第10章核苷酸代谢

1、科学出版社案例式教材生物化学课件1核苷酸核苷酸代谢代谢第第10章章Metabolism of Nucleotides目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件2核苷酸库核苷酸库核酸的降解核酸的降解核苷酸的合成核苷酸的合成核酸的合成核酸的合成核苷酸的降解核苷酸的降解核苷酸是核酸的基本结构单位，核苷酸是核酸的基本结构单位，它不属于营养必需物质它不属于营养必需物质第第1节节 核酸的酶促降解核酸的酶促降解 第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢食物核蛋白食物核蛋白蛋白质蛋白质核酸核酸(RNA与与DNA)胰核酸酶胰核酸酶RNA酶酶DNA酶酶单核苷酸单核苷酸胰、肠核苷

2、酸酶胰、肠核苷酸酶核苷核苷磷酸磷酸磷酸酶磷酸酶核苷核苷磷酸化磷酸化酶酶磷酸戊糖磷酸戊糖碱基碱基核酸的消化核酸的消化排出，很排出，很少利用少利用第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢磷酸磷酸 戊糖戊糖目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件5核苷酸的生理功用核苷酸的生理功用作为核酸合成的原料作为核酸合成的原料-最主要的功能最主要的功能体内能量的利用形式体内能量的利用形式参与代谢与生理调节参与代谢与生理调节-cAMP, cGMP组成辅酶组成辅酶-NAD,FAD, CoA活化中间代谢物活化中间代谢物-UDPG, CDP-DG, SAM ATP-主要形式；主要形

3、式；GTP-蛋白质合成蛋白质合成 UTP-糖原合成；糖原合成；CTP-磷脂合成磷脂合成利用本章知识，评价利用本章知识，评价“珍奥核酸珍奥核酸”的功能的功能目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件6第第2节节 嘌呤核苷酸代谢嘌呤核苷酸代谢一、一、嘌呤核苷酸的合成代谢嘌呤核苷酸的合成代谢( (一一) ) 嘌呤核苷酸的从头合成嘌呤核苷酸的从头合成( (二二) ) 嘌呤核苷酸的补救合成嘌呤核苷酸的补救合成( (三三) ) 嘌呤核苷酸的相互转变嘌呤核苷酸的相互转变( (四四) ) 脱氧脱氧( (核酸核酸) )核苷酸的生成核苷酸的生成( (五五) ) 嘌呤核苷酸的抗

4、代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物二、二、嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件7一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢(一一) 从头合成途径从头合成途径 用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单等简单物质为原料，经过一系列酶促反应合成嘌呤核苷物质为原料，经过一系列酶促反应合成嘌呤核苷酸的途径酸的途径.(二二) 补救合成途径补救合成途径 利用体内游离的嘌呤碱或嘌呤核苷经过简单的利用体内游离的嘌呤碱或嘌呤核苷经过简单的反应过程反应过程,合成嘌呤核苷酸。合成嘌呤核苷酸。N1C2N3C

5、4C5C6N97NC8 甲酰基甲酰基(一碳单位一碳单位)甘氨酸甘氨酸CO2Asp甲酰基甲酰基(一碳单位一碳单位)Gln(酰胺基酰胺基)左一左一C，右一，右一C，甘氨当中站，甘氨当中站,两边坐谷氮，左上天冬氨两边坐谷氮，左上天冬氨, 头顶头顶CO2目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件9一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢(一一) 从头合成途径从头合成途径合成的合成的原料原料: 5-磷酸核糖磷酸核糖,CO2,甲酰基甲酰基,氨基酸等氨基酸等合成的合成的场所场所: 肝脏的胞液肝脏的胞液合成的合成的过程过程: 两个阶段两个阶段,2. 腺苷酸腺苷酸(

6、AMP)和鸟苷酸和鸟苷酸(GMP)的合成的合成1. 次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成的合成 目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件10一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢(一一) 从头合成途径的反应过程从头合成途径的反应过程(1) IMP的合成的合成(11步反应，步反应，过程只需了解过程只需了解)AMPPRPP激酶激酶ATP5-磷酸核糖磷酸核糖磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸 (PRPP)1. 具体合成过程具体合成过程oOHOHHHHHHCH2OPoOHOHHHHHCH2OPOPPOHOOHPOOHHOHHOHHHOP_POHOOH

