,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第 九 章,核 苷 酸 代 谢,Metabolism of Nucleotides,核苷酸的生物功用,参与核酸的组成,参与能量代谢并且是最直接的供能物质,参与代谢和生理调节,组成辅酶,核酸的酶促降解,核酸,核苷,核酸酶,核苷酸,Pi,戊糖,+,碱基,核苷酸酶,磷酸,戊糖,+,碱基,核苷酶,核苷磷酸化酶,第一节 核苷酸的分解代谢,Catabolism of Nucleotides,嘌呤的分解,嘧啶的分解,过程：,腺苷,鸟苷,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,一、嘌呤的分解：,核糖,-1-,磷酸,黄嘌呤氧化酶,*嘌呤的降解可发生在核苷酸、核苷和碱基三个水平,次黄苷,核糖,-1-,磷酸,鸟嘌呤,先脱氨再氧化,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,胞嘧啶,NH,3,尿嘧啶,二氢尿嘧啶,H,2,O,CO,2,+NH,3,-丙氨酸,胸腺嘧啶,-脲基异丁酸,-氨基异丁酸,H,2,O,丙二酸单酰,CoA,乙酰,CoA,TAC,肝,尿素,甲基丙二酸单酰,CoA,琥珀酰,CoA,TAC,糖异生,二,嘧,啶,的,分,解,还原降解,NADPH+H,+,二氢胸腺嘧啶,NADPH+H,+,泛酸,第 二 节 核苷酸的合成代谢,Anabolism of Nucleotides,一、核糖核苷酸生物合成的基本途径,从头合成途径,(,de novo synthesis pathway,),补救合成途径,(,salvage synthesis pathway,),利用体内游离的碱基或核苷，经过简单的反应，合成核苷酸的过程,利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及,CO,2,等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成核糖核苷酸的途径,第 二 节 核苷酸的合成代谢,Anabolism of Nucleotides,P235,图,11-4,二、嘌呤核糖核苷酸的从头合成,GMP,AMP,嘌呤碱合成的元素来源,CO,2,甲酸,Asp,甲酸,Gln,（酰胺基）,Gly,过程,1.,在,PRPP,基础上逐步合成嘌呤环，首先合成,IMP,2.,再由,IMP,AMP,和,GMP,关键的中间化合物,:,IMP,R-5-P,（,5-,磷酸核糖）,ATP,AMP,PRPP,合成酶,PRPP,（5-,磷酸核糖焦磷酸）,在,Gly,、,一碳单位,、,Gln,、,CO,2,及,Asp,的逐步参与下,IMP,核糖胺,-5-,磷酸,谷氨酰胺,谷氨酸,酰胺转移酶,1.,IMP,的合成,嘌呤碱合成一开始就沿着核苷酸合成的途径进行，在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸。,腺苷琥珀酸合成酶,IMP,脱氢酶,腺苷琥珀酸裂解酶,GMP,合成酶,三、嘧啶核糖核苷酸的从头合成途径,嘧啶合成的元素来源,Asp,CO,2,Gln,CP,过 程,1.,先合成嘧啶环,，再与在,PRPP,相连，首先合成,UMP,2.,再由,UMP,CMP,、,dTMP,关键的中间化合物,:,乳清酸,1.,先合成嘧啶环,2.CTP,的合成,ATP,ADP,尿苷酸激酶,UDP,二磷酸核苷激酶,ATP,ADP,UTP,CTP,合成酶,谷氨酰胺,ATP,谷氨酸,ADP+Pi,在,UTP,水平上进行,(,d)AMP,(,d)ADP,(,d)ATP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,(,d)NMP,(,d)NDP,(,d)NTP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,四、核苷酸转化成核苷三磷酸,核苷酸不直接参加核酸的生物合成，而是先转化为相应的核苷三磷酸后才参与,RNA,或,DNA,的合成,。,对碱基专一,对碱基核糖无要求,五、脱氧核糖核苷酸的生成,在核苷二磷酸水平上进行,（,N,代表,A、G、U、C,等碱基）,Ribonucleotide,reductase,dNDP,+,ATP,激酶,dNTP,+,ADP,脱氧核苷二磷酸,NDP,dNDP,核糖核苷二磷酸,NADP,+,NADPH+H,+,核糖核苷酸还原酶，,Mg,2+,还原型硫氧原蛋白,-(SH),2,氧化型硫氧化还原蛋白,S,S,硫氧化还原蛋白还原酶,（,FAD,）,脱氧核苷酸的生成,（,N,代表,A、G、U、C,等碱基）,C,CH,CH,N,O,H,N,O,C,dR-5-P,dUMP,C,C,CH,N,O,H,N,O,C,dR-5-P,dTMP,CH,3,胸苷酸合成酶,N,5,，,N,10,-CH,2,-FH,4,FH,2,dTMPdTDPdTTP,参与,DNA,合成。,dTMP,的合成：,FH,4,Ser,Gly,1,）次要途径：,1,、嘌呤核苷酸合成的补救途径,六、核苷酸的补救合成途径,腺嘌呤+,PRPP,AMP,+,PPi,APRT,次黄嘌呤+,PRPP,IMP,+,PPi,HGPRT,鸟嘌呤+,PRPP,HGPRT,GMP,+,PPi,碱基+,核糖,-1-P,核苷,+Pi,核苷磷酸化酶,2,）重要途径：,核苷磷酸激酶,核苷+,ATP,核苷酸,+ADP,2,、嘧啶核苷酸合成的补救途径,嘧啶核苷酸+,PPi,嘧啶+,PRPP,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,补救合成的生理意义,节省能量和一些原料的消耗,某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成,1.,嘌呤核苷酸生物合成的调节,核苷酸生物合成的调节,了解,2,嘧啶核苷酸从头合成的调节,哺乳动物体中主要调节酶,:,氨甲酰磷酸合成酶,II,细菌中主要调节酶,:,天冬氨酸转氨甲酰酶,ATCase,方式：竞争性抑制或“以假乱真,”等。,作用,：,干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成,，,进而影响核酸和蛋白的合成,。,抗肿瘤,。,七、核苷酸的抗代谢物,（一）嘌呤核苷酸的抗代谢物：,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,重氮丝氨酸,、,6-,重氮,5-,氧正亮氨酸,等,氨蝶呤,氨甲蝶呤,等,嘧啶类似物,5-,氟尿嘧啶（,5-FU,）,，,在体内合成,FdUMP,，,类似,dUMP,，,竞争性抑制,dTMP,合成酶,；,5-FU,还可合成,FUTP,，,在合成,RNA,时以,FUMP,形式参入，破坏,RNA,的结构和功能。,C,C,CH,NH,O,H,N,O,C,CH,3,C,C,CH,N H,O,H,N,O,C,F,5-FU,T,（二）嘧啶核苷酸的抗代谢物：,嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸合成共同需要的物质是？,嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的是？,dTMP,合成的直接前体是？,