生物化学课件6核酸代谢A

第十一章核苷酸代谢

Chapter11

Metabolismofnucleotide1第十一章核苷酸代谢

Chapter11Meta核酸调味料：

配料：肌苷酸钠、（IMP）、鸟苷酸钠、（GMP）、谷氨酸钠、（M.S.G）、氯化钠。

产品标准号：Q/NLG06

特级味精：

配料：谷氨酸钠99%，呈味核苷酸钠0.2%

产品标准号：Q/NLG012核酸调味料：

配料：肌苷酸钠、（IMP）、鸟苷酸钠、（G珍奥核酸胶囊

适用体弱多病、抵抗力低下

珍奥核酸口服液

适用免疫力低、体质虚弱多病

珍奥肝泰胶囊免疫调节、对化学性肝损伤有辅助保护作用

RNA核糖核酸

在食品、医药保健、日用化妆品、农业等方面均具有重要的用途和使用价值

3珍奥核酸胶囊

适用体弱多病、抵抗力低下

珍奥核酸口服液

适用珍奥核酸胶囊

功效成分：核酸（DNA+RNA）≥200毫克/粒、

蛋白质、锌、铁等多种微量元素

保健作用：免疫调节

净含量：350毫克/粒

适宜人群：体弱多病、体乏无力、抵抗力低下者

用法用量：每日两次，每次2～3粒，温开水吞服，适加饮水量，以利代谢。

注意事项：

1、少数人服用后偶有腹胀或无痛性腹泻，可减半，服用1周后再恢复正常用量。

2、各类出血性疾病的发病期、女子经期暂停服用。

3、高血压患者第一个月服用减半。

4、孕妇、婴幼儿及过敏体质者不宜服用。

5、瓶内纸袋为干燥剂，请勿食用。4珍奥核酸胶囊

功效成分：核酸（DNA+RNA）≥200毫克/核酸的基本构成碱基戊糖核苷核酸核苷酸磷酸NucleicacidNucleotideNucleoside脱氧核糖核糖BaseRiboseDeoxyribose嘧啶碱嘌呤碱胸腺嘧啶尿嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶PurinebasesthyminecytosineuracilPyrimidinebasesadenineguanine核酸酶（磷酸二酯酶）核酸酸酶（磷酸单酯酶）核苷酶5核酸的基本构成碱基戊糖核苷核酸核苷酸磷酸Nucleicac核苷酸(nucleotide)是构成核酸(nucleicacid)的基本单位，人体所需的核苷酸主要是由机体自身合成的。食物中的核酸或核苷酸类物质很少被人体所利用。

6核苷酸(nucleotide)是构成核酸(nucleica生物化学课件6核酸代谢A生物化学课件6核酸代谢A核苷酶

核苷磷酸化酶

核苷水解酶9核苷酶

核苷磷酸化酶

核苷水解酶9核苷酸代谢的动态单核苷酸库氨基酸葡萄糖磷酸核苷酸的从头合成核酸的降解核苷酸的降解产物的再利用核苷酸的降解核酸的合成10核苷酸代谢的动态单核苷酸库氨基酸葡萄糖磷酸核苷酸的从头合核苷酸类物质在人体具有多方面的生理功用：①作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。②作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP，UTP，CTP等。③参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和cGMP作为激素的第二信使。11核苷酸类物质在人体具有多方面的生理功用：11④参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。⑤作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM）等。12④参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD二、嘌呤核苷酸的分解代谢

嘌呤核苷及嘌呤可经水解，脱氨及氧化作用生成尿酸（人和猿类）尿囊素（其他哺乳类动物）尿素（多数鱼类及两栖类）二氧化碳和氨（其他）第一节嘌呤核苷酸的代谢

Metabolismofpurinenucleotide13二、嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤核苷及嘌呤可经水解，脱氨及氧化嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶的催化下分解生成嘌呤碱，最后经氧化生成尿酸(uricacid)，经尿液排出体外。14嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产物。但在鸟类，尿酸则可继续分解产生尿囊素。痛风症患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异常，可致血中尿酸水平升高，以尿酸钠晶体沉积于软骨、关节、软组织及肾脏，临床上表现为皮下结节，关节疼痛等。

15尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产物。但在鸟类，尿酸则可16161717二、嘌呤核苷酸的合成代谢（一）嘌呤核苷酸的从头合成途径（1）合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、CO2、磷酸核糖。18二、嘌呤核苷酸的合成代谢18（2）合成特点：磷酸核糖为起始物，逐步加原料合成嘌呤环，形成重要中间产物IMP（次黄嘌呤核苷酸），再由它转变为AMP和GMP。（二）嘌呤的再利用途径直接利用嘌呤核苷酸分解的产物嘌呤碱及其核苷重建嘌呤核苷酸。19（2）合成特点：磷酸核糖为起始物，逐步加原料合成嘌呤环，形成（一）从头合成途径：1．概念：通过利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径(denovosynthesis)。这一途径主要见于肝脏，其次为小肠和胸腺。