7、POOHHOHHOHHHOAMPATPR-5-PC NCNNCHCOHNHC10步反应步反应PP-1-R-5-PGlnGlu酰胺转移酶酰胺转移酶酶酶3: 甘氨酰胺核苷酸合成酶甘氨酰胺核苷酸合成酶H2N-1-R-5-PH2C-NH2O=C-OHGly酶酶3 ATP, Mg2+H2C-NH2O=CNHR-5-P甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸(GAR)PRA转甲酰基酶转甲酰基酶FH4H2C-NH2O=CNHR-5-P甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸(GAR)N5,N10-甲炔基甲炔基FH4H2CO=CNHR-5-PNHCHOH2CCNHR-5-PNHCHOHN=Glu甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸(

8、FGAR)甲酰甘氨咪核苷酸甲酰甘氨咪核苷酸(FGAM)GlnATP,Mg2+H2CCNHR-5-PNHCHOHN=AIR合成酶合成酶ATP,Mg2+,K+H2OCH2N-HCNR-5-PNCH甲酰甘氨咪核苷酸甲酰甘氨咪核苷酸(FGAM)5-氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸(AIR)R-5-PCH2NCNNCHCOHOCO2羧化酶羧化酶5-氨基咪唑氨基咪唑-4-羧基羧基核苷酸核苷酸(CAIR)R-5-PCH2NCNNCHCOHOR-5-PCH2NCNNCHCONHHCH2CHOOCHOOCNHHHCH2CHOOCHOOCAsp5-氨基咪唑氨基咪唑-4-羧基羧基核苷酸核苷酸(CAIR)5-氨基咪唑氨基

9、咪唑-4-(N-琥珀酸琥珀酸)-甲酰胺甲酰胺核苷酸核苷酸(SAICAR)ATP,Mg2+合成酶合成酶R-5-PCH2NCNNCHCONHHOOCHCH2CHOOC5-氨基咪唑氨基咪唑-4-(N-琥珀酸琥珀酸)-甲酰胺甲酰胺核苷酸核苷酸(SAICAR)R-5-PCH2NCNNCHCOH2NCOOHCHHCHOOC5-氨基咪唑氨基咪唑-4-甲酰胺甲酰胺核苷酸核苷酸(AICAR)裂解酶裂解酶延胡索酸延胡索酸目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件17R-5-PCH2NCNNCHCOH2N5-氨基咪唑氨基咪唑-4-甲酰胺甲酰胺核苷酸核苷酸(AICAR)5-甲酰胺

10、基咪唑甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺甲酰胺核苷酸核苷酸(FAICAR)N10甲酰甲酰FH4FH4转甲酰酶转甲酰酶K+R-5-PC NCNNCHCOH2NHCOHR-5-PCNCNNCHCOHHNHCOHR-5-PC NCNNCHCOHNHC5-甲酰胺基咪唑甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺甲酰胺核苷酸核苷酸(FAICAR)H2O次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸(IMP)环水解酶环水解酶11目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件19(2) 腺苷酸和鸟苷酸的合成腺苷酸和鸟苷酸的合成R-5-PC NCNNCHCOHNHCIMPR-5-PC NCNNCHCNHCNHHOOCCH2

11、CHCOOH腺苷酸代琥珀酸合成酶腺苷酸代琥珀酸合成酶AMPSAsp, Mg2+,GTPR-5-PC NCNNCHCNHCNHHOOCCH2CHCOOHR-5-PC NCNNCHCNHCNH2COOHCHHCHOOC腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸(AMPS)腺苷酸腺苷酸(AMP)延胡索酸延胡索酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸裂解酶裂解酶R-5-PC NCNNCHCOHNHCIMPR-5-PC NCNNCHCOHNCONAD+H2ONADH+H+XMP黄嘌呤核苷酸黄嘌呤核苷酸IMP脱氢酶脱氢酶目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件22H2NR-5-PC NCN

