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1、生 物 化 學(xué) 核 苷 酸 代 謝第 三 章全 國 高 職 高 專 護(hù) 理 類 專 業(yè) 第 三 輪 規(guī) 劃 教 材 第 一 節(jié) 核 苷 酸 的 合 成 代 謝 一 、 嘌 呤 核 苷 酸 的 合 成 代 謝 二 、 嘧 啶 核 苷 酸 的 合 成 代 謝 三 、 脫 氧 核 糖 核 苷 酸 的 生 成 第 二 節(jié) 核 苷 酸 的 分 解 代 謝 一 、 嘌 呤 核 苷 酸 的 分 解 代 謝 二 、 嘧 啶 核 苷 酸 的 分 解 代 謝 第 三 節(jié) 核 苷 酸 的 抗 代 謝 物 一 、 嘌 呤 類 似 物 二 、 嘧 啶 類 似 物 三 、 葉 酸 及 氨 基 酸 類 似 物 掌 握 嘌

2、呤 核 苷 酸 、 嘧 啶 核 苷 酸 的 合 成 原 料 ， 嘌 呤 核 苷 酸 的 分 解 代 謝 終 產(chǎn) 物 及 臨 床 意 義 。 熟 悉 核 苷 酸 生 理 功 能 及 核 苷 酸 抗 代 謝 物 的 臨 床 應(yīng) 用 。 了 解 核 苷 酸 的 代 謝 途 徑 。 領(lǐng) 會(huì) 核 苷 酸 抗 代 謝 物 的 作 用 機(jī) 制 ， 能 解 釋 對(duì) 痛 風(fēng) 的 發(fā) 生 機(jī) 制 及 在 治 療 上 給 予 指 導(dǎo) 。 培 養(yǎng) 學(xué) 生 理 解 病 人 、 尊 重 病 人 的 職 業(yè) 素 養(yǎng) 和 職 業(yè) 道 德 。 核 苷 酸 是 機(jī) 體 內(nèi) 的 一 類 重 要 含 氮 物 質(zhì) 。 具 有 多 種

3、生 理 功 能 ， 最 主 要 的 功 能 是 合 成 核 酸 的原 料 ， 還 是 能 量 物 質(zhì) 如 ATP等 。 核 苷 酸 由 機(jī) 體 細(xì) 胞 自 身 合 成 ， 不 屬 于 營 養(yǎng) 必 需 物質(zhì) ， 食 物 中 以 核 蛋 白 形 式 存 在 。 核 苷 酸 的 合 成 和 分 解 代 謝 一 旦 發(fā) 生 障 礙 ， 可 導(dǎo) 致代 謝 性 疾 病 、 遺 傳 性 疾 病 。 核 苷 酸 抗 代 謝 物 干 擾 或 阻 斷 核 苷 酸 的 合 成 在 臨 床有 重 要 作 用 。引 言 食 物 核 蛋 白蛋 白 質(zhì) 核 酸 （ RNA及 DNA）胃 酸 核 苷 酸胰 核 酸 酶核 苷

4、磷 酸胰 、 腸 核 苷 酸 酶堿 基 戊 糖核 苷 酶 核 苷 酸 的 生 物 功 用l 作 為 核 酸 合 成 的 原 料l 體 內(nèi) 能 量 的 利 用 形 式l 參 與 代 謝 和 生 理 調(diào) 節(jié)l 組 成 輔 酶 l 活 化 中 間 代 謝 物 一 、 嘌 呤 核 苷 酸 的 合 成 代 謝l從 頭 合 成 途 徑(de novo synthesis pathway)l補(bǔ) 救 合 成 途 徑(salvage synthesis pathway) 是 指 利 用 磷 酸 核 糖 、 氨 基 酸 、 一 碳 單 位 及CO2等 簡(jiǎn) 單 物 質(zhì) 為 原 料 ， 經(jīng) 過 一 系 列 酶 促 反

5、 應(yīng) ，合 成 嘌 呤 核 苷 酸 的 途 徑 。 肝 是 主 要 器 官 ， 其 次 是 小 腸 和 胸 腺 ， 而腦 、 骨 髓 則 無 法 進(jìn) 行 此 合 成 途 徑 。（ 一 ） 嘌 呤 核 苷 酸 的 從 頭 合 成定 義合 成 部 位 嘌 呤 堿 合 成 的 元 素 來 源CO2天 冬 氨 酸甲 酰 基（ 一 碳 單 位 ） 甘 氨 酸 甲 烯 基（ 一 碳 單 位 ）谷 氨 酰 胺（ 酰 胺 基 ） 合 成 過 程 ： 兩 個(gè) 階 段1. IMP的 合 成2. AMP和 GMP的 生 成 R-5-P（ 5-磷 酸 核 糖 ）ATPAMPPRPP合 成 酶PRPP（ 磷 酸 核 糖