20（一）从头合成途径：2021212．合成步骤：可分为三个阶段：⑴次黄嘌呤核苷酸的合成：首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下，消耗ATP，由5'-磷酸核糖合成PRPP(1'-焦磷酸-5'-磷酸核糖)。然后再经过大约10步反应，合成第一个嘌呤核苷酸——次黄苷酸（IMP）。222．合成步骤：22

磷酸核糖焦磷酸合成酶ATPAMPMg2+5’-磷酸核糖

PRPP

→→→→IMP

23磷酸核糖焦磷酸合成酶23⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成：IMP在腺苷酸代琥珀酸合成酶的催化下，由天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMP-S），然后裂解产生AMP；IMP也可在IMP脱氢酶的催化下，以NAD+为受氢体，脱氢氧化为黄苷酸（XMP），后者再在鸟苷酸合成酶催化下，由谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸（GMP）。24⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成：24见P.239.

AMP-SAMPIMPXMPGMPAspNAD+Gln25见P.239.AspNAD+Gln25腺苷酸脱氨酶(adenylatedeaminase)可催化AMP脱氨基，此反应与转氨基反应相联系，即构成嘌呤核苷酸循环的脱氨基作用。

26腺苷酸脱氨酶(adenylatedeaminase)可催化⑶三磷酸嘌呤核苷的合成：

27⑶三磷酸嘌呤核苷的合成：27（二）补救合成途径：又称再利用合成途径(salvagepathway)。指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱合成嘌呤核苷酸的过程。这一途径可在大多数组织细胞中进行。28（二）补救合成途径：28其反应为：

腺嘌呤磷酸核糖转移酶A+PRPPAMP+PPi

次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶I/G+PRPPIMP/GMP+PPi29其反应为：29（三）抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制：能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代谢药物，通常是属于嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物，主要通过对代谢酶的竞争性抑制作用，来干扰或抑制嘌呤核苷酸的合成，因而具有抗肿瘤治疗作用。在临床上应用较多的嘌呤核苷酸类似物主要是6-巯基嘌呤（6-MP）。6-MP的化学结构与次黄嘌呤类似，因而可以抑制IMP转变为AMP或GMP，从而干扰嘌呤核苷酸的合成。

30（三）抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制：303131一、嘧啶核苷酸的分解代谢

嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷酸化酶的催化下，除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱可在体内进一步分解代谢。不同的嘧啶碱其分解代谢的产物不同，其降解过程主要在肝脏进行。

第二节嘧啶核苷酸的代谢

Metabolismofpyrimidinenucleotide

32一、嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷3333（一）胞嘧啶和尿嘧啶的降解：

34（一）胞嘧啶和尿嘧啶的降解：34（二）胸腺嘧啶的降解：

35（二）胸腺嘧啶的降解：35二、嘧啶核苷酸的合成代谢（一）嘧啶核苷酸的从头合成途径（1）合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2、磷酸核糖。

（2）合成特点：用原料先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸。（二）嘧啶的再利用途径直接利用嘧啶核苷酸分解的产物嘧啶核苷重建嘧啶核苷酸。36二、嘧啶核苷酸的合成代谢36（一）从头合成途径：从头合成途径（denovosynthesis)是指利用一些简单的前体物逐步合成嘧啶核苷酸的过程。该过程主要在肝脏的胞液中进行。

37（一）从头合成途径：从头合成途径（denovosynth嘧啶核苷酸的主要合成步骤为：1.尿苷酸（uridinemonophosphate)的合成：在氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ的催化下，以Gln，CO2，ATP为原料合成氨基甲酰磷酸。后者在天冬氨酸转氨甲酰酶的催化下，转移一分子天冬氨酸，从而合成氨甲酰天冬氨酸，然后再经脱氢、脱羧、环化等反应，合成第一个嘧啶核苷酸，即UMP。38嘧啶核苷酸的主要合成步骤为：38

Gln+CO2+2ATP氨基甲酰磷酸氨甲酰天冬氨酸乳清酸UMP

39392．胞苷酸的合成：

402．胞苷酸的合成：403．脱氧嘧啶核苷酸的合成：

413．脱氧嘧啶核苷酸的合成：41（二）补救合成途径：由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为补救合成途径(salvagepathway)。以嘧啶核苷的补救合成途径较重要。

