核酸与核苷酸代谢

本章内容核酸的消化与吸收核酸的分解代谢嘌呤的分解嘧啶的分解核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸合成嘧啶核苷酸合成脱氧核糖核苷酸的合成本文档共49页；当前第1页；编辑于星期二\16点24分第一节：

核酸的消化与吸收本文档共49页；当前第2页；编辑于星期二\16点24分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本文档共49页；当前第3页；编辑于星期二\16点24分核苷酸的生物功用作为核酸合成的原料体内能量的利用形式参与代谢和生理调节组成辅酶活化中间代谢物本文档共49页；当前第4页；编辑于星期二\16点24分第二节：

核苷酸的分解代谢本文档共49页；当前第5页；编辑于星期二\16点24分一、嘌呤核苷酸的结构GMPAMP本文档共49页；当前第6页；编辑于星期二\16点24分二、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-磷酸核糖本文档共49页；当前第7页；编辑于星期二\16点24分嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMPH（次黄嘌呤）GX（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶本文档共49页；当前第8页；编辑于星期二\16点24分本文档共49页；当前第9页；编辑于星期二\16点24分三、别嘌呤醇治疗痛风的机理本文档共49页；当前第10页；编辑于星期二\16点24分四、嘧啶核苷酸的结构本文档共49页；当前第11页；编辑于星期二\16点24分五、嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶碱1-磷酸核糖嘧啶核苷酸核苷核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶本文档共49页；当前第12页；编辑于星期二\16点24分胞嘧啶NH3尿嘧啶二氢尿嘧啶H2OCO2+NH3β-丙氨酸胸腺嘧啶β-脲基异丁酸β-氨基异丁酸H2O丙二酸单酰CoA乙酰CoATAC肝尿素甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰CoATAC糖异生本文档共49页；当前第13页；编辑于星期二\16点24分第二节：

核苷酸的生物合成本文档共49页；当前第14页；编辑于星期二\16点24分一、嘌呤核苷酸的合成代谢从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway)

本文档共49页；当前第15页；编辑于星期二\16点24分嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。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定义合成部位本文档共49页；当前第16页；编辑于星期二\16点24分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）嘌呤是在核糖环上合成的本文档共49页；当前第17页；编辑于星期二\16点24分过程1.IMP的合成2.AMP和GMP的生成本文档共49页；当前第18页；编辑于星期二\16点24分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本文档共49页；当前第19页；编辑于星期二\16点24分多步反应不用记本文档共49页；当前第20页；编辑于星期二\16点24分从IMP合成AMP和GMP本文档共49页；当前第21页；编辑于星期二\16点24分•嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。•IMP的合成需6个ATP，7个高能磷酸键。AMP或GMP的合成又需1个ATP。嘌呤核苷酸从头合成特点本文档共49页；当前第22页；编辑于星期二\16点24分嘌呤核苷酸合成的调节反馈抑制和交叉抑制本文档共49页；当前第23页；编辑于星期二\16点24分利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径定义本文档共49页；当前第24页；编辑于星期二\16点24分腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adeninephosphoribosyltransferase,APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferase,HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)参与补救合成的酶本文档共49页；当前第25页；编辑于星期二\16点24分腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鸟嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi合成过程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP本文档共49页；当前第26页；编辑于星期二\16点24分补救合成的生理意义补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。本文档共49页；当前第27页；编辑于星期二\16点24分（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本文档共49页；当前第28页；编辑于星期二\16点24分从头合成途径补救合成途径二、嘧啶核苷酸的合成代谢本文档共49页；当前第29页；编辑于星期二\16点24分（一）嘧啶核苷酸的从头合成主要是肝细胞胞液嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。定义合成部位本文档共49页；当前第30页；编辑于星期二\16点24分嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶环先独立合成，然后转移到PRPP（类似于补救途径）先合成UMP合成前体：GlnCO2Asp需要ATP尿嘧啶胞嘧啶本文档共49页；当前第31页；编辑于星期二\16点24分嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸天冬氨酸CO2谷氨酰胺本文档共49页；当前第32页；编辑于星期二\16点24分1.UMP的从头合成

本文档共49页；当前第33页；编辑于星期二\16点24分本文档共49页；当前第34页；编辑于星期二\16点24分2.胞嘧啶核苷酸的合成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本文档共49页；当前第35页；编辑于星期二\16点24分从头合成的调节---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-本文档共49页；当前第36页；编辑于星期二\16点24分（二）嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶+

PRPP磷酸嘧啶核苷+PPi嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷+ATP尿苷激酶UMP+ADP胸腺嘧啶核苷+ATP胸苷激酶TMP+ADP本文档共49页；当前第37页；编辑于星期二\16点24分（一）特殊的激酶催化NMP转变成NDPNMPNDP核苷单磷酸激酶核苷单磷酸激酶对碱基有特异性，但对戊糖没有特异性AMP+ATP

2ADPGMP+ATP

GDP+ADP腺苷酸激酶鸟苷酸激酶三、核苷二磷酸和核苷三磷酸的合成本文档共49页；当前第38页；编辑于星期二\16点24分（二）核苷三磷酸（NTP）的合成NDPNTP核苷二磷酸激酶ATP:底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化GTP:底物水平磷酸化其他NTP:核苷二磷酸激酶对碱基和戊糖均无特异性在有氧条件下，细胞内ATP浓度远高于其他几种NTPATP是磷酸的主要供体本文档共49页；当前第39页；编辑于星期二\16点24分四、脱氧核苷酸的合成1´2´3´4´5´1´2´3´4´5´碱基碱基脱氧核苷酸核苷酸如何除去2´-位的氧？核苷酸还原酶本文档共49页；当前第40页；编辑于星期二\16点24分脱氧核苷酸的合成在核苷二磷酸水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）本文档共49页；当前第41页；编辑于星期二\16点24分dNDP

+

ATP激酶dNTP+ADP二磷酸脱氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷NADP+NADPH+H+核糖核苷酸还原酶，Mg2+还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化还原蛋白SS硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）NDP的还原本文档共49页；当前第42页；编辑于星期二\16点24分五.dTMP的生成本文档共49页；当前第43页；编辑于星期二\16点24分脱氧嘧啶核苷酸的形成本文档共49页；当前第44页