生物化学09 核酸降解和核苷酸的代谢课件

第9章核酸的酶促降解和核苷酸代谢

第一节核酸的酶促降解第二节核苷酸的分解第三节核苷酸的合成第9章核酸的酶促降解和核苷酸代谢第一节核酸的酶促降解核酸酶实质是磷酸二脂酶。根据酶对底物的专一性分为：核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、非特异性核酸酶。根据酶的作用方式分：内切酶、外切酶。第一节核酸的酶促降解

核酸酶

核酸核苷酸

3’、5’-磷酸二酯键核酸酶实质是磷酸二脂酶。第一节核酸的酶促降解一、核糖核酸酶只水解RNA磷酸二酯键的酶（RNase）牛胰核糖核酸酶I（RNaseI），作用位点是嘧啶核苷-3’-磷酸与其它核苷酸间的连接键。（内切核酸酶）核糖核酸酶T1（RNaseT1），作用位点是3’-鸟苷酸与其它核苷酸的5’-OH间的键。（内切核酸酶）5´

p

p

p

pOHPyPuPyPu1´

p

p

pGACU

p

p

pGA3´RNAaseIRNAaseIRNAaseT1RNAaseT1一、核糖核酸酶只水解RNA磷酸二酯键的酶（RNase）牛胰核只能水解DNA磷酸二酯键的酶。牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseⅠ）：可切割双链和单链DNA，降解产物为3’-磷酸为末端的寡核苷酸。限制性核酸内切酶：细菌产生的、能识别并特异切割外源DNA特定序列中的磷酸二脂键(对碱基序列专一）的核酸内切酶。

二、脱氧核糖核酸酶只能水解DNA磷酸二酯键的酶。二、脱氧核糖核酸酶限制性内切酶类型

I型：识别位点与切割位点相差甚远Ⅱ型：切割位点位于识别位点上，产物为专一性片段。Ⅲ型：识别位点为5-7bp的非对称序列

，切割位点在顺序之外离识别序列5-10bp限制性内切酶类型I型：识别位点与切割位点相差甚远限制性核酸内切酶的类型主要特性I型II型III型限制修饰多功能单功能双功能蛋白结构异源三聚体同源二聚体异源二聚体辅助因子ATPMg2+SAMATPMg2+SAMMg2+识别序列TGAN8TGCT回文序列GAGCCAACN6GTGCCAGCAG切割位点距识别序列1kb处识别序列内或附近距识别序列下游随机性切割特异性切割24-26bp处限制性核酸内切酶的类型主要特性50年代初发现了由寄主控制的限制和修饰现象(B)(K)大肠杆菌B大肠杆菌K114×10—

410—4E.O.P成斑率efficiencyofplating宿主的限制和修饰现象50年代初发现了由寄主控制的限制和修饰现象(B)(K)大限制—修饰的酶学假说(B)(B)酶切位点不被修饰噬菌体DNA被切割酶切位点被修饰基因组DNA不被切割1968年，Meselson和Yuan发现了I型限制性核酸内切酶1970年，Smith和Wilcox从流感嗜血杆菌中分离纯化了第一个II型限制性核酸内切酶HindII限制—修饰的酶学假说(B)(B)酶切位点噬菌体DNA酶切限制性核酸内切酶的类型首先由M.Meselson和R.Yuan在1968年从大肠杆菌

B株和

K株分离的。（1）识别位点序列EcoB：

TGA(N)8TGCTEcoK：AAC(N)6GTGC1.I型限制性内切酶

如

EcoB和

EcoK未甲基化修饰的特异序列。限制性核酸内切酶的类型首先由M.Meselson和R.Y需ATP、Mg2+和SAM（S-腺苷蛋氨酸）。（3）作用机理在距离特异性识别位点约1000—1500bp处随机切开一条单链。Recognizesitecut1-1.5kb（2）切割位点需ATP、Mg2+和SAM（S-腺苷蛋氨酸）。（3）作用机理首先由H.O.Smith和K.W.Wilcox在1970年从流感嗜血菌中分离出来分离的第一个酶是HindⅡ

