导图社区 九。核苷酸代谢
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。
这是一个关于核酸的结构与功能的思维导图,包括:summary、structure and function of RNA、physicochemical property of nucleic acids、nuclease等内容。
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氨的主要代谢去路--在肝中合成尿素:概念:在肝脏中合成尿素的过程,通过此循环最终2分子的NH3与1分子的CO2 缩合生成了尿素,由于在此过程中鸟氨酸能再次生成,并被循环利用, 故称为鸟氨酸循环。
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生物必修一
核苷酸代谢
嘌呤核苷酸代谢
嘌呤核苷酸的结构
两个环m(相反)
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
记忆:天甘上面站,一碳在两边,头顶二氧碳,脚下谷酰胺。
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
关键酶
PRPP酰胺转移酶(限速酶)
PRPP合成酶
AMP(腺苷酸)和GMP(鸟苷酸)的生成
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
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
调节
反馈调节: 嘌呤核苷酸反馈抑制PRPP合成酶、酰胺转移酶
交叉调节:ATP促进GMP的生成,GTP促进AMP的生成
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
一个环p(相反)
嘧啶核苷酸合成途径
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
记忆:天下二氧碳,左上谷酰胺
u2t1c3
尿嘧啶核苷酸的合成
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
在细菌中,天冬氨酸氨基甲酰转移酶(也就是第二步)为主要
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
dTMP的生成
N5,N10-亚甲基四氢叶酸提供甲基+dUMP
乳清酸核苷酸
记忆:你他妈的(U-tmd)
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
嘧啶核苷酸反馈抑制PRPP合成酶、氨基甲酰磷酸合成酶II、天冬氨酸氨基甲酰转移酶
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
记忆:56abDJ
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)