42（二）补救合成途径：42（三）抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制：能够抑制嘧啶核苷酸合成的抗代谢药物也是一些嘧啶核苷酸的类似物，通过对酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷酸的合成。主要的抗代谢药物是5-氟尿嘧啶（5-FU）。5-FU在体内可转变为F-dUMP，其结构与dUMP相似，可竞争性抑制胸苷酸合成酶的活性，从而抑制胸苷酸的合成。

43（三）抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制：能够抑制嘧啶核苷酸合脱氧核苷酸合成的特点（1）合成：脱氧核苷酸由核糖核苷酸还原而生成

腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶脱氧核糖核苷酸由相应的核糖核苷酸还原而成

胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸由尿嘧啶核糖核苷酸还原成尿嘧啶脱氧核糖核苷酸，然后尿嘧啶再经甲基化转变成胸腺嘧啶（2）特点：在二磷酸水平由核糖核苷酸还原酶直接还原核糖部分第二位碳原子44脱氧核苷酸合成的特点（1）合成：脱氧核苷酸由核糖核苷酸还原而复习题

比较不同生物对嘌呤分解代谢产物的差别生物体内嘌呤核苷和嘧啶核苷合成的特点？有哪些氨基酸直接参与核苷酸的合成？脱氧核苷酸合成的特点。核苷酸、氨基酸、脂类、糖代谢之间的相互联系。45复习题比较不同生物对嘌呤分解代谢产物的差别45第十一章核苷酸代谢

Chapter11

Metabolismofnucleotide46第十一章核苷酸代谢

Chapter11Meta核酸调味料：

配料：肌苷酸钠、（IMP）、鸟苷酸钠、（GMP）、谷氨酸钠、（M.S.G）、氯化钠。

产品标准号：Q/NLG06

特级味精：

配料：谷氨酸钠99%，呈味核苷酸钠0.2%

产品标准号：Q/NLG0147核酸调味料：

配料：肌苷酸钠、（IMP）、鸟苷酸钠、（G珍奥核酸胶囊

适用体弱多病、抵抗力低下

珍奥核酸口服液

适用免疫力低、体质虚弱多病

珍奥肝泰胶囊免疫调节、对化学性肝损伤有辅助保护作用

RNA核糖核酸

在食品、医药保健、日用化妆品、农业等方面均具有重要的用途和使用价值

48珍奥核酸胶囊

适用体弱多病、抵抗力低下

珍奥核酸口服液

适用珍奥核酸胶囊

功效成分：核酸（DNA+RNA）≥200毫克/粒、

蛋白质、锌、铁等多种微量元素

保健作用：免疫调节

净含量：350毫克/粒

适宜人群：体弱多病、体乏无力、抵抗力低下者

用法用量：每日两次，每次2～3粒，温开水吞服，适加饮水量，以利代谢。

注意事项：

1、少数人服用后偶有腹胀或无痛性腹泻，可减半，服用1周后再恢复正常用量。

2、各类出血性疾病的发病期、女子经期暂停服用。

3、高血压患者第一个月服用减半。

4、孕妇、婴幼儿及过敏体质者不宜服用。

5、瓶内纸袋为干燥剂，请勿食用。49珍奥核酸胶囊

功效成分：核酸（DNA+RNA）≥200毫克/核酸的基本构成碱基戊糖核苷核酸核苷酸磷酸NucleicacidNucleotideNucleoside脱氧核糖核糖BaseRiboseDeoxyribose嘧啶碱嘌呤碱胸腺嘧啶尿嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶PurinebasesthyminecytosineuracilPyrimidinebasesadenineguanine核酸酶（磷酸二酯酶）核酸酸酶（磷酸单酯酶）核苷酶50核酸的基本构成碱基戊糖核苷核酸核苷酸磷酸Nucleicac核苷酸(nucleotide)是构成核酸(nucleicacid)的基本单位，人体所需的核苷酸主要是由机体自身合成的。食物中的核酸或核苷酸类物质很少被人体所利用。

51核苷酸(nucleotide)是构成核酸(nucleica生物化学课件6核酸代谢A生物化学课件6核酸代谢A核苷酶

核苷磷酸化酶

核苷水解酶54核苷酶

核苷磷酸化酶

核苷水解酶9核苷酸代谢的动态单核苷酸库氨基酸葡萄糖磷酸核苷酸的从头合成核酸的降解核苷酸的降解产物的再利用核苷酸的降解核酸的合成55核苷酸代谢的动态单核苷酸库氨基酸葡萄糖磷酸核苷酸的从头合核苷酸类物质在人体具有多方面的生理功用：①作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。②作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP，UTP，CTP等。③参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和cGMP作为激素的第二信使。56核苷酸类物质在人体具有多方面的生理功用：11④参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。⑤作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM）等。57④参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD二、嘌呤核苷酸的分解代谢

