生物化学-第十章核苷酸代谢

第10章核苷酸代谢Metabolismof

Nucleotides:

zhuf核酸的消化与吸收概述食物

白蛋白质

胃酸核酸（RNA及DNA）胰核酸酶单核苷酸核苷胰、肠核苷酸酶磷酸碱基核苷酶（水解或磷酸解）戊糖（或1-磷酸戊糖）核苷酸的生物功用作为核酸

的原料:

ATP、UTP、CTP

、GTP

→RNAdATP、dTTP、dCTP、dGTP→DNA体内能量的利用形式：ATP、GTP参与代谢和生理调节：cAMP、cGMP组成辅酶活化中间代谢物酯：FAD、NAD+、NADP+：UDP

P-胆碱、CDP-甘油二第一节嘌呤核苷酸的代谢Section

1 Metabolism

of

Purine

Nucleotides嘌呤核苷酸的结构GMPAMP962269一、嘌呤核苷酸的

代谢从头

途径(de

novo

synthesis

pathway)补救

途径(salvage

synthesis

pathway)是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，

核苷酸的途径。（一）嘌呤核苷酸的从头(denovosynthesis

pathway)定义嘌呤核苷酸的主组织：肝是体内从头要

，其次是小肠和胸腺。脑、骨髓则无法进行此

途径。细胞内定位：胞液部位过程IMP(inosine

monophosphate)的由IMP

AMP和GMPPRPP—核糖磷酸部分的供体1.

IMP的

过程①磷酸核糖酰胺转移酶②

甘氨酰胺核苷酸

酶③甲酰转移酶④FGAM

酶⑤AIR

酶N5,N10-甲炔(CAIR)IMP生成总反应过程①腺苷酸代琥珀酸

酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶③IMP脱氢酶④GMP

酶2、AMP和GMP的生成AMPADPATPATP

ADP激酶GMPGDPGTP激酶ATP

ADP激酶ATP

ADPATP

ADP激酶3、嘌呤NDP和NTP的生成嘌呤环是在磷酸核糖分子上逐步 的。IMP的

需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP或GMP的

又需1个ATP。4、嘌呤核苷酸从头

特点嘌呤碱的元素来源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳单位）甘氨酸甲炔基（一碳单位）谷氨酰胺（酰胺基）甘氨中间站一碳在两边头顶二氧碳脚下是谷酰利用体内现成的碱基或核苷，经过简单的反应，核苷酸的过程。（二）嘌呤核苷酸的补救途径(salvagesynthesis

pathway):定义腺嘌呤+PRPPAMP

+

PPiAPRT次黄嘌呤+PRPPIMP

+

PPiHGPRT鸟嘌呤+PRPPHGPRTGMP

+

PPi过程腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine

phosphoribosyl

transferase,

APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-

guanine

phosphoribosyl

transferase,

HGPRT)腺苷腺苷激酶ATP

ADPAMP腺嘌呤+1-磷酸核糖腺苷补救

的生理意义补救 节省从头 时的能量和一些氨基酸的消耗。体内某些组织，如脑、骨髓等只能进行补救

。（三）嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物，是抗肿瘤的药物，但缺乏对肿瘤细胞的特异性具有较大的毒副作用。嘌呤类似物氨基酸类似物叶酸类似物6-巯基嘌呤6-巯基鸟嘌呤氮杂丝氨酸等氨蝶呤甲氨蝶呤等8-氮杂鸟嘌呤等次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤(6-MP)6-巯基嘌呤的结构(MT)嘌呤碱的最终代谢产物二、嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤代谢紊乱，患者血中尿酸含量升高，当高于470μmol/L时，由于尿酸的水溶性较差，导致尿