6、 焦 磷 酸 ） 在 谷 氨 酰 胺 、 甘 氨 酸 、天 冬 氨 酸 、 一 碳 單 位 及CO2的 逐 步 參 與 下 合 成IMPH2N-1-R-5-P（ 5-磷 酸 核 糖 胺 PRA）谷 氨 酰 胺谷 氨 酸酰 胺 轉(zhuǎn) 移 酶（ 1） IMP的 合 成 腺 苷 酸 代 琥 珀 酸 合 成 酶 IMP脫 氫 酶 腺 苷 酸 代 琥 珀 酸 裂 解 酶 GMP合 成 酶 （ 2） AMP和 GMP的 生 成 IMP生 成 總 反 應(yīng) 過 程 AMP ADP ATPADPATP激 酶 ADPATP激 酶GMP GDP GTPADPATP激 酶 ADPATP激 酶 （ 1） 嘌 呤 核 苷

7、酸 是 在 磷 酸 核 糖 分 子 上 逐 步 合 成 的 。（ 2） 先 合 成 IMP再 轉(zhuǎn) 化 生 成 AMP、 GMP。（ 3） 肝 臟 是 從 頭 合 成 嘌 呤 核 苷 酸 的 主 要 器 官 。 嘌 呤 核 苷 酸 從 頭 合 成 特 點(diǎn) 組 織 細(xì) 胞 利 用 現(xiàn) 成 的 嘌 呤 堿 或 嘌 呤 核 苷 重 新 合 成嘌 呤 核 苷 酸 的 過 程 ， 稱 為 補(bǔ) 救 合 成 途 徑 。（ 二 ） 嘌 呤 核 苷 酸 的 補(bǔ) 救 合 成 途 徑定 義腺 嘌 呤 磷 酸 核 糖 轉(zhuǎn) 移 酶 (APRT)次 黃 嘌 呤 -鳥 嘌 呤 磷 酸 核 糖 轉(zhuǎn) 移 酶 (HGPRT)腺 苷

8、 激 酶 (adenosine kinase)參 與 補(bǔ) 救 合 成 的 酶 腺 嘌 呤 + PRPP AMP + PPiAPRT次 黃 嘌 呤 + PRPP IMP + PPiHGPRT鳥 嘌 呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi補(bǔ) 救 合 成 過 程腺 嘌 呤 核 苷 腺 苷 激 酶ATP ADP AMP 補(bǔ) 救 合 成 的 生 理 意 義（ 1） 補(bǔ) 救 合 成 節(jié) 省 從 頭 合 成 時(shí) 的 能 量 和 一 些 氨 基 酸 的 消 耗 。（ 2） 體 內(nèi) 某 些 組 織 器 官 ， 如 腦 、 骨 髓 等 只 能 進(jìn) 行 補(bǔ) 救 合 成 。 Lesch-Nyhan 綜 合

9、征 一 種 X-連 鎖 隱 性 遺 傳 缺陷 疾 病 ， 見 于 男 性 。 由 于 遺傳 缺 陷 導(dǎo) 致 次 黃 嘌 呤 -鳥 嘌 呤磷 酸 核 糖 轉(zhuǎn) 移 酶 （ HGPRT） 缺失 所 致 。 患 者 表 現(xiàn) 為 尿 酸 增 高 及神 經(jīng) 異 常 。 如 腦 發(fā) 育 不 全 、智 力 低 下 、 攻 擊 和 破 壞 性 行為 、 常 咬 傷 自 己 的 嘴 唇 、 手和 足 趾 ， 故 稱 自 毀 容 貌 癥 。 （ 一 ） 嘧 啶 核 苷 酸 的 從 頭 合 成 主 要 是 肝 細(xì) 胞 胞 液指 體 內(nèi) 利 用 谷 氨 酰 胺 和 天 冬 氨 酸 及 CO2等 物質(zhì) 為 原 料 ， 先

10、 合 成 嘧 啶 環(huán) ， 然 后 再 與 核 酸 核 糖相 連 的 過 程 。定 義合 成 部 位二 、 嘧 啶 核 苷 酸 的 合 成 代 謝 嘧 啶 合 成 的 元 素 來 源氨 基 甲酰 磷 酸 天 冬 氨 酸 合 成 過 程（ 1） 尿 嘧 啶 核 苷 酸 的 合 成谷 氨 酰 胺 + HCO3-氨 基 甲 酰 磷酸 合 成 酶 II 2ATP2ADP+Pi谷 氨 酸 + 氨 基 甲 酰 磷 酸 從 氨 基 甲 酰 磷 酸的 生 成 開 始 乳 清 酸 尿 癥 一 種 罕 見 的 嘧 啶 核 苷 酸 代 謝 紊 亂 、 常 染 色 體隱 性 遺 傳 病 ， 是 由 于 乳 清 酸 磷

