核酸的降解和核苷酸的生物合成本与专
第十一章核酸的降解和核甘酸代谢
嘌呤核苷酸的抗代谢物
嘌呤核苷酸的抗代谢物主要有嘌呤类似物、 谷氨酰胺类似物、叶酸类似物三类。
嘌呤类似物：6-巯基嘌呤 谷氨酰胺类似物：重氮丝氨酸、 6-重氮-5-
氧代正亮氨酸 叶酸类似物：氨基蝶呤、氨甲蝶呤
二、嘧啶核苷酸的生物合成 从头合成途径 补救合成途径
（一）嘧啶核苷酸的从头合成
AMP或GMP的合成又需1个ATP。
（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径
•定义
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。
•参与补救合成的酶
腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 腺苷激酶(adenosine kinase)
H
胸腺嘧啶脱氧核苷酸（dTMP）的合成
dUDP + H2O 酯酶 dUMP + Pi dCMP + H2O 脱氨酶 dUMP + Pi
氨基蝶呤、氨甲蝶呤是叶酸的类似物，能与二氢 叶酸还原酶不可逆结合，阻止FH4的生成，从而抑 制FH4参与的一碳单位的转移。可用于抗肿瘤。
dUMP
胸腺嘧啶核苷酸合酶
1、核酸酶的分类
（1）根据对底物
的
专一
性分为
核糖核酸酶(RNase) 脱氧核糖核酸酶
(非D特N异as性e)核酸酶
（2）根据切割位点分为 核酸内切酶 核酸外切酶
2、核酸酶的作用特点
核酸外切酶：作用于核酸链的末端（3端
或5端），逐个水解下核苷酸； 脱氧核糖核酸外切酶：只作用于DNA 核糖核酸外切酶:只作用于RNA；
生物化学第十一章
氨甲酰磷酸
嘧啶核苷酸合成途径
2.胞苷酸的合成：
3.脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成：
嘧啶核苷酸的补救合成途径：
补救合成途径： 由分解代谢产生的嘧啶/ 嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为补 救合成途径(salvage pathway)。以 嘧啶核苷的补救合成途径较重要。
嘧啶核苷酸补救合成途径
尿嘧啶+PRPP UMP+PPi
二、嘌呤类似物和嘧啶类似物
1、嘌呤类似物主要有6-巯基嘌呤（6-MP）、2， 6-二氨基嘌呤、8-氮鸟嘌呤等。 2、嘧啶类似物主要有5-氟尿嘧啶（5-FU）和6氮尿嘧啶（6-AU）等。
6-巯基嘌呤（6-MP）的作用机理是什么？
6-MP其结构与次黄嘌呤类似（C6上巯基取代了羟 基），它可进入体内竞争性地抑制次黄嘌呤-鸟 嘌呤磷酸核糖转移酶，抑制了IMP 和GMP 的补 救合成。 6-MP还可经磷酸核糖化而转变为6-巯基嘌呤核苷 酸，从而抑制IMP 转变成AMP 和GMP。 6-巯基嘌呤核苷酸还可反馈抑制嘌呤核苷酸从头 合成的调节酶（磷酸核糖酰胺转移酶），使 PRA合成受阻，从而干扰IMP、AMP 和GMP 的合成。
限制性核酸内切酶：分为3种类型
（1）Ⅰ类：由3种不同亚基构成，兼具修饰酶活 性和依赖于ATP 的限制性内切酶活性，需要 Mg2+、S-腺苷甲硫氨酸及ATP的参与。复杂的 多功能酶，在基因工程上的应用价值不大。 （2）Ⅱ类：相对分子量较小，能识别双链DNA 上特异的核苷酸序列，底物作用的专一性强， 且识别序列与切断序列相一致，在分子生物学 中应用最广。 （3）Ⅲ类：只由一条肽链构成，仅需Mg2+，切 割DNA 特异性最强。