嘌呤核苷及嘌呤可经水解，脱氨及氧化作用生成尿酸（人和猿类）尿囊素（其他哺乳类动物）尿素（多数鱼类及两栖类）二氧化碳和氨（其他）第一节嘌呤核苷酸的代谢

Metabolismofpurinenucleotide58二、嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤核苷及嘌呤可经水解，脱氨及氧化嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶的催化下分解生成嘌呤碱，最后经氧化生成尿酸(uricacid)，经尿液排出体外。59嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产物。但在鸟类，尿酸则可继续分解产生尿囊素。痛风症患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异常，可致血中尿酸水平升高，以尿酸钠晶体沉积于软骨、关节、软组织及肾脏，临床上表现为皮下结节，关节疼痛等。

60尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产物。但在鸟类，尿酸则可61166217二、嘌呤核苷酸的合成代谢（一）嘌呤核苷酸的从头合成途径（1）合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、CO2、磷酸核糖。63二、嘌呤核苷酸的合成代谢18（2）合成特点：磷酸核糖为起始物，逐步加原料合成嘌呤环，形成重要中间产物IMP（次黄嘌呤核苷酸），再由它转变为AMP和GMP。（二）嘌呤的再利用途径直接利用嘌呤核苷酸分解的产物嘌呤碱及其核苷重建嘌呤核苷酸。64（2）合成特点：磷酸核糖为起始物，逐步加原料合成嘌呤环，形成（一）从头合成途径：1．概念：通过利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径(denovosynthesis)。这一途径主要见于肝脏，其次为小肠和胸腺。

65（一）从头合成途径：2066212．合成步骤：可分为三个阶段：⑴次黄嘌呤核苷酸的合成：首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下，消耗ATP，由5'-磷酸核糖合成PRPP(1'-焦磷酸-5'-磷酸核糖)。然后再经过大约10步反应，合成第一个嘌呤核苷酸——次黄苷酸（IMP）。672．合成步骤：22

磷酸核糖焦磷酸合成酶ATPAMPMg2+5’-磷酸核糖

PRPP

→→→→IMP

68磷酸核糖焦磷酸合成酶23⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成：IMP在腺苷酸代琥珀酸合成酶的催化下，由天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMP-S），然后裂解产生AMP；IMP也可在IMP脱氢酶的催化下，以NAD+为受氢体，脱氢氧化为黄苷酸（XMP），后者再在鸟苷酸合成酶催化下，由谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸（GMP）。69⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成：24见P.239.

AMP-SAMPIMPXMPGMPAspNAD+Gln70见P.239.AspNAD+Gln25腺苷酸脱氨酶(adenylatedeaminase)可催化AMP脱氨基，此反应与转氨基反应相联系，即构成嘌呤核苷酸循环的脱氨基作用。

71腺苷酸脱氨酶(adenylatedeaminase)可催化⑶三磷酸嘌呤核苷的合成：

72⑶三磷酸嘌呤核苷的合成：27（二）补救合成途径：又称再利用合成途径(salvagepathway)。指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱合成嘌呤核苷酸的过程。这一途径可在大多数组织细胞中进行。73（二）补救合成途径：28其反应为：

腺嘌呤磷酸核糖转移酶A+PRPPAMP+PPi

次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶I/G+PRPPIMP/GMP+PPi74其反应为：29（三）抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制：能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代谢药物，通常是属于嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物，主要通过对代谢酶的竞争性抑制作用，来干扰或抑制嘌呤核苷酸的合成，因而具有抗肿瘤治疗作用。在临床上应用较多的嘌呤核苷酸类似物主要是6-巯基嘌呤（6-MP）。6-MP的化学结构与次黄嘌呤类似，因而可以抑制IMP转变为AMP或GMP，从而干扰嘌呤核苷酸的合成。

75（三）抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制：307631一、嘧啶核苷酸的分解代谢

嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷酸化酶的催化下，除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱可在体内进一步分解代谢。不同的嘧啶碱其分解代谢的产物不同，其降解过程主要在肝脏进行。

第二节嘧啶核苷酸的代谢

Metabolismofpyrimidinenucleotide

77一、嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷7833（一）胞嘧啶和尿嘧啶的降解：

79（一）胞嘧啶和尿嘧啶的降解：34（二）胸腺嘧啶的降解：

80（二）胸腺嘧啶的降解：35二、嘧啶核苷酸的合成代谢（一）嘧啶核苷酸的从头合成途径（1）合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2、磷酸核糖。

（2）合成特点：用原料先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸。（二）嘧啶的再利用途径直接利用嘧啶核苷酸分解的产物嘧啶核苷重建嘧啶核苷酸。81二、嘧啶核苷酸的合成代谢36（一）从头合成途径：