核苷酸的代谢(生物化学课件)

嘧啶苷酸的分解产物延迟符号分类分类嘧啶核苷酸的代谢从头合成途径补救合成途径（一）嘧啶核苷酸的合成代谢1.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（1）定义（2）合成部位嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸右边站臭气更往左上窜剩余废气二氧化碳（3）合成过程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

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+Pi2.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（二）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糖异生三、脱氧核苷酸的生成dTMP的生成脱氧核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）脱氧核苷酸的生成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）脱氧核苷酸的生成TMP合酶N5,N10-甲烯FH4FH2FH2还原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脱氧胸苷一磷酸dTMPdTMP的生成UTPUDPdUDPdUMP总结

5'-P-RPRPPIMPdAMPGMPdGMPAMPdADPGDPdGDPADPdATPGTPdGTPATPUMPCMPdUMPUDPCDPdUDPUTPCTPdUTPdTMPdCMPdTDPdCDPdTTPdCTPCO2+GlnH2N-CO-POMP核苷酸的从头合成过程总结

dUDPdCMPdUMP嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成、分解的比较

嘌呤核苷酸嘧啶核苷酸从头合成在嘌呤核糖分子上逐步合成先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连而成部位肝（主要）、小肠及胸腺的胞液肝胞液原料天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、一碳单位天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2关键酶PRPP合成酶PRPP酰胺转移酶氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ天冬氨酸氨基甲酰转移酶中间产物IMPUMP补救合成

部位脑、骨髓、脾脏在哺乳动物无意义原料游离的嘌呤碱、嘌呤核苷游离的嘧啶碱、嘧啶核苷分解产物AMP→I→尿酸GMP→G→尿酸C、U→β-丙氨酸+CO2+NH3T→β-氨基异丁酸+CO2+NH3

四、核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物抗代谢物：是指在化学结构上与正常代谢物结构相似，具有竞争性阻抑其正常代谢过程的物质，大多属于竞争性抑制剂（一）嘌呤核苷酸的抗代谢物嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物叶酸：氨基蝶呤、氨甲蝶呤Gln：杂环丝氨酸和6-重氮-5-氧正亮氨酸嘌呤碱基：6-巯基嘌呤（6-MP）与次黄嘌呤相似从而抑制IMP合成

次黄嘌呤(H)6-巯基嘌呤(6-MP)6-巯基嘌呤的结构甲酰甘氨酰胺核苷酸（FGAR）PRPP谷氨酰胺（Gln）=PRA甘氨酰胺核苷酸（GAR）==甲酰甘氨脒核苷酸（FGAM）5-氨基异咪唑-4-甲酰胺核苷酸（AICAR）=5-甲酰胺基咪唑-4-甲酰胺核苷酸（FAICAR）IMP次黄嘌呤（H）PRPPPPi=AMP=PRPPPPi=腺嘌呤（A）GMP==PRPPPPi鸟嘌呤(G)6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP6-MP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸MTXMTX（二）嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶类似物胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶(5-FU)某些改变了核糖结构的核苷类似物核糖类似物（如阿糖胞苷）可抑制CDP脱氧转变为dCDP和DNA合成，干扰病毒的增殖UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮杂丝氨酸阿糖胞苷氨甲碟呤氮杂丝氨酸抗代谢物类似物抗代谢物类似于作用6MPIMP作用部位最广的抗代谢物氮杂丝氨酸谷胺酰胺干扰谷胺酰胺在嘌呤核苷酸中的作用，抑制合成氨甲蝶呤叶酸抑制二氢叶酸还原酶，阻断叶酸还原为FH2和FH4别嘌呤醇次黄嘌呤抑制黄嘌呤氧化酶，减少尿酸形成5-FU胸腺嘧啶抑制胸苷酸合成酶，阻断dTMP合成阿糖胞苷核苷抑制CDP→dCDP嘌呤核苷酸的分解产物延迟符号分类分类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核苷酸的生物学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（CAMP、CGMP）组成辅酶（NAD+、FAD）活化中间代谢物（CDP-二酰基甘油）（一）嘌呤核苷酸的合成代谢从头合成途径补救合成途径嘌呤核苷酸的代谢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。1.嘌呤核苷酸的从头合成（1）定义（2）合成部位（3）从头合成过程IMP的合成AMP和GMP的生成ATP和GTP的生成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

1）IMP的合成

2）AMP和GMP的生成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AMPADPATPADPATP腺苷激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP鸟苷激酶ADPATP激酶3）ATP和GTP的生成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）甘氨酸中间站谷氨酰坐两边左上天冬氨头顶二氧化碳嘌呤核苷酸从头合成特点嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成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2.嘌呤核苷酸的补救合成途径（1）定义（2）部位：骨髓、脑、脾脏、红细胞等腺嘌呤+PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鸟嘌呤+PRPPHGPRTGMP+PPi（3）合成过程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)腺苷激酶(adenosinekinase)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痛风、自毁容貌综合征两种疾病都是由于次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖移酶(HGPRT)缺乏而产生的嘌呤代谢病。前者HGPRT部分缺乏,以尿酸过多和严重的痛风为特征,后者HGPRT“完全缺乏”,表现为高尿酸血症、精神发育迟缓、舞蹈指痉症,并有特征性的强迫性自身毁伤行为，一般发病后10岁内死亡。HGPRT是一种广泛存在于人类各组织中的可溶性胞浆酶,以脑组织中含量最多,据认为可达总的可溶性蛋白的0.05%。

自毁容貌征（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正常人血浆尿酸含量0.12～0.36mmol/L（2－6mg%)。由于嘌呤代谢异常，使尿酸生成增多，血