。

（1）识别位点序列未甲基化修饰的双链DNA上的特殊靶序列（多数是回文序列）。与DNA的来源无关。2.II类限制性内切酶

首先由H.O.Smith和K.W.Wilcox在1970EcoRI5’-GAATTC-3’

3’-CTTAAG-5’

PstI5’-CTGCAG-3’

3’-GACGTC-5’

产生粘性末端EcoRV5’-GATATC-3’

3’-CTATAG-5’

产生平齐末端（2）切割位点切开双链DNA。形成粘性末端（stickyend）或平齐末端（bluntend）。如：识别位点处。EcoRI5’-GAATTC-3’EcoRV（3）粘性末端（stickyends，cohensiveends）含有几个核苷酸单链的末端。分两种类型：①

5’端凸出（如EcoRI切点）GAATTC

CTTAA

G

GAATTC

CTTAAG5’--3’

3’--5’

5’--3’

3’--5’

（3）粘性末端（stickyends，cohensiveCTGCAG

②

3’端凸出（如PstI切点）GACGTC

5’--3’

3’--5’

5’--3’

3’--5’

CTGCAG

GACGTC

CTGCAG②3’端凸出（如PstI切点）GACG3.III类限制性内切酶

在完全肯定的位点切割DNA，但反应需要ATP、

Mg2+和SAM（S-腺苷蛋氨酸）。用途不大。EcoP1:AGACCEcoP15:CAGCAG3.III类限制性内切酶在完全肯定的位点切割DNA，但反限制性内切酶的命名和意义EcoRI序号属名种名株名例：EcoRI是从大肠杆菌（E.coli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶

限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。限制性内切酶的命名和意义EcoRI序号属名种名株名例：E产生3ˊ-OH和5ˊ-P的末端限制性内切酶Ⅱ产生3ˊ-OH和5ˊ-P的末端限制性内切酶Ⅱ既可水解RNA，又可水解DNA磷酸二酯键的核酸酶。小球菌核酸酶（内切酶），可作用于RNA或变性的DNA，产生3’-核苷酸或寡核苷酸。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶（外切酶）。三、非特异性核酸酶既可水解RNA，又可水解DNA磷酸二酯键的核酸酶。三、非特异蛇毒磷酸二酯酶能从RNA或DNA链的游离的3’-OH逐个水解，生成5’-核苷酸。牛脾磷酸二酯酶从游离的5’-OH开始逐个水解，生成3’核苷酸。

蛇毒磷酸二酯酶能从RNA或DNA链的游离的3’-OH逐个水解第二节核苷酸的降解核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶（磷酸单酯酶）核苷磷酸化酶核酸核苷酸核苷磷酸嘌呤或嘧啶戊糖-1-磷酸一、核苷酸的降解

