核苷酸代谢级临床医学

核苷酸代谢级临床医学第1页，共50页，2023年，2月20日，星期五核苷酸是核酸的基本单位。人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成，而合成的原料多为非核酸分解物。被吸收的核酸降解产物除磷酸核糖可被机体利用外，核苷酸的特有成份：嘌呤、嘧啶最终继续分解排出体外而不被机体所利用。因此，核苷酸不属于营养必需物质。第2页，共50页，2023年，2月20日，星期五

核酸的消化与吸收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3页，共50页，2023年，2月20日，星期五核苷酸的功能(1)核酸合成的原料，这是最主要的功能。(2)体内能量的利用形式。如ATP。注意：GTP、UTP、CTP也是能量形式。它们虽发挥的少，但均在特定的地方，要记！(3)参与代谢和生理调节。如cAMP、cGMP等。第4页，共50页，2023年，2月20日，星期五(4)组成辅酶。注意：哪种核苷酸可以作为哪种辅酶的组成成份，or，哪种辅酶中含有哪种核苷酸的成份，要记！(5)活化中间代谢物。例如UDP-葡萄糖、

CDP-二酰基甘油、S-腺苷甲硫氨酸等。AMP尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)第5页，共50页，2023年，2月20日，星期五第一节

嘌呤核苷酸的合成与分解代谢

MetabolismofPurineNucleotides第6页，共50页，2023年，2月20日，星期五嘌呤核苷酸的结构GMPAMP第7页，共50页，2023年，2月20日，星期五一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径注意：

两种核苷酸的合成均存在从头合成和补救合成两种途径，而且基本(但不完全)相同。第8页，共50页，2023年，2月20日，星期五嘌呤核苷酸两种合成途径从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸。补救合成（重新利用）途径：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷酸，经过相对简单的过程，合成嘌呤核苷酸。注意：上述两途径部位不同。例如：肝中为1；脑、骨髓为2。但就总的来说，1为主要。第9页，共50页，2023年，2月20日，星期五

肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径。（一）嘌呤核苷酸的从头合成

哺乳动物合成部位1、从头合成途径:除某些细菌外，几乎所有生物体都能合成嘌呤碱。部位：主要肝,其次是小肠和胸腺。亚C：胞液原料：氨基酸、CO2、一碳单位等。第10页，共50页，2023年，2月20日，星期五

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）第11页，共50页，2023年，2月20日，星期五两个阶段：合成次黄嘌呤核苷酸（IMP）IMP再转变成AMP、GMP第12页，共50页，2023年，2月20日，星期五IMP生成的起始(PRPP)(1)IMP的合成第13页，共50页，2023年，2月20日，星期五IMP生成总反应过程11步反应第14页，共50页，2023年，2月20日，星期五①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脱氢酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶（2）AMP和GMP的生成第15页，共50页，2023年，2月20日，星期五AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶第16页，共50页，2023年，2月20日，星期五R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸,PRPP）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IMP

AMP

GMPH2N-1-R-5´-P（5´-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶嘌呤核苷酸合成的基本过程ATPGTP第17页，共50页，2023年，2月20日，星期五嘌呤核苷酸从头合成特点：1.嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的，而不是首先单独合成嘌呤碱，然后再与磷酸核糖结合的。2.请注意第一步反应：5-磷酸核糖必须经过PRPP合成酶，生成有活性的PRPP。3.IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP或GMP的合成又需1个ATP。第18页，共50页，2023年，2月20日，星期五(二)嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式1.嘌呤+PRPP核苷酸(1磷酸)+PPi2.腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第19页，共50页，2023年，2月20日，星期五补救合成的生理意义1.补救合成过程简单，节省能量及氨基酸的消耗。2.有些组织如脑、骨髓等由于缺乏从头合成的酶类，只能走此途径。第20页，共50页，2023年，2月20日，星期五（三）体内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21页，共50页，2023年，2月20日，星期五（四）脱氧（核糖）核苷酸的生成在二磷酸核糖

（NDP）水平上进行的通过相应的核糖核苷酸的直接还原作用，在二磷酸核糖（NDP）水平上进行的。注意：同样，嘧啶脱氧核糖核苷酸（dUDP、dCDP）也是通过类似途生成的。第22页，共50页，2023年，2月20日，星期五在核苷二磷酸水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）第23页，共50页，2023年，2月20日，星期五经过激酶作用，上述各种dNDP，再磷酸化成三磷酸脱氧核苷（dNTP）。

激酶dNDP+ATP→dNTP+ADP第24页，共50页，2023年，2月20日，星期五（五）嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基

