNNHNHHNH2NNHNHOCOOHCOOHNNNHNHNH2NNHCH3四氫葉酸四氫葉酸氨蝶呤氨蝶呤氨甲蝶呤氨甲蝶呤（MTX）二、嘧啶核苷酸的合成代謝二、嘧啶核苷酸的合成代謝1 1、嘧啶嘧啶堿堿合成的元素來源合成的元素來源AspCO2GlnNC NCCC1234562 2、嘧啶核苷酸的從頭合成、嘧啶核苷酸的從頭合成合成部位：合成部位：主要在主要在肝細胞胞液肝細胞胞液中進行中進行合成過程：合成過程：首先合成首先合成UMP，由由UTP合成合成CTP，UMP轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)閐UMP后，再后，再合成合成dTMP。Gln+HCO3-氨基甲酰磷氨基甲酰磷酸合成酶酸合成酶IIII2ATP2ADP+PiGlu+氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸UMPdTMPdUMPdUDPCTPUTPUDP在在AspAsp與與PRPPPRPP參與下參與下,脫脫水環(huán)化、轉(zhuǎn)移脫羧生成水環(huán)化、轉(zhuǎn)移脫羧生成 氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶I I、IIII的區(qū)別的區(qū)別CPSCPS分布分布 線粒體（肝臟線粒體（肝臟)胞液胞液(所有細胞所有細胞)氮源氮源 NHNH3 3 GlnGln 別構(gòu)激活劑別構(gòu)激活劑 N-N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸 無無 反饋抑制劑反饋抑制劑 無無 UMP(UMP(哺乳類動物哺乳類動物)功能功能 尿素合成尿素合成 嘧啶合成嘧啶合成 H NNOOCOOHH NNHOOCOOHH NCNHCHCH2COOCOOHNH2CNHCHCH2COOCOOHHONH2CH2NCHCH2COOCOOHHOOP氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸H2O二氫乳清酸二氫乳清酸NADNADHH二氫乳清酸二氫乳清酸 脫氫酶脫氫酶乳清酸乳清酸PRPPPPi乳清酸核苷酸乳清酸核苷酸（OMP）CO2脫羧酶脫羧酶尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸（UMP）PiR-5-PH NNOOR-5-P天冬氨酸天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶轉(zhuǎn)氨甲酰酶二氫乳二氫乳清酸酶清酸酶磷酸核糖磷酸核糖 轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶嘧啶核苷酸從頭合成途徑嘧啶核苷酸從頭合成途徑嘧啶核苷酸合成特點：嘧啶核苷酸合成特點：先合成先合成嘧啶環(huán)嘧啶環(huán)，再與，再與PRPP連接；連接；先合成先合成UMP，再轉(zhuǎn)變成其他嘧啶核苷酸。再轉(zhuǎn)變成其他嘧啶核苷酸。真核生物中，合成途徑的前三個酶和后兩個真核生物中，合成途徑的前三個酶和后兩個酶各為一個酶各為一個多功能酶多功能酶，更有利于以均勻的速，更有利于以均勻的速度合成度合成UMP。原核生物各原核生物各酶獨立存在酶獨立存在。CTP的合成：的合成：在在核苷三磷酸核苷三磷酸水平上進行：水平上進行：UMPUDPUTPCTPNH3（大腸桿菌）大腸桿菌）Gln（哺乳動物）哺乳動物）GluATPCTP合合成成酶酶NNNH2OR5 P P P二磷酸核苷激酶二磷酸核苷激酶尿苷酸激酶尿苷酸激酶ATPATPdTMP的合成：的合成：在在核苷一磷酸核苷一磷酸水平上進行水平上進行dUMPdUDPdCMPdTMPN5,N10-CH2-FH4FH2H2OPiH2ONH3FH4NADPHHNADPTMP合成酶合成酶HNNOOR5PdCH3FH2還原酶還原酶3 3、嘧啶核苷酸的補救合成、嘧啶核苷酸的補救合成尿嘧啶尿嘧啶+PRPPUMP+PPi尿嘧啶磷酸尿嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶核糖轉(zhuǎn)移酶尿苷尿苷(胞苷胞苷)+)+ATP尿苷激酶尿苷激酶嘧啶核苷嘧啶核苷+Pi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶UMP(CMP)+ADP嘧啶嘧啶1-1-磷酸核糖磷酸核糖v胞嘧啶不能直接與胞嘧啶不能直接與PRPPPRPP反應生成核苷酸反應生成核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)從頭合成的調(diào)節(jié)ATP+CO2+谷氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸天冬氨酸嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸ATP+5-ATP+5-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸PRPPPRPP影響嘧啶核苷酸合成因素影響嘧啶核苷酸合成因素反饋調(diào)節(jié)：反饋調(diào)節(jié)：氨甲酰磷酸合成酶：受氨甲酰磷酸合成酶：受UMPUMP反饋抑制反饋抑制 天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶：受天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶：受CTPCTP反饋抑制反饋抑制 CTP CTP合成酶：受合成酶：受CTPCTP反饋抑制反饋抑制嘌呤核苷酸與嘧啶核苷酸合成的協(xié)調(diào)嘌呤核苷酸與嘧啶核苷酸合成的協(xié)調(diào)抗代謝物的影響：抗代謝物的影響：5-5-氟鳥嘧啶（氟鳥嘧啶（5-5-FuFu）等等 嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物：嘧啶類似物：胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶(5-FU)5-FUFdUMPFUMP抑制抑制dTMP合成合成抑制抑制DNA合成合成破壞破壞RNA結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)與功能合成合成RNAHNNOOR5PdFHNNO-OR5PdFHNNOOR5PdFE-SHS-ES-EFH4CH2CCCN5，N10-CH2-FH4酶、輔因子與底物形酶、輔因子與底物形成共價三元復合物成共價三元復合物胸腺嘧啶核苷酸合成酶胸腺嘧啶核苷酸合成酶核苷類似物：核苷類似物：阿糖胞苷等阿糖胞苷等改變了核糖結(jié)構(gòu)，改變了核糖結(jié)構(gòu)，抑制抑制CDP還原成還原成dCDP，而影響而影響DNA的合成。的合成。葉酸類似物：葉酸類似物：氨蝶呤、氨甲蝶呤是氨蝶呤、氨甲蝶呤是FH2還原酶競爭性還原酶競爭性抑制劑，使抑制劑，使F不能還原成不能還原成FH2和和FH4，從而使，從而使dUMP不能利用一碳單位甲基化成不能利用一碳單位甲基化成dTMP。氨基酸類似物：氨基酸類似物：氮雜絲氨酸能抑制氮雜絲氨酸能抑制CTP的生成。的生成。UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸阿糖胞苷阿糖胞苷氨甲碟呤氨甲碟呤氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸5-FUMP（自殺性抑制劑）自殺性抑制劑）三、脫氧核糖核苷酸的生物合成三、脫氧核糖核苷酸的生物合成體內(nèi)脫氧核糖核苷酸由核糖核苷酸還原而成體內(nèi)脫氧核糖核苷酸由核糖核苷酸還原而成在在NDPNDP（核苷二磷酸）水平上：核苷二磷酸）水平上：ADPdADPdATPGDPdGDPdGTPCDPdCDPdCTPH2H2OATPADP酶酶1酶酶2酶酶1：核糖核苷酸還原酶：核糖核苷酸還原酶酶酶2：激酶：激酶脫氧核苷酸的生成脫氧核苷酸的生成SHSH硫氧還蛋白硫氧還蛋白硫氧還蛋白硫氧還蛋白SSNADPHNADP核糖核苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶ONCH2OHOHOP-PNDPdNDP硫氧化還原蛋白還原酶NOHHOCH2OP-P 核糖核苷酸還原酶由核糖核苷酸還原酶由B B1 1和和B B2 2兩種亞基組成，兩種亞基組成，分開時沒有活性，只有在一起并有分開時沒有活性，只有在一起并有MgMg存在時存在時才形成有催化活性的酶。