王镜岩生化第三版考研课件 核酸的降解和核苷酸代谢

第13章核酸的降解和核苷酸代谢第13章核酸的降解和核苷酸代谢1一、核酸和核苷酸的分解代谢二、核苷酸的生物合成三、辅酶核苷酸的生物合成提要一、核酸和核苷酸的分解代谢2（三）嘌呤碱的分解嘌呤碱首先在脱氨酶的作用下脱去氨基：1、腺嘌呤－－－－－次黄嘌呤2、鸟嘌呤－－－－－－黄嘌呤在体内腺嘌呤脱氨酶活性低，含量少。而腺嘌呤核苷脱氨酶却活性很高，可能脱氨作用是在核苷水平上发生的。H2ONH3H2ONH3（三）嘌呤碱的分解嘌呤碱首先在脱氨酶的作用下脱去氨基：H2O3王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢4鸟嘌呤脱氨酶活性高分布广。鸟嘌呤尿囊酸黄嘌呤氧化酶次黄嘌呤CO2NH3乙醛酸黄嘌呤尿酸尿囊素尿素尿酸氧化酶尿囊素酶尿囊酸酶脲酶鸟嘌呤脱氨酶活性高分布广。鸟嘌呤尿囊酸黄嘌呤氧化酶次黄嘌呤C5人－－尿酸，家畜－－尿囊素硬骨鱼－－尿囊酸，两栖类－－尿素，低等生物－－NH3。人－－尿酸，6王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢7二、核苷酸的生物合成

（一）嘌呤核糖核苷酸的合成（二）嘧啶核糖核苷酸的合成（三）脱氧核糖核苷酸的合成二、核苷酸的生物合成8（一）嘌呤核糖核苷酸的合成嘌呤环上的元素来源：1、N1－－Asp2、C2,C8－－FH43、N3,N4－－Gln4、C6－－CO25、C4,C5,N7－－Gly嘌呤碱基的合成是从5－P－核糖焦磷酸开始的，经过一系列复杂的变化生成IMP，然后再形成其他嘌呤。（一）嘌呤核糖核苷酸的合成嘌呤环上的元素来源：91、次黄嘌呤核苷酸的合成分两个阶段10个反应步骤。第一阶段：形成嘌呤的咪唑环第二阶段：形成IMP。1、次黄嘌呤核苷酸的合成分两个阶段10个反应步骤。10第一阶段：形成嘌呤的咪唑环1、由磷酸戊糖途径产生的5－P-核糖开始合成嘌呤核苷酸。在焦磷酸激酶催化下：5－P－R5－P－R-PPi5－P－R-PPi与1分子Gln反应获得氨基催化的酶是：P-核糖焦磷酸转酰胺酶5－P－R-PPi＋Gln5－P-核糖胺＋GluATPAMPH2OPPi第一阶段：形成嘌呤的咪唑环1、由磷酸戊糖途径产生的5－P-核115、在氨基咪唑核苷酸合成酶催化，甲酰甘氨咪核苷酸闭环生成5－N-咪唑核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸5－N-咪唑核苷酸ATPADP＋Pi5、在氨基咪唑核苷酸合成酶催化，ATPADP＋Pi12王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢132、腺嘌呤核苷酸的合成在次黄嘌呤核苷酸的基础上，很快就形成AMP。在合成过程中，抗菌素羽田杀菌素能竞争性抑制腺苷琥珀酸合成酶。因为羽田杀菌素的结构与Asp相似。理论上有抗癌作用，但也因其毒性未能使用。2、腺嘌呤核苷酸的合成在次黄嘌呤核苷酸的基础上，很快就形成A14从次黄嘌呤合成腺嘌呤从次黄嘌呤合成腺嘌呤15鸟嘌呤合成图解鸟嘌呤合成图解16嘌呤核苷酸互变关系裂解IMP2H+脱氨酶AMPSXMPAMP还原合成酶合成酶GMP嘌呤核苷酸互变关系裂解IMP2H+脱氨酶AMPSXMPAMP176、腺嘌呤合成调节从头合成途径的调节受产物抑制调节，IMP、GMP及AMP都抑制核糖焦磷酸转酰胺酶。腺嘌呤和鸟嘌呤抑制IMP合成AMP和GMP过程的酶类。6、腺嘌呤合成调节从头合成途径的调节受产物抑制调节，IMP、18王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢19（二）嘧啶核糖核苷酸的合成体内可利用机体的中间代谢产物从头合成嘧啶核苷酸。原料来自氨甲酰磷酸和天门冬氨酸。合成与嘌呤有所不同。嘧啶合成首先是合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖结合成嘧啶核苷酸。先合成的是尿嘧啶，在尿嘧啶的基础上合成其他嘧啶核苷酸。（二）嘧啶核糖核苷酸的合成体内可利用机体的中间代谢产物从头合20王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢21王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢22王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢233、胸腺嘧啶核苷酸的合成胸腺嘧啶核苷酸是由脱氧尿嘧啶核苷酸经甲基化形成的。催化的酶是胸腺嘧啶核苷酸合成酶，甲基由N5,N10－CH2－FH4提供。3、胸腺嘧啶核苷酸的合成24四氢叶酸是一碳单位的载体，与核酸代谢联系紧密，四氢叶酸的类似物能与二氢叶酸还原酶结合，使之不能形成四氢叶酸。从而抑制一碳单位的转移，影响核苷酸的合成。这也是他们能够作为抗癌药物机理。氨甲喋呤对白血病绒毛上皮癌有一定疗效，但毒性较大使用受限。四氢叶酸是一碳单位的载体，与核酸代谢联系紧密，四氢叶酸的类似25核苷酸的生物合成总结如下图核苷酸的生物合成总结如下图26王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢27三、辅酶核苷酸的生物合成