Recognize site
1-1.5kb
核酸怎样分解成核苷酸
核苷磷酸化酶
碱基 + 核糖-1-P
水解
核苷水解酶
核苷 + H2O
碱基+核糖
（四）嘌呤的分解代谢
不同种类的生物分解嘌呤的能力不同，产物也 不同。人、灵长类、鸟类、某些爬虫类将嘌呤分解 成尿酸，其他生物还可将尿酸进一步分解成尿囊素、 尿囊酸、尿素、甚至CO2、NH3。
核酸中的嘌呤主要是Ade、Gua首先脱氨，分 别生成次黄嘌呤和黄嘌呤，再进一步代谢生成尿酸。
次黄嘌呤+P
(hypoxanthine-guanine phosohoribosyl transferase)
鸟嘌呤+PRPP
次黄嘌呤- 鸟嘌呤 磷酸核糖转移酶( H G P R T )
GMP+PPi
嘌呤核苷酸补救合成的生理意义
• 节约能量和一些氨基酸的消耗。 • 有些组织（如脑、骨髓）不能从头合成嘌呤核苷酸，只能
• Synthesized on PRPP • Synthesized then added to
PRPP
• Regulated by GTP/ATP
• Regulated by UTP • Generates UMP/CMP
• Generates IMP
• Requires Energy
• Requires Energy
Both are very complicated multi-step process which your kindly professor does not expect you to know in detail
（三）脱氧核苷酸的生物合成 1. 核苷二磷酸的还原
Hydroxyurea
核酸降解和核苷酸代谢
R-5'-P
R-5'-P
5-氨基咪唑-4-羧酸 核苷酸（CAIR）
5-氨基咪唑核苷酸 （AIR）
甲酰甘氨咪核苷酸 （FGAM）
O
C
HO
C
C H2N
N Asp
H2O
ATP
CH
N
合成酶
R-5'-PFra bibliotekCOOH OC
HC N C H
CH2
C
H2N COOH
延胡索酸 N
CH
N
裂解酶
R-5'-P
O
C
H2N
C
C H2N
二、嘌呤核苷酸的降解
AMP
GMP
嘌呤核苷酸的结构
AMP GMP
H(I) 黄嘌呤氧化酶
（次黄嘌呤）
X
G
（黄嘌呤）
黄嘌呤 氧化酶
嘌呤碱的最终 代谢产物
腺嘌呤脱氨酶含量极少 腺苷脱氨酶和腺苷酸脱氨酶活性较高
腺嘌呤脱氨基主要在 核苷和核苷酸水平
鸟嘌呤脱氨酶分布广
鸟嘌呤脱氨基主要 在碱基水平
嘌呤类在核苷酸、核苷和碱基三个水平上的降解
1. 从头合成途径
（1）尿嘧啶核苷酸的合成
2ATP 2ADP+Pi
Gln + HCO3氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ
(CPS-Ⅱ )
H2N C OPO3H2 + Glu
O
氨甲酰磷酸
CO2 + NH3 + H2O
2ATP N-乙酰谷氨酸
2ADP+Pi
氨基甲酰磷酸
Pi
线粒体
鸟氨酸
瓜氨酸
鸟氨酸循环
鸟氨酸
尿素
核酸的酶促降解和核苷酸代谢