酸盐晶体在关节﹑软骨﹑软组织、肾等组织中沉积，形成关节炎﹑肾病﹑

等病变，称为痛风症。痛风症（gout)减少摄入富含嘌呤的食物，多饮水，促进体内尿酸的排出。经常检测血液中尿酸浓度。预防治疗中药；别嘌呤醇；低嘌呤饮食。食物中的嘌呤含量高嘌呤食物：鱼、肉、贝壳、动物内脏、豆芽、香菇。低嘌呤食物：蔬菜、水果、谷物、牛奶、鸡蛋、猪血、蜂蜜。别嘌呤醇治疗痛风症的机制鸟嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤尿酸黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇第二节嘧啶核苷酸的代谢Section2 Metabolism

of

PyrimidineNucleotides嘧啶核苷酸的结构32

1456从头途径补救途径一、嘧啶核苷酸的代谢（一）嘧啶核苷酸的从头•部位主要是肝细胞胞液过程基本过程：–⑴

HCO3

﹑Gln

→

→

→UMP⑵

UMP

→

→

→

CTP﹑TMP

/

dTMP1.

尿嘧啶核苷酸(UMP)的谷氨酰胺+HCO3-2ATP氨基甲酰磷酸 酶II2ADP+Pi谷氨酸+氨基甲酰磷酸~CPS-ⅠCPS-Ⅱ细胞内定位线粒体（肝）细胞液（所有细胞）氮源NH3Gln氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸变构激活剂N-乙酰谷氨酸无反馈抑制剂无UMP（哺乳动物）生理功能参与尿素参与嘧啶酶活性的意义反映肝细胞的分化程度反映细胞增殖程度两种氨基甲酰磷酸酶的比较CPS:

carbamoyl

phosphate

synthetase,

氨基甲酰磷酸酶2.

胞嘧啶核苷酸的尿苷酸激酶ATP

ADPUDP二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP

酶谷氨酰胺ATP谷氨酸ADP+Pi嘧啶的元素来源氨基甲酰磷酸天冬氨酸（二）嘧啶核苷酸的补救尿嘧啶+PRPP尿嘧啶磷酸核糖转移酶UMP+

PPi尿嘧啶核苷+ATP尿苷激酶UMP

+ADP尿嘧啶+核糖1-磷酸尿嘧啶核苷+Pi尿苷磷酸化酶（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶类似物胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU)FdUMPFUTP55N5,N10-甲烯FH4FH2dUMPdTMPFdUMP（-）胸苷酸合酶某些改变了核糖结构的核苷类似物嘧啶核苷酸嘧啶碱→→→H2O嘧啶核苷PiPi1-磷酸核糖核苷酸酶核苷磷酸化酶1、嘧啶核苷酸的水解二、嘧啶核苷酸的分解代谢2、嘧啶碱的分解β-丙氨酸丙二酸

CoA乙酰CoATACβ-氨基异丁酸甲基丙二酸

CoA琥珀酰CoATAC

糖异生三、脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行（N代表A、G、U、C）（一）dNDP的生成（二）dTMP或TMP的生成dUMPdTMPUDP核糖苷酸还原酶dUDPCTP

CDP

dCDP

dCMP胸苷酸合酶N5,

N10-甲烯FH4

FH2dUMP（三）dNTP的生成ATP

+

dNDP

激

酶

ADP

+

dNTP（N

=A、C、G、T）选择题1.痛风症与下列哪种物质有关？A．尿素4D．NH

+B．尿酸

C．NH3E．肌酐2.

5-氟尿嘧啶(5-FU)治疗肿瘤的原理是作用

B．抑制胞嘧啶D．抑制dTMPA．本身直接

C．抑制尿嘧啶

E．抑制FH4复习题的是：时首先C．IMP3.

嘌呤核苷酸从头A．GMP

B．AMPD．ATP

E．GTP4.

内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是：A．尿素

B．肌酸

C．肌酸酐

D．尿酸

E．β-丙氨酸6.体内脱氧核苷酸是由下列哪种物质直接还原而成？A．核糖

D．二磷酸核苷B．核