第二节核苷酸的降解核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶（磷酸单酯酶一、核苷酸的降解

1、核苷酸酶（磷酸单脂酶）水解核苷酸，产生核苷和磷酸。一、核苷酸的降解

1、核苷酸酶（磷酸单脂酶）2、核苷磷酸化酶广泛存在，反应可逆

核苷+磷酸核苷磷酸化酶碱基+戊糖-1-磷酸2、核苷磷酸化酶广泛存在，反应可逆

核苷+磷酸核苷磷不同生物降解的产物不同

二、嘌呤的降解二、嘌呤的降解（人类和灵长类动物）（灵长类以外的哺乳动物）（人类和灵长类动物）（灵长类以外的哺乳动物）尿囊酸酶H2O脲酶2H2O4NH3+2CO2乙醛酸尿素OHNH2尿囊酸（植物）（鱼类、两栖类）（海洋无脊椎动物）脱氨氧化水解尿囊酸酶H2O脲酶2H2O4NH3+2CO2乙醛酸尿素O三、嘧啶的降解脱氨还原水解三、嘧啶的降解脱氨还原水解一、嘌呤核苷酸的生物合成从头合成途径补救途径二、嘧啶核苷酸的生物合成从头合成途径补救合成途径第三节核苷酸的生物合成三、脱氧核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的生物合成从头合成途径补救途径二、嘧啶核苷酸的（1）嘌呤环上各原子的来源N3N9N7N1C2C6C4C5C8来自谷氨酰胺的酰胺氮来自甲酸来自甲酸来自天冬氨酸来自甘氨酸来自CO2一、嘌呤核苷酸的生物合成（AMP、GMP)合成嘌呤核苷酸，先合成IMP，再转化为AMP、GMP。1、从头合成（1）嘌呤环上各原子的来源N3N9N7N1C2C6C4IMP的合成是从5-磷酸核糖开始的，先于ATP反应生成5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸（PRPP），然后嘌呤环的各原子在PRPP的C-1位置上逐渐加上去。（2）

IMP的合成IMP的合成是从5-磷酸核糖开始的，先于ATP反应生成5’-5-P核糖ATPAMP5-P核糖-1-焦磷酸

IMP945783612川IMP的合成是从5-磷酸核糖开始的，先于ATP反应生成5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸（PRPP），然后嘌呤环的各原子在PRPP的C-1位置上逐渐加上去。5-P核糖ATPAMP5-P核糖-1-焦磷酸IM5-磷酸核糖+CO2+甲川THFA+甲酰THFA+2Gln+Gly+Asp+5ATP→IMP+2THFA+2Glu+延胡索酸+4ADP+1AMP+4Pi+PPi总反应式：总反应式：（3）IMP转变为GMP和AMP（3）IMP转变为GMP和AMP嘌呤核苷+磷酸核苷磷酸化酶嘌呤碱+戊糖-1-磷酸2、

补救途径(利用已有的碱基和核苷合成核苷酸)(1)磷酸核糖转移酶途径（重要途径）次黄嘌呤（鸟嘌呤）+5-PRPP次黄嘌呤(鸟嘌呤)磷酸核糖转移酶IMP（GMP)+PPi腺嘌呤+5-PRPP腺嘌呤磷酸核糖转移酶AMP+PPi嘌呤核苷+磷酸核苷磷酸化酶嘌呤碱+戊糖-1-腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为腺嘌呤核苷，后者在腺苷激酶的作用下与ATP反应，生成腺嘌呤核苷酸。2、核苷激酶途径（生物体内只发现有腺苷激酶）碱基+核糖-1-磷酸核苷磷酸化酶核苷+Pi腺苷+ATP腺苷激酶腺苷酸+ADP腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为腺嘌呤核苷，后者在腺苷激酶的与嘌呤核苷酸合成不同，在合成嘧啶核苷酸时，首先合成嘧啶环，再与磷酸核糖结合，生成尿嘧啶核苷酸，最后由尿嘧啶核苷酸转化为胞嘧啶核苷酸。二、嘧啶核苷酸的合成1、

从头合成与嘌呤核苷酸合成不同，在合成嘧啶核苷酸时，首先合成嘧啶环，再（1）嘧啶环上各原子的来源

来自天冬氨酸来自CO2来自NH3NNCCCC654321氨甲酰磷酸（1）嘧啶环上各原子的来源来自天冬氨酸来自CO2来自NH3（2）尿嘧啶核苷酸的合成天冬氨酸转氨甲酰酶二氢乳清酸酶二氢乳清酸脱氢酶乳清苷酸焦磷酸化酶／Mg2+乳清苷酸脱羧酶（2）尿嘧啶核苷酸的合成天冬氨酸转氨甲酰酶二氢乳清酸酶二氢乳尿嘧啶核苷三磷酸可直接与NH3（细菌）或Gln（动物）反应，生成胞嘧啶核苷三磷酸。UMP+ATP尿嘧啶核苷酸激酶／Mg2+UDP+ADPUDP+ATP核苷二磷酸激酶／Mg2+UTP+ADPCTP合成酶UTP+Gln（NH4+）+ATP+H2OCTP+Glu+ADP+Pi（3）胞嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷三磷酸可直接与NH3（细菌）或Gln（动物）反应，嘧啶碱与1-磷酸核糖生成嘧啶核苷，然后由尿苷激酶催化尿苷和胞苷形成UMP和CMP。嘧啶碱+1-磷酸核糖核苷磷酸化酶嘧啶核苷+Pi尿苷（胞苷）+ATP尿苷激酶／Mg2+UMP（CMP）+ADP（2）磷酸核糖转移酶途径（胞嘧啶不行）尿嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶+5-PRPPUMP+PPi2、