11、酸 核 糖 轉(zhuǎn) 移 酶 和 乳清 酸 脫 羧 酶 基 因 缺 陷 造 成 的 乳 清 酸 在 血 液 中 堆 積 ，尿 液 含 量 增 多 。 主 要 特 征 是 乳 清 酸 結(jié) 晶 尿 、 生 長(zhǎng)遲 緩 和 重 度 貧 血 等 。 乳 清 酸 尿 癥 可 用 尿 嘧 啶 治 療 ，因 尿 嘧 啶 在 核 苷 酸 的 補(bǔ) 救 合 成 途 徑 中 與 PRPP合 成尿 嘧 啶 核 苷 酸 ， 并 抑 制 氨 甲 酰 磷 酸 合 成 酶 II的 活性 ， 從 而 抑 制 了 嘧 啶 核 苷 酸 的 從 頭 合 成 和 乳 清 酸的 生 成 ， 達(dá) 到 治 療 效 果 。 （ 2） 胞 嘧 啶 核

12、苷 酸 的 合 成ATP ADP尿 苷 酸 激 酶 UDP 二 磷 酸 核 苷 激 酶ATP ADP UTP CTP合 成 酶谷 氨 酰 胺ATP 谷 氨 酸ADP+Pi 嘧 啶 核 苷 酸 從 頭 合 成 特 點(diǎn)（ 1） 先 合 成 嘧 啶 環(huán) ， 再 與 R-5-P結(jié) 合（ 2） 先 合 成 UMP、 再 轉(zhuǎn) 化 生 成 CTP、 dTMP等 （ 3） dTMP或 TMP的 生 成 TMP合 酶N5, N10-甲 烯 FH4 FH2FH2還 原 酶FH4NADP + NADPH+H+dUMP dTMP胸 苷 激 酶 活 性 與 肝 腫 瘤 惡 性 程 度 有 關(guān) ， 是 腫 瘤 標(biāo) 志 物

13、 之 一 。 （ 二 ） 嘧 啶 核 苷 酸 的 補(bǔ) 救 合 成嘧 啶 + PRPP 磷 酸 嘧 啶 核 苷 + PPi嘧 啶 磷 酸 核 糖 轉(zhuǎn) 移 酶脫 氧 胸 腺 嘧 啶 核 苷 + ATP 胸 苷 激 酶 dTMP +ADP dNDP + ATP 激 酶 dNTP + ADP二 磷 酸 脫 氧 核 苷NDP dNDP二 磷 酸 核 糖 核 苷NADP+ NADPH + H+ 核 糖 核 苷 酸 還 原 酶 ， Mg2+還 原 型 硫 氧 化還 原 蛋 白 -(SH)2 氧 化 型 硫 氧化 還 原 蛋 白 SS硫 氧 化 還 原 蛋 白 還 原 酶（ FAD）三 、 脫 氧 核 苷 酸

14、 的 生 成 李 先 生 ， 42歲 ， 體 態(tài) 肥 胖 ； 是 某 公 司 的 業(yè) 務(wù) 主管 ， 因 工 作 關(guān) 系 晚 上 的 應(yīng) 酬 較 多 ， 近 期 內(nèi) 發(fā) 現(xiàn) 餐 后不 久 ， 尤 其 是 食 用 海 產(chǎn) 品 后 在 夜 間 腳 跟 、 拇 指 等 關(guān)節(jié) 劇 烈 疼 痛 并 紅 腫 ， 甚 至 影 響 到 了 走 路 。 到 醫(yī) 院 檢查 后 ， 血 尿 酸 為 630mol/L， 血 脂 、 血 糖 偏 高 。 問 題 ： 1. 李 先 生 可 能 患 有 什 么 病 ？ 用 何 藥 物 治 療 ？ 2. 作 為 一 名 護(hù) 士 對(duì) 李 先 生 在 疾 病 的 預(yù) 防 和 生 活

15、 習(xí) 慣 中 給 予 哪 些 建 議 ? 嘌 呤 堿 的 最 終代 謝 產(chǎn) 物AMPGMP H（ 次 黃 嘌 呤 ）G X（ 黃 嘌 呤 ）黃 嘌 呤 氧 化 酶 黃 嘌 呤 氧化 酶一 、 嘌 呤 核 苷 酸 的 分 解 代 謝尿 酸 痛 風(fēng) 癥 的 治 療 機(jī) 制鳥 嘌 呤次 黃 嘌 呤 黃 嘌 呤 尿 酸黃 嘌 呤 氧 化 酶 黃 嘌 呤 氧 化 酶別 嘌 呤 醇次 黃 嘌 呤 別 嘌 呤 醇 二 、 嘧 啶 核 苷 酸 的 分 解 代 謝嘧 啶 堿1-磷 酸 核 糖嘧 啶 核 苷 酸 核 苷 核 苷 酸 酶PPi 核 苷 磷 酸 化 酶 胞 嘧 啶 NH3尿 嘧 啶二 氫 尿 嘧 啶