核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸是构成生物体遗传物质的重要分子之一、它们在生物体内起着关键的功能，包括存储遗传信息、传递遗传信息和参与生物体的代谢过程。
然而，核酸分子并不是永久存在的，它们会经历酶促降解和核苷酸代谢过程。
酶促降解是一种通过酶催化反应将核酸分子分解为较小的碎片的过程。
这一过程在细胞中起着至关重要的作用，因为它能够控制细胞内的核酸浓度，并对细胞进行修复和调控。
具体而言，核酸的酶促降解主要通过核酸酶参与。
核酸酶可以识别特定的核酸分子，切割磷酸二酯键并将其分解成较小的碎片。
酶促降解的过程是高度调控的，这意味着细胞可以根据需要来降解核酸分子。
核酸酶的酶促降解反应可以发生在DNA和RNA分子上。
在DNA分子中，核酸酶可以通过识别特定的序列或结构来切割DNA链。
这些酶可以在DNA复制、修复和重组过程中发挥重要的作用。
在RNA分子中，核酸酶则可以通过识别特定的次级结构来切割RNA链。
这些酶在RNA降解和剪接等过程中起着关键作用。
核苷酸的合成通常发生在两个方向上。
一方面，细胞通过核苷酸合成途径将脱氧核苷酸和核苷酸合成为DNA和RNA的单体。
这些途径包括脱氧核苷酸合成途径和核苷酸合成途径。
另一方面，细胞还可以通过核苷酸分解途径将核苷酸分解为核苷和磷酸。
这些途径包括核苷酸降解途径和氨基酸代谢途径。
核酸酶和核苷酸代谢的失调会导致DNA和RNA的不稳定和降解，影响细胞的正常功能。
此外，核苷酸代谢紊乱还与多种人类疾病的发生和发展密切相关。
因此，研究核酸的酶促降解和核苷酸代谢机制对于理解生物体的正常功能和疾病的发生具有重要意义。
核酸的合成与降解途径
核酸的合成与降解途径核酸作为生物体内的重要分子之一，承担着遗传信息的传递和蛋白质合成的关键角色。
它们的合成和降解途径对于维持细胞的正常功能至关重要。
本文将重点探讨核酸的合成与降解途径，以及在生物体内的作用。
一、核酸合成途径核酸的合成主要经历两个阶段：转录和翻译。
在核酸合成的初级阶段，DNA通过转录产生mRNA分子。
具体来说，DNA的双链被酶解为两个单链，然后由RNA聚合酶通过读取DNA上的信息，合成与DNA互补的mRNA链。
这一过程称为转录，类似于复制DNA的过程，但只合成部分DNA的链。
而RNA聚合酶在这一过程中起到了关键作用。
转录完成后，mRNA分子会通过核糖体上的翻译机制进行翻译。
翻译的过程涉及到多个tRNA和rRNA的参与，最终将mRNA上的密码子翻译成特定的氨基酸序列，从而合成蛋白质。
这一过程被称为翻译，是核酸合成的最后阶段。
二、核酸降解途径核酸的降解通常包括两个主要的途径：核酸酶介导的降解和自噬途径。
核酸酶介导的降解是指通过核酸酶的催化作用，将核酸分子降解为更小的核苷酸和核苷酸碱基。
这种降解途径广泛存在于细胞内，主要通过锯齿型核酸酶和3'-5'外切酶来完成。
锯齿型核酸酶切断DNA或RNA链，而3'-5'外切酶则能够降解被锯齿型核酸酶打断的分子。
这些降解产物进一步被酶催化为核苷酸和碱基，供细胞代谢使用。
自噬途径是一种细胞自身储存和降解细胞内分子的过程。
在这一过程中，细胞将需要降解的核酸或其他生物大分子包裹在双层膜囊泡中形成自噬体，然后将其与溶酶体相连，最终将被包裹的物质降解为小分子。
自噬在维持细胞内环境平衡和应对压力等方面发挥着重要作用。
三、核酸合成与降解的生物学功能核酸合成和降解在生物体内发挥着重要的生物学功能。
首先，核酸合成使得遗传信息的传递成为可能。
通过DNA的转录和mRNA的翻译，生物体能够将遗传信息转化为蛋白质序列，从而决定个体的性状和生理功能。
生物化学第六章(1)
尿酸生成
生物化学第六章(1)
嘌 呤 核 总苷 酸 的 结分 解 代 谢
生物化学第六章(1)Fra bibliotek 尿酸尿囊素 尿囊酸
尿素 氨[铵]
的不 分同 解生 产物 物嘌 不呤 同核
苷 酸
生物化学第六章(1)
尿酸与疾病
嘌呤核苷酸的分解代谢主要在肝脏、小肠及肾脏 中进行。生理情况下嘌呤合成与分解处于相对 平衡状态，尿酸的生成与排泄也较恒定。正常 人血浆中尿酸含量约0.12-0.36mmol/L，男性平 均0.27mmol/L ，女性平均0.21mmol/L 。当体 内核酸大量分解(白血病、恶性肿瘤等)或食入 高嘌呤食物时，血中尿酸水平升高，超过 0.48mmol/L时，尿酸盐过饱和形成结晶，沉积 于关节、软组织、软骨及肾等处，而导致关节 炎、尿路结石及肾疾患，称为痛风症。
一、嘧啶核苷酸的从头合成
n 首先合成嘧啶环，然后与PRPP 中的磷酸核糖连接起来形成嘧啶 核苷酸。
n 从头合成首先合成UMP，然后由
它转变为其它嘧啶核苷酸。
n 合成的原料有氨基甲酰磷酸和天冬 氨酸
生物化学第六章(1)
嘧啶环元素的来源
生物化学第六章(1)
氨甲酰磷酸合成氨甲酰Asp
生物化学第六章(1)
概述
生物体普遍存在的磷酸单酯酶或 核苷酸酶可催化核苷酸的水解， 而特异性强的磷酸单酯酶只能水 解3’-Nt或5’-Nt。 催化核苷水解的酶有2类，即核 苷磷酸化酶和核苷水解酶
生物化学第六章(1)
局限，只对核 糖Ns发生作用
广泛存在， 反应可逆
核 苷 酸 及 核 苷 分 解
生物化学第六章(1)
二、嘧啶核苷酸的降解 不同生物嘧啶碱的分解过程也不一
生物化学第十一章核酸降解与核苷酸生物合成
第二节
一．核苷酸的降解 二．嘌呤的降解 三．嘧啶的降解
核苷酸的降解
核苷酸的降解
• 核苷酸水解掉磷酸基就就会变成核苷，生 物体内广泛存在的磷酸单酯酶和核苷酸酶 可以催化这个反应。 • 核苷酸+水+核苷酸酶→ → →核苷+磷酸 • 核苷在核苷酶的作用下继续分解： 1. 核苷+磷酸（核苷磷酸化酶）←→碱基+戊 糖-1-磷酸； 2. 核苷+水*（核苷水解酶）→ → →碱基+戊 糖
第四节
小
结
1. 降解核酸的不同酶 2. 核苷酸的从头合成过程的要点（包括嘌呤 和嘧啶） 3. 嘌呤和嘧啶环中的原子来源 4. 补救途径的意义
第十章 核酸降解与核苷酸生物合 成
第一节 第二节 第三节 第四节 核酸的降解 核苷酸的降解 核苷酸的生物合成 小 结
第一节
一．概述 二．核酸酶的种类
核酸的降解
概
•
1. 2. 3. 4. 5. 6.
述
核酸酶促降解产物核苷酸及其衍生物，在代谢 上非常重要： 核苷酸是核酸生物合成的前体； 某些核苷酸及其衍生物是很多生物合成过程中 的重要中间物，比如UDPG等等； 腺苷酸是生物体中重要的辅因子，比如NAD+、 FAD等等； 某些核苷酸是重要的中间代谢调节物质，如 cAMP 等等； 肌苷酸和鸟苷酸是强力的助鲜剂； ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。