补救途径（1）

嘧啶核苷激酶途径（重要途径）嘧啶碱与1-磷酸核糖生成嘧啶核苷，然后由尿苷激酶催化尿苷和胞嘌啶核苷酸与嘧啶核苷酸合成的比较相同点1.

合成原料基本相同嘌啶核苷酸嘧啶核苷酸2.

都有从头和补救途径

3.

先合成有关的核苷酸,再合成核苷酸。不同点1.

在5'-P-R基础上合成嘌呤环2.

最先合成的核苷酸是IMP

3.

在IMP基础上完成AMP和GMP的合成1.

先合成嘧啶环再与5'-P-R结合2.

先合成UMP3.

以UMP为基础,完成CTP,TMP的合成

嘌啶核苷酸与嘧啶核苷酸合成的比较相同点1.合成原料基本相同脱氧核糖核苷酸是由相应的核糖核苷酸衍生而来的。三、脱氧核苷酸的合成脱氧核糖核苷酸是由相应的核糖核苷酸衍生而来的。三、脱氧核苷酸核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶二、核苷酸的生物合成3、脱氧核糖核苷酸的生物合成核糖核苷酸还原需要二个氢，其最终的给体是NADPH硫氧还蛋白谷氧还蛋白二、核苷酸的生物合成3、脱氧核糖核苷酸的生物合成核糖核苷酸还（1）核糖核苷酸的还原反应NADP+NADPH+H+硫氧还蛋白还原酶FAD核糖核苷酸还原酶（B1和B2）ATP、Mg2+硫氧还蛋白（还原型）SHSH硫氧还蛋白（氧化型）SSOP-P-CH2NOHOH核糖核苷二磷酸OP-P-CH2NOHH+H2O脱氧核糖核苷二磷酸ADP、GDP、CDP、UDP腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶核糖核苷酸经还原，将核糖第二位碳原子的氧脱去，即成为相应的脱氧核糖核苷酸。还原反应一般在核苷二磷酸（NDP）水平上进行（1）核糖核苷酸的还原反应NADP+NADPH+H+硫氧还蛋由尿嘧啶脱氧核苷酸（dUMP）经甲基化生成。Ser提供甲基，NADPH提供还原当量。（2）胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成H由尿嘧啶脱氧核苷酸（dUMP）经甲基化生成。Ser提供甲基，胸腺嘧啶核苷酸合成酶dUMP+N5,N10-亚甲基THFAdTMP+二氢叶酸二氢叶酸还原酶7，8-二氢叶酸+NADPH+H+5，6，7，8-THFA+NDAP+Ser羟甲基转移酶Ser+THFAGly+N5,N10-亚甲基THFA+H2O胸腺嘧啶核苷酸合成酶dUMP+N5,N10-亚甲基THF四氢叶酸是一碳的载体，参与嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成。氨基蝶呤、氨甲蝶呤是叶酸的类似物，能与二氢叶酸还原酶不可逆结合，阻止FH4的生成，从而抑制FH4参与的一碳单位的转移。四氢叶酸是一碳的载体，参与嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合三、

核苷酸合成总结三、

核苷酸合成总结第9章核酸的酶促降解和核苷酸代谢

第一节核酸的酶促降解第二节核苷酸的分解第三节核苷酸的合成第9章核酸的酶促降解和核苷酸代谢第一节核酸的酶促降解核酸酶实质是磷酸二脂酶。根据酶对底物的专一性分为：核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、非特异性核酸酶。根据酶的作用方式分：内切酶、外切酶。第一节核酸的酶促降解

