核苷酸代谢七年制本科

第八章核苷酸代谢第一节核酸与核苷酸第二节嘌呤核苷酸从头合成第三节嘧啶核苷酸从头合成第四节核苷酸补救合成第五节脱氧核苷酸的生成第六节核苷酸分解代谢TheNucleotideMetabolism第一节核酸与核苷酸1核酸的消化与吸收

消化部位：小肠消化产物：核苷酸，核苷，磷酸，戊糖，碱基等

核酸的消化产物，除了戊糖进入糖代谢以外，其余物质基本上都要排泄掉，因此，外源的核酸及核苷酸对人体而言，都不是营养物质核酸的消化与吸收概述食物核蛋白蛋白质核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、肠核苷酸酶碱基戊糖核苷酶第一节核酸与核苷酸

核苷酸2.1核苷酸的分布：核苷酸分布广泛，细胞内的核苷酸以核糖核苷酸为主，浓度在mmol水平，脱氧核苷酸浓度在μmol水平核苷酸的生物学功能2.2核苷酸的生物学功能：作为核酸合成的原料构成能量物质，如ATP、GTP、CTP等。参与代谢和生理调节，如cAMP是体内重要第二信使物质，参与信号转导。组成辅酶，如腺苷是多种辅酶的组成成分组成活性中间代谢物，核苷酸是多种活性中间代谢物的载体如UDP-葡萄糖，CDP-甘油二酯，SAM等。参与酶活性的调节变构调节共价调节尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)AMP第二节嘌呤核苷酸从头合成一、嘌呤核苷酸的合成代谢㈠从头合成（denovosynthesis)1.部位：胞液肝是主要的合成器官小肠和胸腺也有合成而脑、骨髓则无法进行此合成途径。2.原料：

Asp、Gln、Gly、CO2、一碳单位，R-5-P

嘌呤核苷酸的结构GMPAMP

N1―ASPC2、C8―N10-甲酰FH4N3、N9―GlnC6―CO2N7、C4、C5―Gly嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳单位）甘氨酸甲酰基（一碳单位）谷氨酰胺（酰胺基）口诀左一碳，右一碳；1天2碳3酰胺；中间夹个甘氨酸；4，5，7氮Gly；头顶CO2；8-2，9-3来源同；脚踏谷氨酰胺；6-C来自碳酸酐。剩下一氮天冬酸。第二节嘌呤核苷酸从头合成3.合成过程：

2.AMP和GMP的生成1.IMP的合成R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下IMPAMPGMPH2N-1-R-5´-P（5´-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶PRPP：磷酸戊糖---活性形式①来源：磷酸戊糖途径

核酸降解

ATPAMP②5-磷酸核糖5-磷酸核糖-1-焦磷酸

PRPP合成酶第二节嘌呤核苷酸从头合成第二阶段：

生成腺嘌呤核苷酸（AMP）和鸟嘌呤核苷酸（GMP）

AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶第二节嘌呤核苷酸从头合成4.

从头合成的特点:

①先小环,再大环;②整个环的合成在5′-磷酸核糖上进行第二节嘌呤核苷酸从头合成5.从头合成的调节：①正调节(正反馈):R-5-P及PRPP对合成酶及酰胺转移酶的变构激活②平衡调节：ATP、GTP分别对GMP、AMP促进③反馈调节：（课本图8-5）第二节嘌呤核苷酸从头合成6.ATP及GTP的生成

AMPADPATPGMPGDPGTP

激酶催化上述反应,(消耗ATP)AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶第二节嘌呤核苷酸代谢㈢嘌呤核苷酸的相互转变

三种嘌呤核苷酸（AMP、GMP、IMP）均可相互转变。

（三）嘌呤核苷酸的相互转变IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+NADP+NH3第三节嘧啶核苷酸从头合成

嘧啶核苷酸的从头合成

1.部位：胞液（主要肝）

2.原料：Asp、Gln、CO2

及R-5-P3.产物:

直接产物：UMP，间接产物：UDP,UTP；CTP；

TMP,TDP，TTP

氨基甲酰磷酸天冬氨酸嘧啶合成的元素来源4.合成过程：

①UMP的合成（课本）：

头３个反应的酶：（CPS-Ⅱ、Ａsp氨甲酰转移酶及二氢乳清酸酶）在真核细胞处于同一个多肽链上（ＣＡＤ）CO2GlnCPS-Ⅱ第三节嘧啶核苷酸从头合成

②

UTP和CTP的合成:

CTP的合成，是在核苷三磷酸水平上进行的5.从头合成的调节第四节核苷酸补救合成补救合成：salvagepathway嘌呤核苷酸补救合成1.1.器官：脑、骨髓1.2.原料：嘌呤碱(红细胞从肝脏运输来)/腺苷1.3.生理意义：①节省能量和原料。②是脑和骨髓合成嘌呤核苷酸的唯一途径。第四节核苷酸补救合成1.4.合成过程：GMP嘌呤皆可捞；鸟苷不打捞二嘧啶核苷酸补救合成胞苷CMP尿苷-胞苷激酶尿嘧啶核糖-1-P＋尿苷＋Pi尿苷磷酸化酶胞苷尿苷＋NH3胞苷脱氨酶脱氧胞苷CMPATPADP脱氧胞苷激酶*NOTE:脱氧胞苷激酶*,也催化脱氧腺苷和脱氧鸟苷是磷酸化脱氧腺苷ATPADP脱氧胞苷激酶*脱氧鸟苷AMPGMP近年来的国外教科书，对打捞途径越来越倾向于少描述或不描述第五节脱氧核苷酸的生成

一、dNDP的生成：

在二磷酸核苷的水平上，由核糖核苷酸还原酶（ribonucleotidereductaseRR）催化以氢取代核糖分子中的C2的羟基。包括：dA，dG，dC及dU的生成（howdT?）NADPH+H+NADP++H2O

NDPdNDPR1R2

③dTMP的合成：dCDP核苷酸还原酶（RR）①底物：ADP，GDP，CDP，UDP②变构酶：B1B2active③辅助蛋白：硫氧还蛋白，硫氧还蛋白还原酶（NADP+）④变构激活剂，变构抑制剂的影响，参考小册子第五节脱氧核苷酸的生成二、dUDP的去路及TTP的来源

dUDP的最终去路是生成dTTP（=TTP）

dUDPdUMPdUMP+N5N10-甲烯FH4dTMP(=TMP)TMPTDPTTP(=dTTP)

但,TTP有2个来源,上述途径还是次要的

dTMP的合成：次要途径主要途径NOTfromSAM第五节脱氧核苷酸的生成三、dTTP的来源①UDPdUDPdUMPdTMPTDPTTP

②

UMPUDPUTP

UTP

+Gln

CTP

+Glu

CTP

CDP

dCDPdCMPdCMPdUMP+NH3

dUMPdTMPTDPTTP总之,TTP一定来自UMPUDP,一定经过dUMP嘌呤核苷酸合成的总结：

嘧啶核苷酸合成的总结：

第六节核苷酸分解代谢

一、嘌呤核苷酸的分解代谢核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶碱基1-磷酸核糖主要在肝、小肠、肾进行嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMP