核酸的降解和核苷酸的生物合成本与专

核酸的降解和核苷酸的生物合成本与专第1页，课件共54页，创作于2023年2月第一部分概论第2页，课件共54页，创作于2023年2月核苷酸的重要性：①作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。

②作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP，UTP，CTP等。

③参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和cGMP作为激素的第二信使。

④参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。

⑤作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM）等。第3页，课件共54页，创作于2023年2月第二部分核酸的分解第4页，课件共54页，创作于2023年2月核酸的分解过程核酸

核苷酸

核苷+磷酸碱基+戊糖第5页，课件共54页，创作于2023年2月18.1

核酸的的分解代谢18.1.1核酸的降解作用于核酸的磷酸二酯键酶称为核酸酶。1、DNA酶和RNA酶2、

核酸外切酶核酸外切酶作用于核酸链的一端，逐个水解下核苷酸。非特异的磷酸二酯酶特异的磷酸二酯酶如：蛇毒磷酸二酯酶，牛脾磷酸二酯酶。第6页，课件共54页，创作于2023年2月第7页，课件共54页，创作于2023年2月3、核酸内切酶

核酸内切酶特异地水解多核苷酸内部的键，它们是特异性较强的磷酸二酯酶。4、限制性核酸内切酶

在细菌细胞内存在一类能识别并水解外源双链DNA的核酸内切酶。

第8页，课件共54页，创作于2023年2月18.1.2核苷酸的降解1、核苷酸的降解非特异性的磷酸单酯酶能作用于一切核苷酸。特异性核苷酸酶：3/-核苷酸酶或5/-核苷酸酶。

第9页，课件共54页，创作于2023年2月2、核苷的降解在核甘酶的作用下：第10页，课件共54页，创作于2023年2月18.1.3嘌呤的降解不同种类的生物分解嘌呤碱的酶系不一样，因而代谢产物各不相同。第11页，课件共54页，创作于2023年2月第12页，课件共54页，创作于2023年2月第13页，课件共54页，创作于2023年2月嘌呤的分解还可以在核苷（酸）的水平上进行。第14页，课件共54页，创作于2023年2月18.1.4嘧啶的降解不同种类的生物对嘧啶的分解过程不一样。第15页，课件共54页，创作于2023年2月第16页，课件共54页，创作于2023年2月第三部分核苷酸的合成第17页，课件共54页，创作于2023年2月18.2

核苷酸的生物合成

18.2.1

嘌呤核糖核苷酸的合成生物体内不是先合成嘌呤碱，再与核糖和磷酸结合成核苷酸，而是从5-磷酸核糖焦磷酸开始，经过一系列酶促反应，生成次黄嘌呤核苷酸，然后再转变为其他嘌呤核苷酸。第18页，课件共54页，创作于2023年2月1、从头合成途径

利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径。这一途径主要见于肝脏，其次为小肠和胸腺。第19页，课件共54页，创作于2023年2月（１）次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成第一阶段第20页，课件共54页，创作于2023年2月第二阶段第21页，课件共54页，创作于2023年2月第22页，课件共54页，创作于2023年2月由嘌呤环合成过程总图可概括以下要点：嘌呤核苷酸的合成特点是首先直接形成次黄嘌呤核苷酸（亦称肌苷酸）。5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）是核苷酸中磷酸核糖部分的供体。

第23页，课件共54页，创作于2023年2月嘌呤的各个原子是在PRPP的C-1位置上逐渐加上去的。在5-磷酸核糖胺的氨基位置，由甘氨酸、甲酰四氢叶酸、谷氨酰胺先后提供C和N原子形成嘌呤的咪唑环。由CO2、天冬氨酸、甲酰四氢叶酸先后提供六元环上的其他原子形成六元环，最后合成次黄嘌呤核苷酸。第24页，课件共54页，创作于2023年2月（2）由IMP转化为AMP和GMP的过程第25页，课件共54页，创作于2023年2月2、补救合成途径核苷酸也可以由嘌呤碱基或嘌呤核苷合成，称之为补救合成途径。（1）由嘌呤和PRPP生成：腺嘌呤+PRPP→AMP+PPi次黄嘌呤+PRPP→IMP+PPi鸟嘌呤+PRPP→GMP+PPi

第26页，课件共54页，创作于2023年2月从头合成途径受AMP和GMP的反馈抑制，第一步转酰胺酶受二者抑制，分枝后的第一步只受自身抑制。从头合成与补救途径之间有平衡。

先天缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶称为莱-纳二氏综合症，X染色体隐性遗传。第27页，课件共54页，创作于2023年2月患者尿酸和PRPP水平高，从头合成加速，导致痛风和自残。

