生物化学八章核苷酸代谢

第八章

核苷酸的代谢温州医学院生化教研室李春洋第一节

核苷酸的功能及消化与吸收核酸单核苷酸核苷碱基戊糖胰核酸酶核苷酸在体内分布广泛，主要以5＇-核苷酸形式存在于细胞中。细胞内RNA浓度远远高于DNA，含量也相对稳定。不同类型的细胞中不同种类的核苷酸含量各不相同；同一细胞中变化不大。核蛋白蛋白质磷酸胰、肠核苷酸酶核苷酶胃酸第二节

嘌呤核苷酸的代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢以简单的化合物（磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等）为原料合成嘌呤核苷酸的过程，称为从头合成途径（肝及大多数细胞）。利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，在酶的催化作用下，经过简单的反应过程合成核苷酸的过程，称为补救合成途径（主要在脑、骨髓等组织）。（一）嘌呤核苷酸的从头合成天冬氨酸甲酰基甘氨酸谷氨酰胺CO2甲炔基NCCCCNNCN1234567891.嘌呤核苷酸从头合成的原料2.嘌呤核苷酸从头合成途径的反应过程IMP的合成IMP转化生成AMP和GMPPO磷酸核糖焦磷酸合成酶（Mg2+）ATPPPPOAMPPRPP①谷氨酰胺PRPP酰胺基转移酶②磷酸核糖甘氨酰胺合成酶③核苷酸甘氨酰胺转甲酰酶④核苷酸甲酰甘氨脒合成酶⑤核苷酸-5-氨基咪唑合成酶④GMP合成酶①腺苷酸代琥珀酸合成酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶③IMP脱氢酶ADPATP（二）嘌呤核苷酸从头合成途径的调节5-磷酸核糖焦磷酸合成酶（PRS）谷氨酰胺磷酸核糖酰胺转移酶（GPAT）AMP、GMP合成的协调调节PRPPIMPXMPGMPGDPGTPASAMPADPATPPRSGPATPRAP-5-R＇（三）嘌呤核苷酸的补救合成途径+PRPP次黄嘌呤鸟嘌呤AMP+PPiIMP+PPiGMP+PPi+ATPAMP+ADPAPRTHGPRTHGPRT腺苷激酶（1）（2）HGPRT缺陷的患儿表现为智力发育受阻、共济失调、具有攻击性和敌对性，称为自毁容貌症或Lesh-Nyhan综合症。腺嘌呤+PRPP+PRPP腺嘌呤核苷（四）脱氧核苷酸的合成代谢二磷酸核苷（NDP）FADH2FADNADP+NADPH+H+核糖核苷酸还原酶SHSH核糖核苷酸还原酶SS硫氧还蛋白SHSH硫氧还蛋白SS脱氧二磷酸核苷（dNDP）硫氧还蛋白还原酶SHSH硫氧还蛋白还原酶SS6-巯基嘌呤6-巯基鸟嘌呤8-氮杂鸟嘌呤氮杂硫嘌呤别嘌呤醇（五）嘌呤核苷酸合成的抗代谢物二、嘌呤核苷酸的分解代谢在核苷酸酶的作用下水解为核苷；核苷在核苷磷酸化酶的作用下分解为嘌呤碱基和1-磷酸核糖；嘌呤碱的进一步代谢。鸟嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸NADPH+H+NADP++NH3H2ONH3H2OPi鸟嘌呤核苷核糖-1-PPi次黄嘌呤核苷H2OPi核糖-1-PPi次黄嘌呤黄嘌呤O2+H2OH2O2鸟嘌呤H2ONH3H2OPi腺嘌呤核苷H2ONH3O2+H2OH2O2尿酸核苷酸酶核苷磷酸化酶鸟嘌呤酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶核苷磷酸化酶脱氨酶脱氨酶还原酶核苷酸酶核苷酸酶尿酸是人体嘌呤核苷酸代谢的终产物，经肾脏排泄，其水溶性较差，正常成人血浆尿酸含量约为0.12～0.36mmol/L（男性稍高于女性）。血浆中尿酸含量超过0.48mmol/L时，尿酸就会在血液中形成尿酸盐结晶，可沉积于关节、软组织、软骨及肾脏处，导致关节炎、尿路结石、肾疾病等临床症状，称为痛风症。临床上治疗痛风症最常用的药物是别嘌呤醇；其作用机制是竞争性抑制。NOHNNNHCHHC次黄嘌呤NOHNNNHHCHC别嘌呤醇尿酸NOHNONHHNO黄嘌呤NOHNNNHO第二节

嘧啶核苷酸的代谢一、嘧啶核苷酸的合成代谢（一）嘧啶核苷酸从头合成途径1.嘧啶核苷酸从头合成途径的原料谷氨酰胺NCCNCC123456CO2天冬氨酸2.嘧啶核苷酸从头合成途径的反应过程合成嘧啶核苷酸的器官主要是肝、小肠和胸腺；嘧啶核苷酸从头合成是先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连；嘧啶核苷酸从头合成主要在肝细胞胞质中进行（二氢乳清酸脱氢酶位于线粒体内膜上）；反应过程大致分为两个阶段：首先是合成UMP；UMP再进一步合成胞嘧啶核苷酸。（1）UMP的合成（2）CTP的合成R5PNNOO＇UMPKATPADPNNOOR5PP＇ATPUDPKADPNNOOR5PPP＇CTPSGlnGluNNNH2OR5PPP＇（二）从头合成的调节原核生物和真核生物中，从头合成途径所需的酶不同，因而途径所受的调控也不一样。PRPP合成酶同时接受嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸的反馈调节。Gln+CO2+ATPCPSCAOAOMPUMPUTPCTPCPSⅡACT嘧啶核苷酸PRPPPRPPK嘌呤核苷酸5-PR＇ATP（三）嘧啶核苷酸的补救合成途径尿嘧啶+PRPPUMP+PPi尿嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷+ATPUMP+ADP尿苷激酶，Mg2+胸腺嘧啶+PRPPTMP+PPi胸腺嘧啶磷酸核糖转移酶（四）胸腺嘧啶核苷酸的合成dUMPdTMPTMP合酶N5，N10-亚甲基-FH4FH2FH4丝氨酸甘氨酸二氢叶酸还原酶CTPUDPdUDPCDPdCDPdCMP(五）嘧啶核苷酸的抗代谢物二、嘧啶核苷酸的分解代谢NNONH2H2ONH3NADPH+H+NADP+NH2CH2CH2COOHH2ONNOOH2NNHOCOOHCH2CH2H2ONH3