（一）烟酰胺核苷酸的合成（二）黄素核苷酸的合成（三）辅酶A的合成三、辅酶核苷酸的生物合成（一）烟酰胺核苷酸的合成28（二）黄素核苷酸的合成1）FMN的生成：黄素激酶核黄素＋ATP－－－－FMN＋ADP2）FAD生成：FAD焦磷酸化酶FMN＋ATP－－－FAD＋Ppi（二）黄素核苷酸的合成1）FMN的生成：黄素激酶29（三）辅酶A的合成1）在泛酸激酶催化下泛酸＋ATP－－－4－P－泛酸＋ADP2）在合成酶催化下4－P－泛酸＋Cys－－－4－P-泛酰半胱氨酸3）脱羧酶脱去羧基4－P-泛酰半胱氨酸－－－4－P-泛酰巯基乙胺4）焦磷酸化酶催化4－P-泛酰巯基乙胺＋ATP－－－CoA-SH＋PPi（三）辅酶A的合成1）在泛酸激酶催化下30王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢31思考题目思考题目32第13章核酸的降解和核苷酸代谢第13章核酸的降解和核苷酸代谢33一、核酸和核苷酸的分解代谢二、核苷酸的生物合成三、辅酶核苷酸的生物合成提要一、核酸和核苷酸的分解代谢34（三）嘌呤碱的分解嘌呤碱首先在脱氨酶的作用下脱去氨基：1、腺嘌呤－－－－－次黄嘌呤2、鸟嘌呤－－－－－－黄嘌呤在体内腺嘌呤脱氨酶活性低，含量少。而腺嘌呤核苷脱氨酶却活性很高，可能脱氨作用是在核苷水平上发生的。H2ONH3H2ONH3（三）嘌呤碱的分解嘌呤碱首先在脱氨酶的作用下脱去氨基：H2O35王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢36鸟嘌呤脱氨酶活性高分布广。鸟嘌呤尿囊酸黄嘌呤氧化酶次黄嘌呤CO2NH3乙醛酸黄嘌呤尿酸尿囊素尿素尿酸氧化酶尿囊素酶尿囊酸酶脲酶鸟嘌呤脱氨酶活性高分布广。鸟嘌呤尿囊酸黄嘌呤氧化酶次黄嘌呤C37人－－尿酸，家畜－－尿囊素硬骨鱼－－尿囊酸，两栖类－－尿素，低等生物－－NH3。人－－尿酸，38王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢39二、核苷酸的生物合成