核酸酶

核酸核苷酸

3’、5’-磷酸二酯键核酸酶实质是磷酸二脂酶。第一节核酸的酶促降解一、核糖核酸酶只水解RNA磷酸二酯键的酶（RNase）牛胰核糖核酸酶I（RNaseI），作用位点是嘧啶核苷-3’-磷酸与其它核苷酸间的连接键。（内切核酸酶）核糖核酸酶T1（RNaseT1），作用位点是3’-鸟苷酸与其它核苷酸的5’-OH间的键。（内切核酸酶）5´

p

p

p

pOHPyPuPyPu1´

p

p

pGACU

p

p

pGA3´RNAaseIRNAaseIRNAaseT1RNAaseT1一、核糖核酸酶只水解RNA磷酸二酯键的酶（RNase）牛胰核只能水解DNA磷酸二酯键的酶。牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseⅠ）：可切割双链和单链DNA，降解产物为3’-磷酸为末端的寡核苷酸。限制性核酸内切酶：细菌产生的、能识别并特异切割外源DNA特定序列中的磷酸二脂键(对碱基序列专一）的核酸内切酶。

二、脱氧核糖核酸酶只能水解DNA磷酸二酯键的酶。二、脱氧核糖核酸酶限制性内切酶类型

I型：识别位点与切割位点相差甚远Ⅱ型：切割位点位于识别位点上，产物为专一性片段。Ⅲ型：识别位点为5-7bp的非对称序列

，切割位点在顺序之外离识别序列5-10bp限制性内切酶类型I型：识别位点与切割位点相差甚远限制性核酸内切酶的类型主要特性I型II型III型限制修饰多功能单功能双功能蛋白结构异源三聚体同源二聚体异源二聚体辅助因子ATPMg2+SAMATPMg2+SAMMg2+识别序列TGAN8TGCT回文序列GAGCCAACN6GTGCCAGCAG切割位点距识别序列1kb处识别序列内或附近距识别序列下游随机性切割特异性切割24-26bp处限制性核酸内切酶的类型主要特性50年代初发现了由寄主控制的限制和修饰现象(B)(K)大肠杆菌B大肠杆菌K114×10—

410—4E.O.P成斑率efficiencyofplating宿主的限制和修饰现象50年代初发现了由寄主控制的限制和修饰现象(B)(K)大限制—修饰的酶学假说(B)(B)酶切位点不被修饰噬菌体DNA被切割酶切位点被修饰基因组DNA不被切割1968年，Meselson和Yuan发现了I型限制性核酸内切酶1970年，Smith和Wilcox从流感嗜血杆菌中分离纯化了第一个II型限制性核酸内切酶HindII限制—修饰的酶学假说(B)(B)酶切位点噬菌体DNA酶切限制性核酸内切酶的类型首先由M.Meselson和R.Yuan在1968年从大肠杆菌

B株和

K株分离的。（1）识别位点序列EcoB：

TGA(N)8TGCTEcoK：AAC(N)6GTGC1.I型限制性内切酶

如

EcoB和

EcoK未甲基化修饰的特异序列。限制性核酸内切酶的类型首先由M.Meselson和R.Y需ATP、Mg2+和SAM（S-腺苷蛋氨酸）。（3）作用机理在距离特异性识别位点约1000—1500bp处随机切开一条单链。Recognizesitecut1-1.5kb（2）切割位点需ATP、Mg2+和SAM（S-腺苷蛋氨酸）。（3）作用机理首先由H.O.Smith和K.W.Wilcox在1970年从流感嗜血菌中分离出来分离的第一个酶是HindⅡ

。

（1）识别位点序列未甲基化修饰的双链DNA上的特殊靶序列（多数是回文序列）。与DNA的来源无关。2.II类限制性内切酶

首先由H.O.Smith和K.W.Wilcox在1970EcoRI5’-GAATTC-3’