12、NCHCOHNCR-5-PC NCNNCHCOHNCOGlnGluGMP合成酶合成酶Mg2+, ATPXMPGMP目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件23AMP腺苷酸激酶腺苷酸激酶ADPATPADPATPADP腺苷酸激酶腺苷酸激酶ATPGMP鸟苷酸激酶鸟苷酸激酶GDPATPADPATPADP鸟苷酸激酶鸟苷酸激酶GTP目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件242. 嘌呤核苷酸从头合成的调节嘌呤核苷酸从头合成的调节主要通过产物的负反馈调节主要通过产物的负反馈调节调节包括调节包括: 2个长反馈和个长反馈和2个短反馈

13、个短反馈ATPGTPR-5-PATPPRPP合成酶合成酶PRPP酰胺酰胺转移酶转移酶PRAIMPAMPSAMPADPXMPGMPGDP2个长反馈个长反馈目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件252个短反馈个短反馈IMPAMPSXMPAMPADPGMPGDPGTPATPATPGTP目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件26一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢(二二)补救合成途径补救合成途径有两条合成途有两条合成途径径(1) 嘌呤碱与嘌呤碱与PRPP直接合成嘌呤核苷酸直接合成嘌呤核苷酸次黄嘌呤次黄嘌呤次

14、黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸鸟嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸次黄嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶(HGPRT)PRPPPPi腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）HGPRT活性高活性高APRT活性活性低低90%嘌呤碱嘌呤碱目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件27一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢(二二)补救合成途径补救合成途径有两条合成途径有两条合成途径(1) 嘌呤碱与嘌呤碱与PRPP直接合成嘌呤核苷酸直接合成嘌呤核苷酸腺嘌呤腺嘌呤+1-磷酸核糖磷酸核糖腺苷腺苷+

15、Pi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶(2) 腺嘌呤与腺嘌呤与1-磷酸核糖生成腺苷磷酸核糖生成腺苷, 再生成腺再生成腺嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸腺苷腺苷+ATP腺苷激酶腺苷激酶腺苷酸腺苷酸+ADP目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件28生理意义生理意义减少从头合成时能量和原料的消耗减少从头合成时能量和原料的消耗节省节省: 某些器官某些器官(脑脑,骨髓和脾骨髓和脾)合成核苷酸的途径合成核苷酸的途径遗传疾病遗传疾病Lesch-Nyhan 莱莱-尼综合征尼综合征,自毁容貌综合征自毁容貌综合征-罕见的性染色体罕见的性染色体X连锁遗传病连锁遗传病目目 录录第第1010章章 核

16、苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件29自毁容貌综合征自毁容貌综合征HGPRT基因缺陷基因缺陷疾病生化本质疾病生化本质:嘌呤合成过多，高嘌呤合成过多，高尿酸血，痛风伴有尿酸血，痛风伴有咬指咬唇的强迫性咬指咬唇的强迫性自残行为，自毁容自残行为，自毁容貌。大脑瘫痪、智貌。大脑瘫痪、智力减退、舞蹈手足力减退、舞蹈手足综合征，发育迟缓综合征，发育迟缓。目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件30(三三) 腺苷酸和鸟苷酸的相互转变腺苷酸和鸟苷酸的相互转变AMPGMPXMPAMPSIMPNH3腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶NADP+NH3NADPH鸟苷酸还原

17、酶鸟苷酸还原酶(四四) 脱氧脱氧(核糖核糖)核苷酸的合成核苷酸的合成在在核苷二磷酸水平核苷二磷酸水平被还原而成被还原而成OHOPOOHH碱基碱基HOHHHOOOHOPHOOHOPOHH碱基碱基HOHHHOOOHOPHONADPH+H+NADP+ +H2O核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶dNDPNDP目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件32脱氧核苷酸的具体生成过程脱氧核苷酸的具体生成过程NDPdNDPNADP+NADPH+H+还原型硫氧化还原型硫氧化还原蛋白还原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化氧化型硫氧化S还原蛋白还原蛋白S核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶

18、,Mg2+硫氧化还原蛋白还原酶硫氧化还原蛋白还原酶(FAD)NDPdNDP核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶ADPdADP核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶GDPdGDP核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶UDPdUDP核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶CDPdCDP核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶TDPdTDP目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件34dNDP+ATPdNTP+ADP激酶激酶激酶激酶dCDP+ATPdCTP+ADPdUDP+ATPdUTP+ADP激酶激酶dGDP+ATPdGTP+ADP激酶激酶dADP+ATPdATP +ADP激酶激酶dTTP?