16、H2O CO2 + NH3-丙 氨 酸 胸 腺 嘧 啶-脲 基 異 丁 酸 -氨 基 異 丁 酸H2O肝尿 素 第 三 節(jié) 核 苷 酸 的 抗 代 謝 物 是 一 些 嘌 呤 、 嘧 啶 、 氨 基酸 或 葉 酸 等 類 似 物 。 以 競(jìng) 爭(zhēng) 性 抑 制 或 “ 以 假 亂 真 ” 等 方 式 干 擾 或阻 斷 核 苷 酸 的 合 成 代 謝 ， 從 而 進(jìn) 一 步 阻 止 核酸 和 蛋 白 質(zhì) 的 生 物 合 成 。 由 于 腫 瘤 的 核 酸 與 蛋 白 質(zhì) 代 謝 旺 盛 ,因 此 抗 代謝 物 具 有 抗 腫 瘤 等 作 用 。 次 黃 嘌 呤(H) 6-巰 基 嘌 呤(6-MP)

17、6-巰 基 嘌 呤 的 結(jié) 構(gòu) 5-氟 尿 嘧 啶 結(jié) 構(gòu)胸 腺 嘧 啶 (T) 5-氟 尿 嘧 啶 (5-FU) 葉 酸 類 似 物 抑 制 有 一 碳 單 位 參 與 的 反 應(yīng)R=H， 氨 喋 呤R=CH3， 氨 甲 喋 呤N NH2N NN HH2N CH2NR CNCHO CH2CH2COOHCOOHH 5,6,7,8四 氫 葉 酸N1N3 CH6NH 7NH8NH2 CH29 NH10 CO NH CHCOOH(CH2)2 COOH 氨 基 酸 類 似 物 抑 制 有 Gln參 與 的 反 應(yīng)H2NCCH2CH2CHCOOHO NH2N+ NCH2COCH2CHCOOHO NH2谷

18、 氨 酰 胺氮 雜 絲 氨 酸 UMP UTP CTP CDP dCDPUDP dUDP dUMP dTMP氮 雜 絲 氨 酸 阿 糖 胞 苷氨 甲 碟 呤5FU 甲 酰 甘 氨 酰胺 核 苷 酸（ FGAR）PRPP谷 氨 酰 胺（ Gln） = PRA 甘 氨 酰 胺核 苷 酸（ GAR） = = 甲 酰 甘 氨脒 核 苷 酸（ FGAM）5-氨 基 異 咪 唑 -4-甲 酰 胺 核 苷 酸（ AICAR）=5-甲 酰 胺 基 咪 唑 -4-甲 酰 胺 核 苷 酸（ FAICAR）IMP次 黃 嘌 呤（ H） PRPP PPi=AMP =PRPPPPi= 腺 嘌 呤 （ A） GMP= =

19、 PRPPPPi 鳥 嘌 呤 (G) 6-MP6-MP 6-MP6-MP6-MP 6-MP氮 雜 絲 氨 酸 氮 雜 絲 氨 酸氮 雜 絲 氨 酸MTX MTX 某 患 者 ， 男 ， 51歲 ， 近 3年 來 出 現(xiàn) 關(guān) 節(jié) 腫 痛 、 間斷 出 現(xiàn) 排 尿 困 難 和 尿 痛 ， 某 晚 食 肉 類 食 物 時(shí) ， 病 情 加重 。 夜 間 因 腳 跟 、 拇 指 等 關(guān) 節(jié) 劇 烈 疼 痛 難 忍 伴 紅 腫 ，到 醫(yī) 院 就 診 ， 做 生 化 檢 查 后 ， 血 尿 酸 為 680mol/L，其 它 指 標(biāo) 均 正 常 。 試 問 ： 1.該 患 者 發(fā) 生 疾 病 涉 及 哪 條 代 謝 途 徑 ？ 2.該 患 者 可 能 診 斷 的 疾 病 是 什 么 ？ 給 予 何 藥 物 治 療 ？ 3.作 為 一 名 護(hù) 士 你 還 應(yīng) 該 在 預(yù) 防 和 護(hù) 理 中 給 予 病 人 哪 些 的 建 議 ?案 例 分 析