1. 嘌呤核苷酸的合成特点是首先直接形成次黄嘌 呤核苷酸，然后才能转变成为其他的嘌呤核苷 酸，而不是先形成游离的嘌呤，再生成核苷酸； 2. PRPP是核苷酸中磷酸核糖部分的供体； 3. 嘌呤的各原子是在PRPP的C-1位置上逐个加上 去的，关键步骤是PRPP和谷氨酰胺形成5-磷酸 核糖胺； 4. 由不同的化合物提供不同的原子，最终形成次 黄嘌呤核苷酸。
第十章-核酸的降解与核苷酸的代谢
2、关于嘌呤核苷酸的合成描述正确的是 （ ）
A．利用氨基酸、一碳单位和CO2为原料，首先合成嘌呤环再与 5-磷酸核糖结合而成
B．以一碳单位、CO2、NH3和5—磷酸核糖为原料直接合成 C．5—磷酸核糖为起始物，在酶的催化下与ATP作用生成PRPP， 再与氨基酸、CO2和一碳单位作用，逐步形成嘌呤核苷酸 D．在氨基甲酰磷酸的基础上，逐步合成嘌呤核苷酸
碱基
分解
合成
进入戊糖磷酸途径 或重新合成核酸
一、嘌呤碱的分解代谢
AMP
GMP
（一）嘌呤碱的分解过程 1、代谢场所
•代谢场所：肝脏、小肠及肾脏 •生物体内嘌呤的分解可分别在碱基、核苷、核苷 酸水平上进行，进行的反应有脱氨、氧化等。
2、代谢过程
1） 在碱基水平上
嘌 呤 的 分 解
2）在核苷酸水平上
FH4
NADPH+H+
UTP
CTP合成酶 丝氨酸
NADP
谷 AT氨P酰胺胸胸前前““谷 A一D氨P一酸+滩Pi滩屎屎” N”ADP
dUDP
H2O
O
O
Pi
dUMP的C5甲基化而来
HN
thymidylate synthase
HN
CH3
NH3
H2O
dCMP
ON dR 5'
dUMdPUMdP
P N5,A尿NT胸苷P10苷酸-激C酸酶HA合D2成P-F酶HUD4P
O
二磷酸核苷激酶
N
AFTPH2
dR 5' P
ADP
N5,N10-CH2-FHF4Hr2e还d原uF酶cHFtHa22NsAeDPH+H+NA+DHP+H dTMP
生物化学-生化知识点_第八章 核酸的降解和核苷酸的代谢
第八章核酸的降解和核苷酸的代谢下册 P3878-1 核酸和核苷酸的分解代谢核酸在核酸酶（磷酸二酯酶）作用下降解成核苷酸，核苷酸在核苷酸酶（磷酸单酯酶）作用下分解成核苷与磷酸，然后再在核苷磷酸化酶作用下可逆生成碱基（嘌呤和嘧啶）和戊糖-1-磷酸。
一一一嘌呤碱的分解代谢： P390 图33-2首先在各种脱氨酶作用下水解脱去氨基（脱氨也可以在核苷或核苷酸的水平上进行），腺嘌呤脱氨生成次黄嘌呤(I)，鸟嘌呤脱氨生成黄嘌呤(X)，I和X在黄嘌呤氧化酶作用下氧化生成尿酸。
人和猿及鸟类等为排尿酸动物，以尿酸作为嘌呤碱代谢最终产物；其他生物还能进一步分解尿酸形成尿囊素、尿囊酸、尿素及氨等不同代谢产物。
尿酸过多是痛风病起因，病人血尿酸 > 7mg%，为嘌呤代谢紊乱引起的疾病。
可服用别嘌呤醇，结构见P389，与次黄嘌呤相似。
别嘌呤醇在体内先被黄嘌呤氧化酶氧化成别黄嘌呤，别黄嘌呤与酶活性中心的Mo（Ⅳ）牢固结合，使Mo（Ⅳ）不易转变成Mo(Ⅵ)，黄嘌呤氧化酶失活，使I和X不能生成尿酸，血尿酸含量下降。
一一一嘧啶碱的分解代谢：见P391 图33-3C：胞嘧啶先脱氨成尿嘧啶U，U再还原成二氢尿嘧啶后水解成β-丙氨酸。
T：胸腺嘧啶还原成二氢胸腺嘧啶后水解成β-氨基异丁酸。
8-2 核苷酸的生物合成一一一核糖核苷酸的生物合成一1一从头合成：从一些简单的非碱基前体物质合成核苷酸。