19、dNDPdNMP+Pi磷酸酶磷酸酶下一节讲下一节讲目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件35 嘌嘌呤核苷酸抗代谢物主要是一些嘌呤、呤核苷酸抗代谢物主要是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物氨基酸或叶酸等的类似物 采用竞争性抑制或采用竞争性抑制或“以假乱真以假乱真”等方式等方式抑制合成代谢中的酶，从而干扰和阻断核苷抑制合成代谢中的酶，从而干扰和阻断核苷酸的合成酸的合成, 从而进一步阻止核酸以及蛋白质从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成的生物合成. 由于肿瘤的核酸与蛋白质代谢旺盛由于肿瘤的核酸与蛋白质代谢旺盛, 因此抗代谢物可用于肿瘤的化疗因此抗代谢物可用于

20、肿瘤的化疗(五五) 嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物（五）嘌呤核苷酸的抗代谢物（五）嘌呤核苷酸的抗代谢物1. 嘌呤类似物嘌呤类似物8-氮杂鸟嘌呤氮杂鸟嘌呤N OHNNNHN SHNNNHN SHNNNHH2NN OHNNNHN6-巯基鸟嘌呤巯基鸟嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤6-巯基嘌呤巯基嘌呤（6-MP）2. 氨基酸类似物氨基酸类似物 抑制有抑制有Gln参与的反应参与的反应H2NCCH2CH2CHCOOHONH2N+ NCH2COCH2CHCOOHONH2N+ NCH2CCH2CH2CHCOOHONH2谷氨酰胺谷氨酰胺氮杂丝氨酸（重氮乙酰丝氨酸）氮杂丝氨酸（重氮乙酰丝氨酸）6-重氮重氮-5-氧

21、正亮氨酸氧正亮氨酸（五）嘌呤核苷酸的抗代谢物（五）嘌呤核苷酸的抗代谢物3. 叶酸类似物叶酸类似物 抑制有一碳单位参与的反应抑制有一碳单位参与的反应R=H，氨喋呤，氨喋呤R=CH3，氨甲喋呤氨甲喋呤N NH2NNNHH2NCH2NRCNCHOCH2CH2COOHCOOHHNNCHCH2NHCNCHOCH2CH2COOHCOOHHH2NNOHNH5,6,7,8四氢叶酸四氢叶酸（五）嘌呤核苷酸的抗代谢物（五）嘌呤核苷酸的抗代谢物PRPPGln6MP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸PRAGARFGARFGAMMTX氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸AICARMTXFAICARIMPAMPGMPPRPPPPiPPiPRPP6MP

22、6MP6MP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸AIGPRPPPPi嘌呤核苷酸抗代谢物的作用嘌呤核苷酸抗代谢物的作用目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件40核苷酸分解代谢核苷酸分解代谢大致过程大致过程核苷酸核苷酸核苷核苷PiPi1-磷酸核糖磷酸核糖碱基碱基补救途径补救途径分解代谢分解代谢5-磷酸核糖磷酸核糖PRPP终末产物经尿排出终末产物经尿排出核苷酸酶核苷酸酶磷酸化酶磷酸化酶1-磷酸核糖磷酸核糖变位酶变位酶目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件41嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢AMPIGMPGX黄嘌呤氧化酶黄嘌呤

23、氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶尿酸尿酸一、嘌呤核苷酸的分解代谢一、嘌呤核苷酸的分解代谢（具体过程，了解）（具体过程，了解）腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸NNH2NNNR- 5-PNOHNNNR- 5-PNNH2NNNRH2OPiNH3H2O脱氨酶脱氨酶次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸H2OPiN OHNNNRNH3H2O腺嘌呤核苷脱氨酶腺嘌呤核苷脱氨酶核苷酸酶核苷酸酶N OHNNNRN OHNNNH核糖核糖1-磷酸磷酸Pi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶2H+O2._O2+H2O黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶N OHNNNHHON OHNNNHHOO2H+O2._O2+H2O黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶次黄嘌呤核苷次黄嘌