（一）嘌呤核糖核苷酸的合成（二）嘧啶核糖核苷酸的合成（三）脱氧核糖核苷酸的合成二、核苷酸的生物合成40（一）嘌呤核糖核苷酸的合成嘌呤环上的元素来源：1、N1－－Asp2、C2,C8－－FH43、N3,N4－－Gln4、C6－－CO25、C4,C5,N7－－Gly嘌呤碱基的合成是从5－P－核糖焦磷酸开始的，经过一系列复杂的变化生成IMP，然后再形成其他嘌呤。（一）嘌呤核糖核苷酸的合成嘌呤环上的元素来源：411、次黄嘌呤核苷酸的合成分两个阶段10个反应步骤。第一阶段：形成嘌呤的咪唑环第二阶段：形成IMP。1、次黄嘌呤核苷酸的合成分两个阶段10个反应步骤。42第一阶段：形成嘌呤的咪唑环1、由磷酸戊糖途径产生的5－P-核糖开始合成嘌呤核苷酸。在焦磷酸激酶催化下：5－P－R5－P－R-PPi5－P－R-PPi与1分子Gln反应获得氨基催化的酶是：P-核糖焦磷酸转酰胺酶5－P－R-PPi＋Gln5－P-核糖胺＋GluATPAMPH2OPPi第一阶段：形成嘌呤的咪唑环1、由磷酸戊糖途径产生的5－P-核435、在氨基咪唑核苷酸合成酶催化，甲酰甘氨咪核苷酸闭环生成5－N-咪唑核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸5－N-咪唑核苷酸ATPADP＋Pi5、在氨基咪唑核苷酸合成酶催化，ATPADP＋Pi44王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢452、腺嘌呤核苷酸的合成在次黄嘌呤核苷酸的基础上，很快就形成AMP。在合成过程中，抗菌素羽田杀菌素能竞争性抑制腺苷琥珀酸合成酶。因为羽田杀菌素的结构与Asp相似。理论上有抗癌作用，但也因其毒性未能使用。2、腺嘌呤核苷酸的合成在次黄嘌呤核苷酸的基础上，很快就形成A46从次黄嘌呤合成腺嘌呤从次黄嘌呤合成腺嘌呤47鸟嘌呤合成图解鸟嘌呤合成图解48嘌呤核苷酸互变关系裂解IMP2H+脱氨酶AMPSXMPAMP还原合成酶合成酶GMP嘌呤核苷酸互变关系裂解IMP2H+脱氨酶AMPSXMPAMP496、腺嘌呤合成调节从头合成途径的调节受产物抑制调节，IMP、GMP及AMP都抑制核糖焦磷酸转酰胺酶。腺嘌呤和鸟嘌呤抑制IMP合成AMP和GMP过程的酶类。6、腺嘌呤合成调节从头合成途径的调节受产物抑制调节，IMP、50王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢51（二）嘧啶核糖核苷酸的合成体内可利用机体的中间代谢产物从头合成嘧啶核苷酸。原料来自氨甲酰磷酸和天门冬氨酸。合成与嘌呤有所不同。嘧啶合成首先是合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖结合成嘧啶核苷酸。先合成的是尿嘧啶，在尿嘧啶的基础上合成其他嘧啶核苷酸。（二）嘧啶核糖核苷酸的合成体内可利用机体的中间代谢产物从头合52王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢53王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢54王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢553、胸腺嘧啶核苷酸的合成胸腺嘧啶核苷酸是由脱氧尿嘧啶核苷酸经甲基化形成的。催化的酶是胸腺嘧啶核苷酸合成酶，甲基由N5,N10－CH2－FH4提供。3、胸腺嘧啶核苷酸的合成56四氢叶酸是一碳单位的载体，与核酸代谢联系紧密，四氢叶酸的类似物能与二氢叶酸还原酶结合，使之不能形成四氢叶酸。从而抑制一碳单位的转移，影响核苷酸的合成。这也是他们能够作为抗癌药物机理。氨甲喋呤对白血病绒毛上皮癌有一定疗效，但毒性较大使用受限。四氢叶酸是一碳单位的载体，与核酸代谢联系紧密，四氢叶酸的类似57核苷酸的生物合成总结如下图核苷酸的生物合成总结如下图58王镜岩生化第三版考研课件核酸的降解和核苷酸代谢59三、辅酶核苷酸的生物合成

（一）烟酰胺核苷酸的合成（二）黄素核苷酸的合成（三）辅酶A的合成三、辅酶核苷酸的生物合成（一）烟酰胺核苷酸的合成60（二）黄素核苷酸的合成1）FMN的生成：黄素激酶核黄素＋ATP－－－－FMN＋ADP2）FAD生成：FAD焦磷酸化酶FMN＋ATP－－－FA