3’-CTTAAG-5’

PstI5’-CTGCAG-3’

3’-GACGTC-5’

产生粘性末端EcoRV5’-GATATC-3’

3’-CTATAG-5’

产生平齐末端（2）切割位点切开双链DNA。形成粘性末端（stickyend）或平齐末端（bluntend）。如：识别位点处。EcoRI5’-GAATTC-3’EcoRV（3）粘性末端（stickyends，cohensiveends）含有几个核苷酸单链的末端。分两种类型：①

5’端凸出（如EcoRI切点）GAATTC

CTTAA

G

GAATTC

CTTAAG5’--3’

3’--5’

5’--3’

3’--5’

（3）粘性末端（stickyends，cohensiveCTGCAG

②

3’端凸出（如PstI切点）GACGTC

5’--3’

3’--5’

5’--3’

3’--5’

CTGCAG

GACGTC

CTGCAG②3’端凸出（如PstI切点）GACG3.III类限制性内切酶

在完全肯定的位点切割DNA，但反应需要ATP、

Mg2+和SAM（S-腺苷蛋氨酸）。用途不大。EcoP1:AGACCEcoP15:CAGCAG3.III类限制性内切酶在完全肯定的位点切割DNA，但反限制性内切酶的命名和意义EcoRI序号属名种名株名例：EcoRI是从大肠杆菌（E.coli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶

限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。限制性内切酶的命名和意义EcoRI序号属名种名株名例：E产生3ˊ-OH和5ˊ-P的末端限制性内切酶Ⅱ产生3ˊ-OH和5ˊ-P的末端限制性内切酶Ⅱ既可水解RNA，又可水解DNA磷酸二酯键的核酸酶。小球菌核酸酶（内切酶），可作用于RNA或变性的DNA，产生3’-核苷酸或寡核苷酸。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶（外切酶）。三、非特异性核酸酶既可水解RNA，又可水解DNA磷酸二酯键的核酸酶。三、非特异蛇毒磷酸二酯酶能从RNA或DNA链的游离的3’-OH逐个水解，生成5’-核苷酸。牛脾磷酸二酯酶从游离的5’-OH开始逐个水解，生成3’核苷酸。

蛇毒磷酸二酯酶能从RNA或DNA链的游离的3’-OH逐个水解第二节核苷酸的降解核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶（磷酸单酯酶）核苷磷酸化酶核酸核苷酸核苷磷酸嘌呤或嘧啶戊糖-1-磷酸一、核苷酸的降解

第二节核苷酸的降解核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶（磷酸单酯酶一、核苷酸的降解

1、核苷酸酶（磷酸单脂酶）水解核苷酸，产生核苷和磷酸。一、核苷酸的降解

1、核苷酸酶（磷酸单脂酶）2、核苷磷酸化酶广泛存在，反应可逆

核苷+磷酸核苷磷酸化酶碱基+戊糖-1-磷酸2、核苷磷酸化酶广泛存在，反应可逆

核苷+磷酸核苷磷不同生物降解的产物不同

二、嘌呤的降解二、嘌呤的降解（人类和灵长类动物）（灵长类以外的哺乳动物）（人类和灵长类动物）（灵长类以外的哺乳动物）尿囊酸酶H2O脲酶2H2O4NH3+2CO2乙醛酸尿素OHNH2尿囊酸（植物）（鱼类、两栖类）（海洋无脊椎动物）脱氨氧化水解尿囊酸酶H2O脲酶2H2O4NH3+2CO2乙醛酸尿素O三、嘧啶的降解脱氨还原水解三、嘧啶的降解脱氨还原水解一、嘌呤核苷酸的生物合成从头合成途径补救途径二、嘧啶核苷酸的生物合成从头合成途径补救合成途径第三节核苷酸的生物合成三、脱氧核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的生物合成从头合成途径补救途径二、嘧啶核苷酸的（1）嘌呤环上各原子的来源N3N9N7N1C2C6C4C5C8来自谷氨酰胺的酰胺氮来自甲酸来自甲酸来自天冬氨酸来自甘氨酸来自CO2一、嘌呤核苷酸的生物合成（AMP、GMP)合成嘌呤核苷酸，先合成IMP，再转化为AMP、GMP。1、从头合成（1）嘌呤环上各原子的来源N3N9N7N1C2C6C4IMP的合成是从5-磷酸核糖开始的，先于ATP反应生成5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸（PRPP），然后嘌呤环的各原子在PRPP的C-1位置上逐渐加上去。（2）

