核酸的降解和核苷酸代谢

本图是关于核酸的降解和核苷酸代谢的思维导图，内容有核酸和核苷酸的代谢、核苷酸的代谢与医学的关系、脱氧核糖核苷酸的合成、脱氧核糖核苷酸的合成。

核酸的降解和核苷酸代谢

• 核酸和核苷酸的代谢
  • 核苷酸的生物学功能
    • 作为核酸合成的原料
    • 体内能量利用形式
    • 参与代谢和生理调节
    • 组成辅酶
    • 活化中间代谢
  • 核苷酸的分解代核苷酸的分解代谢
    • 嘌呤核苷酸的分解代谢
    • 嘧啶核苷酸的分解代谢
  • 核苷酸的合成代谢
    • 嘌呤核苷酸的合成代谢
    • 嘧啶核苷酸的合成代谢
  • 核苷酸的抗代谢产物
• 核苷酸的代谢与医学的关系
  • 核苷酸代谢障碍可能引发多种疾病
    • 多种遗传性疾病与核苷酸代谢缺陷有关
      • HGPRT缺陷引起Lesch—Nyhan综合症
      • 腺苷脱氧酶缺陷引起重症联合免疫缺陷
      • 乳清酸尿症与嘧啶核苷酸代谢异常有关
      • 叶酸缺乏导致新生儿脊柱裂
    • 高尿酸症可能引起痛风
  • 抗代谢物作用机制主要是阻断核苷酸合成
    • 抗代谢物多为核苷酸代谢重要底物或辅酶类似物
    • 抗代谢物也可影响代谢旺盛的正常细胞
• 脱氧核糖核苷酸的合成
  • 嘌呤核苷酸的合成途径
    • 从头合成途径(de novo synthesis)
      • 元素来源
        • 天冬氨酸
        • 一碳单位
        • CO₂
        • 谷氨酰胺
        • 甘氨酸
      • 合成过程
        • IMP（次黄嘌呤）的合成
        • AMP和GMP的生成
      • 关键酶
        • PRPP合成酶
        • 谷氨酰胺PRPP酰胺转移酶
      • 特点
        • 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。
        • IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP 或GMP的合成又需1个GTP/ATP。
    • 补救合成途径(salvage pathway)
      • 关键酶
        • 腺嘌呤磷酸核糖转移酶
        • 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶
        • 腺苷激酶
      • 合成过程
        • 嘌呤碱与PRPP直接合成嘌呤腺苷酸
        • 腺嘌呤核苷酸经腺苷酸激酶催化生成AMP
      • 元素来源
        • 鸟嘌呤
        • 腺苷
        • 腺嘌呤
  • 嘧啶核苷酸的合成途径
    • 从头合成途径(de novo synthesis)
      • 元素来源
        • 谷氨酰胺
        • CO₂
        • 天冬氨酸
      • 合成途径
        • 先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸
      • 关键酶
        • 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ
        • 天冬氨酸氨基甲酰转移酶
        • 二氢乳清酸酶
    • 补救合成途径(salvage pathway)
      • 合成途径
        • 嘧啶磷酸核糖转移酶催化部分嘧啶碱基与PRPP生成嘧啶核苷酸（胞嘧啶不走该途径）
        • 嘧啶核苷酸酶催化嘧啶核苷转变成嘧啶核苷酸
• 脱氧核糖核苷酸的合成
  • 脱氧核苷酸的合成在二磷酸核苷水平进行
  • 脱氧核苷二磷酸的生成
  • 脱氧核苷三磷酸的生成