24、呤核苷次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸最终产物最终产物NOHNNNR- 5-P次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸NADP+NH3NADPH+H+还原酶还原酶Pi鸟苷鸟苷核糖核糖1-磷酸磷酸NOHNNNR- 5-PH2NN OHNNNHHON OHNNNHH2NN OHNNNRH2N鸟嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸Pi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶NH3尿酸尿酸H2O鸟嘌呤酶鸟嘌呤酶黄嘌呤黄嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤核苷酸酶核苷酸酶H2O目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件45 正常人血浆尿酸含量：正常人血浆尿酸含量：0.120.36mmol/L 男男: 0.27mmol/L,

25、 女女:0.21mmol/L 以尿酸及其钠盐形式存在以尿酸及其钠盐形式存在, 均难溶于水均难溶于水0.48mmol/L(8mg%), 析出结晶析出结晶, 沉积在关节和软骨等处沉积在关节和软骨等处 痛风症痛风症进食高嘌呤膳食时进食高嘌呤膳食时体内核酸大量分解体内核酸大量分解(白白血病血病,恶性肿瘤）恶性肿瘤）肾脏疾病尿酸排泄障碍肾脏疾病尿酸排泄障碍血中尿酸血中尿酸临床上用别嘌呤醇治疗临床上用别嘌呤醇治疗目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件46别嘌呤醇治疗痛风症的作用机制别嘌呤醇治疗痛风症的作用机制C OHNNNHHNN OHNNNHCH次黄嘌呤次黄嘌呤

26、别嘌呤醇别嘌呤醇PRPP别嘌呤醇核苷酸别嘌呤醇核苷酸嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸从头合成的酶从头合成的酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶嘌呤核苷酸合成嘌呤核苷酸合成反馈反馈N OHNNNRN OHNNNH核糖核糖1-磷酸磷酸Pi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶2H+O2._O2+H2O黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶N OHNNNHHON OHNNNHHOO2H+O2._O2+H2O黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶次黄嘌呤核苷次黄嘌呤核苷次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸最终产物最终产物目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件48第第3节节 嘧啶核苷酸代谢嘧啶核苷酸代谢一、一、嘧啶核苷酸的合

27、成代谢嘧啶核苷酸的合成代谢( (一一) ) 嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶核苷酸的从头合成( (二二) ) 嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶核苷酸的补救合成( (三三) ) 嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物二、二、嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸的分解代谢目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件49一、嘧啶核苷酸的合成代谢一、嘧啶核苷酸的合成代谢(一一) 从头合成途径从头合成途径 先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸啶核苷酸.NCNCCCAspCO2GlnNH2HCH2CHOOCHOOC目目 录录第第1010章

28、章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件50(1) 尿嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷酸的合成-6步反应步反应HCO3_+Gln2ATPGlu2ADP+PiNH2O=CO氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶II P_一、嘧啶核苷酸的合成代谢一、嘧啶核苷酸的合成代谢(一一) 从头合成途径从头合成途径1. 基本合成过程基本合成过程目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件51两种氨基甲酰磷酸合成酶的比较两种氨基甲酰磷酸合成酶的比较氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶I氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶II分布分布线粒体线粒体

29、(肝肝)胞液胞液(各种细胞各种细胞)氮源氮源氨氨谷氨酰胺谷氨酰胺变构激活剂变构激活剂N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸无无变构抑制剂变构抑制剂无无UMP(哺乳动物哺乳动物)功能功能尿素合成尿素合成嘧啶合成嘧啶合成(CPS-I)(CPS-II)NH2O=CO P氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸HOOCCH2CHCOOHH2N+COH2NCCH2CHCOOHNHOHO天冬氨酸氨基天冬氨酸氨基甲酰基转移酶甲酰基转移酶PiAsp氨基甲酰天冬氨酸氨基甲酰天冬氨酸OCOHNCCHHCHCOOHNHNAD+NADH+H+COHNCCHCCOOHNHO乳清酸乳清酸二氢乳清酸二氢乳清酸H2O脱氢酶脱氢酶二氢乳清酸酶二氢乳清酸酶C