正常大脑中次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶活力高，而从头合成酶活力低，对补救途径依赖较大。

别嘌呤醇可降低尿酸浓度，但不能降低PRPP浓度，不能防止自残。第28页，课件共54页，创作于2023年2月（2）由核苷生成第29页，课件共54页，创作于2023年2月嘌呤核苷酸合成的调节PRPP5-磷酸核糖胺次黄苷酸腺苷酸鸟苷酸PRPP酰胺转移酶腺苷琥珀酸合成酶次黄嘌呤核苷酸脱氢酶第30页，课件共54页，创作于2023年2月18.2.2

嘧啶核苷酸的合成与嘌呤核苷酸不同，在合成嘧啶核苷酸时首先形成嘧啶环，再与磷酸核糖结合成为乳清苷酸，然后生成尿嘧啶核苷酸。其他嘧啶核苷酸则由尿嘧啶核苷酸转变而成。第31页，课件共54页，创作于2023年2月1、

从头合成途径第32页，课件共54页，创作于2023年2月(1)尿嘧啶核苷酸（UMP）的合成第33页，课件共54页，创作于2023年2月第34页，课件共54页，创作于2023年2月尿嘧啶核苷酸的生物合成途径要点：嘧啶核苷酸的合成主要先组装嘧啶环，然后再与磷酸核糖结合。该过程首先是形成乳清酸（嘧啶环结构）。5-磷酸核糖-1-焦磷酸(PRPP)也是嘧啶核苷酸合成中磷酸核糖的供体，。第35页，课件共54页，创作于2023年2月（2）胞嘧啶核苷酸（CTP）的合成：

说明：由UTP（三磷酸水平）转变为CTP。第36页，课件共54页，创作于2023年2月2、补救合成途径（1）尿嘧啶补救途径：①与5-磷酸核糖焦磷酸反应：②先产生尿嘧啶核苷，再生成尿嘧啶核苷酸：第37页，课件共54页，创作于2023年2月（2）胞嘧啶的补救合成途径第38页，课件共54页，创作于2023年2月嘧啶核苷酸生物合成的调节CO2+ATP+谷氨酰胺胺甲酰磷酸胺甲酰天冬氨酸UMPUTPCTP胺甲酰磷酸合成酶天冬氨酸转氨甲酰酶CTP合成酶ASP第39页，课件共54页，创作于2023年2月18.3脱氧核糖核苷酸的生物合成植物体中核苷酸向脱氧核糖核苷酸的转化了解甚少，但在动物和细菌中还原作用通常是在核苷二磷酸水平上发生的。第40页，课件共54页，创作于2023年2月18.2.1

核糖核苷二磷酸的还原过程第41页，课件共54页，创作于2023年2月18.2.2

脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)的形成：1、以dUMP为原料，合成dTMP。（1）dUMP的生成第42页，课件共54页，创作于2023年2月第43页，课件共54页，创作于2023年2月2、补救合成途径:第44页，课件共54页，创作于2023年2月TMP的生物合成概括为：第45页，课件共54页，创作于2023年2月18.4（脱氧）核苷酸转变为多磷酸（脱氧）核苷酸四种（脱氧）核苷酸一磷酸在四种（脱氧）核苷酸一磷酸激酶的作用下转化为（脱氧）核苷二磷酸。核苷二磷酸与核苷三磷酸可在核苷二磷酸激酶下相互转化。第46页，课件共54页，创作于2023年2月各种核苷酸合成与转化的相互关系：第47页，课件共54页，创作于2023年2月第48页，课件共54页，创作于2023年2月第四部分代谢的联系第49页，课件共54页，创作于2023年2月一、代谢网络（一）糖、脂和蛋白质的关系：通过6－磷酸葡萄糖、丙酮酸和乙酰辅酶A三个中间物相互联系。脂类中的甘油、糖类和蛋白质之间可互相转化第50页，课件共54页，创作于2023年2月脂肪酸在植物和微生物体内可通过乙醛酸循环由乙酰辅酶A合成琥珀酸，然后转变为糖类或蛋白质，而动物体内不存在乙醛酸循环，一般不能由乙酰辅酶A生成糖和蛋白质。第51页，课件共54页，创作于2023年2月（二）核酸与代谢的关系：核酸不是重要的碳源、氮源和能源，但核酸通过控制蛋白质的合成可影响细胞的组成成分和代谢类型。许多核苷酸在代谢中起着重要作用，如ATP、辅酶等。另一方面，核酸的代谢也受其他物质，特别是蛋白质的影响。第52页，课件