酸或叶酸类似物抗代谢物概念：一些与嘌呤、嘧啶以及氨基酸、叶酸等结构类似的物质，主要以竞争性抑制或“以假乱真”等方式干扰或阻断核苷酸的合成，从而进一步阻止核酸以及蛋白质的合成。如6-巯基嘌呤（6-MP）、5-氟尿嘧啶（5-FU）等。功能：临床上抗肿瘤作用。第25页，共50页，2023年，2月20日，星期五注意：抗代谢物的名称似不够精确，易误解。但已约定俗成，有点专用名词的味道。此词仅指抗核苷酸代谢的物质。另：由于仅为抗核苷酸代谢，因而主要影响那些分裂、增殖很快的组织细胞，对正常成人，主要为骨髓造血细胞等。对肿瘤病人却有治疗作用，但同时不良反应也很大。第26页，共50页，2023年，2月20日，星期五次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤(6-MP)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8-氮杂鸟嘌呤等氮杂丝氨酸等氨蝶呤氨甲蝶呤等第27页，共50页，2023年，2月20日，星期五二、嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸

第28页，共50页，2023年，2月20日，星期五核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶碱基1-磷酸核糖第29页，共50页，2023年，2月20日，星期五嘌呤碱的最终代谢产物GMPAMPGHX（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶（次黄嘌呤）第30页，共50页，2023年，2月20日，星期五痛风症：一般认为与嘌呤核苷酸代谢有关。可能是酶的缺乏或缺陷。如黄嘌呤氧化酶。由于各种原因，当痛风症患者血中尿酸含量升高，由于尿酸水溶性低，造成结晶沉淀于关节、软骨、软组织、肾、尿道等处。产生相应病变。目前，多用别嘌呤醇治疗。此与IMP结构类似，可抑制黄嘌呤氧化酶。第31页，共50页，2023年，2月20日，星期五痛风症的治疗机制鸟嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤尿酸黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇第32页，共50页，2023年，2月20日，星期五作用机理一、抑制黄嘌呤氧化酶，使尿酸合成下降。二、别嘌呤与PRPP反应生成别嘌呤核苷酸-----1.消耗了PRPP2.别嘌呤核苷酸与IMP结构相似，可反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成的酶嘌呤核苷酸合成下降第33页，共50页，2023年，2月20日，星期五第二节

嘧啶核苷酸的合成与分解代谢MetabolismofPyrimidineNucleotides第34页，共50页，2023年，2月20日，星期五

嘧啶核苷酸的结构第35页，共50页，2023年，2月20日，星期五一、嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成与补救合成两条途径(一)嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单

合成部位一般细胞都有,主要是肝细胞。胞液。

合成原料谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸。第36页，共50页，2023年，2月20日，星期五

嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸天冬氨酸第37页，共50页，2023年，2月20日，星期五1.从头合成途径：与嘌呤核苷酸从头合成类似。注意：a.与嘌呤核苷酸从头合成也有不同，此为先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖相连而成。b.与嘌呤核苷酸合成首先合成IMP类似，嘧啶核苷酸合成则首先合成UMP，然后再转变为其它嘧啶核苷酸。第38页，共50页，2023年，2月20日，星期五(1)尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺+

HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸+氨基甲酰磷酸胞液第39页，共50页，2023年，2月20日，星期五第40页，共50页，2023年，2月20日，星期五

CO2+NH3+H2O+2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO

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PO32-+2ADP+Pi氨基甲酰磷酸反应在线粒体中进行氨基甲酰磷酸的生成复习：尿素合成第41页，共50页，2023年，2月20日，星期五复习尿素合成线粒体胞液第42页，共50页，2023年，2月20日，星期五第43页，共50页，2023年，2月20日，星期五(2)CTP的合成ATPADP尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶谷氨酰胺ATP谷氨酸ADP+Pi第44页，共50页，2023年，2月20日，星期五(3)dTMP或TMP的生成TMP合酶N5,N10-甲烯FH4FH2FH2还原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脱氧胸苷一磷酸dTMPUDP脱氧核苷酸还原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP第45页，共50页，2023年，2月20日，星期五2.从头合成的调节---ATP+CO2+谷氨酰胺氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸嘌呤核苷酸ATP+5-磷酸核糖嘧啶核苷酸PRPP-注意：哺乳类动物，氨基甲酰磷酸合成酶II为关健酶。第46页，共50页，2023年，2月20日，星期五（二）嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸类似嘧啶+

PRPP磷酸嘧啶核苷+PPi嘧啶磷酸核糖转移酶嘧啶核苷+ATP核苷激酶N