30、OHNCCHCCOOHNHO乳清酸乳清酸COHNCCHCCOOHNOR-5-PPRPPPPi磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶乳清酸核苷酸乳清酸核苷酸(OMP)COHNCCHCHNOR-5-PCO2尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸(UMP)脱羧酶脱羧酶目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件54ATP(2) 胞嘧啶核苷酸胞嘧啶核苷酸(CTP)的合成的合成COHNCCHCHNOR-5-P尿苷酸激酶尿苷酸激酶UDPUMP二磷酸二磷酸 尿苷激酶尿苷激酶ADPUTPCONCCHCHNNH2R-5-P-P-PGln, ATP Glu, ADP+Pi ATPADPCTPCTP合成

31、酶合成酶目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件55COHNCCHCHNOdR-5-PdCMPdUDPPiNH3dUMPCOHNCC-CH3CHNOdR-5-PdTMP合成酶合成酶FH2N5,N10-甲烯甲烯FH4FH4FH2还原酶还原酶NADPH+H+NADP+dTMPATP激酶激酶dTDP激酶激酶ADPdTTPATPADPdTMP(3) 脱氧胸腺嘧啶核苷酸脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP或或TMP)的合成的合成2. 从头合成的调节从头合成的调节ATP+CO2+GlnPRPP氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸氨甲酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸PRPPATP+ 5-磷酸核糖

32、磷酸核糖OMPUMPUTPCTP嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸由合成产物对由合成产物对3个关键酶个关键酶酶酶1：CPS-II酶酶2：天冬氨酸氨甲酰转移酶：天冬氨酸氨甲酰转移酶酶酶3：PRPP合成酶合成酶Asp的的负反馈负反馈调节来实现。调节来实现。目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件57(二二) 嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶嘧啶+PRPP嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸+PPi嘧啶磷酸核糖转移酶嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶乳清酸乳清酸胞嘧啶胞嘧啶嘧啶核苷嘧啶核苷+ATP嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸+ADP核苷激酶核苷激酶胸苷激

33、酶胸苷激酶,TK与恶性肿瘤与恶性肿瘤嘌啶核苷酸与嘧啶核苷酸合成的比较嘌啶核苷酸与嘧啶核苷酸合成的比较相同点相同点1. 合成原料基本相同合成原料基本相同嘌啶核苷酸嘌啶核苷酸嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸2. 合成部位对高等动物来说合成部位对高等动物来说,主要在肝脏主要在肝脏3. 都有都有2种合成途径种合成途径(从头和补救途径从头和补救途径) 4. 都是先合成一个与之有关的核苷酸都是先合成一个与之有关的核苷酸,然后在然后在此基础上进一步合成核苷酸此基础上进一步合成核苷酸不同点不同点1. 在在5-P -R基础上合成基础上合成嘌呤环嘌呤环2. 最先合成的核苷酸是最先合成的核苷酸是 IMP3. 在在IMP基础上完

34、成基础上完成AMP和和GMP的合成的合成1. 先合成嘧啶环再与先合成嘧啶环再与 5-P-R结合结合2. 先合成先合成UMP3. 以以UMP为基础为基础, 完完成成CTP, dTMP的合成的合成 目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件59总结总结5-P-RPRPPIMPdAMPGMPdGMPAMPdADPGDPdGDPADPdATPGTPdGTPATPUMPCMPdUMPUDPCDPdUDPUTPCTPdUTPdTMPdCMPdTDPdCDPdTTPdCTPCO2+GlnH2N-CO-POMP核苷酸的从头合成过程总结核苷酸的从头合成过程总结dUDPdCMPdUMP目目 录录第第1010章章 核苷酸代谢核苷酸代谢科学出版社案例式教材生物化学课件60 (三三) 嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物 嘧啶、嘧啶核苷类似物嘧啶、嘧啶核苷类似物:5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶阿糖胞苷阿糖胞苷环胞苷环胞苷NNHOOFHHOH2CHHHOOHHHOCCCNNCONH2HOH2CHHOHHHOCCCNNCNHHClO目目 录录第第1010章章