才形成有催化活性的酶。酶的兩個活性部位在酶的兩個活性部位在B1和和B2亞基的界面亞基的界面處。酶的四個調(diào)節(jié)部位在處。酶的四個調(diào)節(jié)部位在B1亞基上。亞基上。在核苷二磷酸水平上催化還原反應。在核苷二磷酸水平上催化還原反應。氫的最終供體是氫的最終供體是NADPHNADPH，氫攜帶蛋白是硫氫攜帶蛋白是硫氧還蛋白或谷氧還蛋白。氧還蛋白或谷氧還蛋白。核糖核苷酸還原酶大腸桿菌核糖核苷酸還原酶的結(jié)構(gòu)模型B B1 1亞基亞基是是Mr172KDMr172KD二聚體，亞基上有兩個調(diào)二聚體，亞基上有兩個調(diào)節(jié)部位，一個影響整個酶的活性（一級調(diào)節(jié)部節(jié)部位，一個影響整個酶的活性（一級調(diào)節(jié)部位），另一個調(diào)節(jié)對底物的專一性（底物結(jié)合位），另一個調(diào)節(jié)對底物的專一性（底物結(jié)合部位）。亞基上的硫氫基（部位）。亞基上的硫氫基（SHSH）參與酶的催化參與酶的催化反應。反應。一級調(diào)節(jié)部位：一級調(diào)節(jié)部位：ATPATP結(jié)合使酶活化，結(jié)合使酶活化，dATPdATP結(jié)合使結(jié)合使酶抑制。酶抑制。底物調(diào)節(jié)部位：底物調(diào)節(jié)部位：與與ATPATP、dATPdATP結(jié)合，可促進結(jié)合，可促進UDPUDP、CDPCDP還原成還原成dUDPdUDP、dCDPdCDP；與與dTTPdTTP或或dGTPdGTP結(jié)合，可促使結(jié)合，可促使GDPGDP或或ADPADP還原成還原成dGDPdGDP或或dADPdADP。B2亞基亞基是是Mr87KDMr87KD二聚體，亞基的每一條二聚體，亞基的每一條肽鏈上各有一個酪氨?；鸵粋€雙核鐵輔肽鏈上各有一個酪氨?；鸵粋€雙核鐵輔因子。因子。雙核鐵輔因子的功能是產(chǎn)生和穩(wěn)定酪氨雙核鐵輔因子的功能是產(chǎn)生和穩(wěn)定酪氨酰自由基，參與酶的催化反應。亞基上的酰自由基，參與酶的催化反應。亞基上的硫氫基（硫氫基（SHSH）可能也參與自由基形成?？赡芤矃⑴c自由基形成。根據(jù)根據(jù)B2亞基上起催化作用的基團不同，亞基上起催化作用的基團不同，核糖核苷酸還原酶分為四類。核糖核苷酸還原酶分為四類。NADPHHNADPNDPdNDP核糖核苷酸還原酶核糖核苷酸還原酶硫氧還蛋白硫氧還蛋白硫氧還蛋白硫氧還蛋白谷氧還蛋白谷氧還蛋白谷氧還蛋白谷氧還蛋白FADFADH2GSSG2GSH谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽還原酶硫氧還蛋白還原酶硫氧還蛋白還原酶谷氧還蛋白還原酶谷氧還蛋白還原酶SHSHSHSHSSSSdTTP的生成：的生成：UDPdUDPdUMPdTMPdTDPdTTPdCMPH2H2OPi甲基化甲基化脫氨基脫氨基（主要）（主要）N5，N10-甲烯四氫葉酸甲烯四氫葉酸脫氧核苷酸的補救途徑脫氧核苷酸的補救途徑（脫氧核苷激酶途徑）（脫氧核苷激酶途徑）脫氧核苷酸也能利用已有的堿基或核苷進脫氧核苷酸也能利用已有的堿基或核苷進行合成（補救途徑），但只有脫氧核苷激酶途行合成（補救途徑），但只有脫氧核苷激酶途徑，不存在類似的磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑。徑，不存在類似的磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑。核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶堿基堿基+脫氧核糖脫氧核糖-1-磷酸磷酸脫氧核苷脫氧核苷+磷酸磷酸脫氧核苷激酶脫氧核苷激酶脫氧核苷脫氧核苷ATP脫氧核苷酸脫氧核苷酸+ADP嘌呤核苷酸合成的總結(jié)：嘌呤核苷酸合成的總結(jié)：嘧啶核苷酸合成的總結(jié)：嘧啶核苷酸合成的總結(jié)：