IMP的合成IMP的合成是从5-磷酸核糖开始的，先于ATP反应生成5’-5-P核糖ATPAMP5-P核糖-1-焦磷酸

IMP945783612川IMP的合成是从5-磷酸核糖开始的，先于ATP反应生成5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸（PRPP），然后嘌呤环的各原子在PRPP的C-1位置上逐渐加上去。5-P核糖ATPAMP5-P核糖-1-焦磷酸IM5-磷酸核糖+CO2+甲川THFA+甲酰THFA+2Gln+Gly+Asp+5ATP→IMP+2THFA+2Glu+延胡索酸+4ADP+1AMP+4Pi+PPi总反应式：总反应式：（3）IMP转变为GMP和AMP（3）IMP转变为GMP和AMP嘌呤核苷+磷酸核苷磷酸化酶嘌呤碱+戊糖-1-磷酸2、

补救途径(利用已有的碱基和核苷合成核苷酸)(1)磷酸核糖转移酶途径（重要途径）次黄嘌呤（鸟嘌呤）+5-PRPP次黄嘌呤(鸟嘌呤)磷酸核糖转移酶IMP（GMP)+PPi腺嘌呤+5-PRPP腺嘌呤磷酸核糖转移酶AMP+PPi嘌呤核苷+磷酸核苷磷酸化酶嘌呤碱+戊糖-1-腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为腺嘌呤核苷，后者在腺苷激酶的作用下与ATP反应，生成腺嘌呤核苷酸。2、核苷激酶途径（生物体内只发现有腺苷激酶）碱基+核糖-1-磷酸核苷磷酸化酶核苷+Pi腺苷+ATP腺苷激酶腺苷酸+ADP腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下转化为腺嘌呤核苷，后者在腺苷激酶的与嘌呤核苷酸合成不同，在合成嘧啶核苷酸时，首先合成嘧啶环，再与磷酸核糖结合，生成尿嘧啶核苷酸，最后由尿嘧啶核苷酸转化为胞嘧啶核苷酸。二、嘧啶核苷酸的合成1、

从头合成与嘌呤核苷酸合成不同，在合成嘧啶核苷酸时，首先合成嘧啶环，再（1）嘧啶环上各原子的来源

来自天冬氨酸来自CO2来自NH3NNCCCC654321氨甲酰磷酸（1）嘧啶环上各原子的来源来自天冬氨酸来自CO2来自NH3（2）尿嘧啶核苷酸的合成天冬氨酸转氨甲酰酶二氢乳清酸酶二氢乳清酸脱氢酶乳清苷酸焦磷酸化酶／Mg2+乳清苷酸脱羧酶（2）尿嘧啶核苷酸的合成天冬氨酸转氨甲酰酶二氢乳清酸酶二氢乳尿嘧啶核苷三磷酸可直接与NH3（细菌）或Gln（动物）反应，生成胞嘧啶核苷三磷酸。UMP+ATP尿嘧啶核苷酸激酶／Mg2+UDP+ADPUDP+ATP核苷二磷酸激酶／Mg2+UTP+ADPCTP合成酶UTP+Gln（NH4+）+ATP+H2OCTP+Glu+ADP+Pi（3）胞嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷三磷酸可直接与NH3（细菌）或Gln（动物）反应，嘧啶碱与1-磷酸核糖生成嘧啶核苷，然后由尿苷激酶催