核苷酸代谢思维导图

这是一篇关于核苷酸代谢3的思维导图，核苷酸是一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物，又称核甙酸。

核苷酸代谢

• 嘌呤核苷酸代谢
  • 嘌呤核苷酸的结构
  • 嘌呤核苷酸合成的途径
    • 从头合成途径
      • 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸
      • 除某些细菌外，几乎所有生物体都能合成嘌呤碱
      • 哺乳动物合成部位
        • 肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官
        • 其次是小肠和胸腺
        • 脑、骨髓则无法进行次合成途径
      • 嘌呤碱合成的元素来源
      • 合成过程
        • IMP（次黄嘌呤核苷酸）的合成
          • 过程
            • 5-磷酸核糖（磷酸戊糖途径） --PRPP合成酶-- 5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）
              • 消耗一份子ATP----AMP
            • PRPP --PRPP酰胺转移酶-- 5'-磷酸核糖胺
              • 谷氨酰胺催化----谷氨酸
            • 5'-磷酸核糖胺-----IMP
              • AMP
              • GMP
          • 重要的酶
            • PRPP酰胺转移酶（限速酶）
        • AMP（腺苷酸）和GMP（鸟苷酸）的生成
          • AMP
            • IMP+天冬氨酸 --腺苷酸代琥珀酸合成酶-- 腺苷酸代琥珀酸
              • GTP----GDP+Pi
            • 腺苷酸代琥珀酸 --腺苷酸代琥珀酸裂解酶-- AMP+延胡索酸
          • GMP
            • IMP+H2O --IMP脱氢酶-- XMP
              • NAD+----NADH+H+
            • XMP+H2O --GMP合成酶-- GMP
              • GLn----GLu ATP----AMP+PPi
      • 嘌呤核苷酸的相互转变
      • 核苷二磷酸和核苷三磷酸的合成
        • AMP和GMP可分别在激酶的作用下，由ATP提供磷酸基，生成核苷二磷酸和核苷三磷酸
      • 特点
        • 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环
        • 肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺
        • 先合成IMP，再合成AMP/GMP
          • IMP的合成需要五个ATP，六个高能磷酸键
          • AMP/GMP的合成需要一个GTP/ATP
    • 补救合成途径
      • 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸
      • 参与补救合成的酶
        • 腺嘌呤核苷酸转移酶（APRT）
        • 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT)
        • 腺苷激酶
      • 合成的过程
        • 腺嘌呤+PRPP --APRT-- AMP+PPi
        • 次黄嘌呤+PRPP --HGPRT-- IMP+PPi
        • 鸟嘌呤+PRPP --HGPRT-- GMP+PPi
        • 腺嘌呤核苷 --腺苷激酶-- AMP
          • ATP——ADP
      • 生理意义
        • 补救合成节省从头反应时的能量和一些氨基酸的消耗，可以迅速合成核苷酸
        • 体内某些组织器官（脑、骨髓）只能进行补救合成
        • 生成过程中不会产生自由嘌呤碱
      • 补救合成相关疾病
        • 自毁容貌综合征
          • 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT)功能缺失
  • 嘌呤核苷酸的抗代谢物
    • 一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物 主要以竞争性抑制或以假乱真等方式干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢，进一步阻止核苷酸及蛋白质的合成
    • 嘌呤类似物
      • 6-疏基嘌呤
      • 6-疏基鸟嘌呤
      • 8-氮杂鸟嘌呤
    • 氨基酸类似物
      • 氮杂丝氨酸（谷氨酰胺类似物）
    • 叶酸类似物
      • 氨蝶呤
      • 氨甲蝶呤（MTX）
  • 嘌呤核苷酸的分解代谢
    • 嘌呤碱的最终代谢产物为尿酸
      • 尿酸是人体嘌呤分解代谢的终产物，呈酸性，当血中尿酸含量超过0.48mmol/L时，尿酸盐结晶可能沉积于关节、软骨、软组织及肾等出，引起关节炎、尿路结石和肾病等 当体内核酸大量分解，如恶性肿瘤、进食高嘌呤膳食或肾疾病而尿酸排泄障碍时，可导致血中尿酸升高
      • 哺乳动物体内直接催化尿酸生成的酶是黄嘌呤氧化酶
      • 痛风症是尿酸产生过量或尿酸排泄障碍造成的一种疾病，临床症状为高尿酸血症和反复发作的急性单一关节炎，可用别嘌呤氧化酶治疗痛风
        • 作用机制是抑制黄嘌呤氧化酶
• 嘧啶核苷酸的代谢
  • 嘧啶核苷酸的结构
  • 嘧啶核苷酸合成途径
    • 从头合成途径
      • 主要是在肝细胞合成
      • 合成原料为谷氨酰胺、CO2、天冬氨酸和磷酸核糖
      • 嘧啶碱合成元素来源
      • 过程
        • 胞嘧啶核苷酸的合成
          • UMP --尿苷酸激酶-- UDP --二磷酸苷激酶-- UTP --CTP合成酶--CTP
            • ATP——ADP ATP——ADP 谷氨酰胺——谷氨酸、ATP——ADP
        • 尿嘧啶核苷酸的合成
          • 过程
            • 谷氨酰胺+CO2 --氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ-- 谷氨酸+氨基甲酰磷酸
              • 2ATP——2ADP+Pi
            • 氨基甲酰磷酸——尿嘧啶核苷酸（UMP）
          • 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ是嘧啶核苷酸从头合成的限速酶
      • 特点
        • 部分反应在胞液发生，部分在线粒体发生
        • 先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连
        • 从头合成生成的核苷酸是UMP，UMP逐步磷酸化生成UTP，进一步氨基化生成CTP
    • 补救合成途径
      • 嘧啶+PRPP --嘧啶磷酸核糖转移酶-- 嘧啶核糖核苷酸+PPi
      • 尿嘧啶核苷+ATP --尿苷激酶-- UMP+ADP
      • 胸腺嘧啶核苷+ATP --胸苷激酶-- TMP+ADP
  • 脱氧核糖核苷酸的生成
  • 嘧啶核苷酸的抗代谢物
    • 嘧啶类似物
      • 胸腺嘧啶
      • 5-氟尿嘧啶（5-FU）
    • 某些改变了核糖结构的核苷类似物
      • 阿糖胞苷
      • 环胞苷
  • 嘧啶核苷酸的分解代谢
• 核苷酸
  • 核酸的基本结构单位
  • 人体核苷酸主要由机体细胞自身合成
  • 不属于营养必需物
  • 生理功能
    • 作为核酸合成的原料
    • 体内能量的利用形式
    • 参与代谢和生理调节
    • 组成辅酶（核苷酸）
    • 活化中间代谢物（SAM）