1.嘌呤核苷酸：从5-磷酸核糖焦磷酸（5-PRPP）开始在一系列酶催化下先合成五元环，后合成六元环，共十步生成次黄嘌呤核苷酸。
然后再生成A、G等嘌呤核苷酸。
2.嘧啶核苷酸：先合成嘧啶环（乳清酸），再与5-PRPP（含核糖、磷酸部分）反应生成乳清苷酸，失羧生成尿嘧啶核苷酸（UMP），再转变成其他嘧啶核苷酸。
一2一补救途径：利用已有的碱基、核苷合成核苷酸，更经济，可利用已有成分。
特别在从头合成受阻时（遗传缺陷或药物中毒）更为重要。
外源或降解产生的碱基和核苷可通过补救途径被生物体重新利用。
第十二章核酸降解与核苷酸代谢ppt课件
（3）核苷经核苷酸水解生成碱基和戊糖
二、碱基的代谢 1、嘌
呤 的 分 解
2、嘧 啶 的 分 解
第二节 核苷酸合成
一、从头合成 1、嘌呤核苷酸合成 （1）嘌呤环各元素来源
（2） 合 成 途 径
（3）合成特点
a、先经合成氨甲酸磷酸，再与天冬氨酸硫含 生成乳清酸,再被转移至SPRPP的CI’上生 成乳清酸核苷酸。
b、乳清酸核苷酸经脱羧及转氨基因生成尿苷 酸、胞苷酸。
二、补救合成途径
由磷酸核糖转移酶催化将未合成或代谢中 产生的碱基转移至磷酸核糖的C1‘羟基上而 形成核苷酸。
三、脱氧核苷酸的合成
DNA中所含脱氧核苷酸由核糖核苷二磷 酸水平还原而成
四、DNA胸苷酸合成
1、由dump经胸苷酸合成酶还原并从亚甲 基四氢叶酸转甲基而生成dtmp
第十二章 核酸降解与核苷酸代谢 第一节 核酸降解
一、核酸的降解 1、核酸的分解过程
核苷酸 核苷酸酶 H2O
核苷＋Pi
核苷磷酸化酶
核苷＋Pi
嘌呤碱或嘧啶碱＋戊糖-1-磷酸
核苷＋H2O 核苷水解酶 嘌呤碱或嘧啶碱＋戊糖
2、核酸的降解
（1）水解核苷酸之间连接的3‘，5’磷酸二 脂键，生成多核苷酸电离或单核苷酸催化 水解的酶为核酸酶，水解核酸分子内的磷 酸二酯键的核酸酶为内环酶，从核酸-端逐 个水解核苷酸的酶为外 氧胸苷，过后经胸苷酸酶催化与ATP反应 生成胸苷酸。
生物化学第33章核酸的降解和核苷酸代谢
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药物治疗
针对核酸降解和核苷酸代谢异 常的疾病，可采用药物治疗， 如使用核酸酶抑制剂、核苷酸 类似物等。
基因治疗
对于由基因突变引起的核酸降 解和核苷酸代谢异常疾病，基 因治疗是一种潜在的治疗方法 ，如通过基因编辑技术修复突 变基因。
饮食调整
饮食调整可帮助改善核苷酸代 谢异常，如减少高嘌呤食物的 摄入以降低血尿酸水平。
调节代谢
核酸降解产生的核苷酸及其代谢产物可以调节细胞 内核苷酸代谢相关酶的活性，从而影响核苷酸代谢 的速率和方向。
维持平衡
核酸降解与核苷酸代谢之间的动态平衡对于维持细 胞内核苷酸稳态至关重要，核酸降解的异常可能导 致核苷酸代谢紊乱。
核苷酸代谢对核酸降解的反馈作用
80%
产物反馈
核苷酸代谢产生的某些产物可以 反馈抑制核酸降解相关酶的活性 ，从而调节核酸降解的速率。
嘧啶核苷酸的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ谢
嘧啶核苷酸的合成
先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连生 成嘧啶核苷酸。合成的部位主要在肝 和小肠黏膜中。
嘧啶核苷酸的分解
嘧啶碱基分解代谢是先去除环外氨基生 成嘧啶，再氧化开环，最终生成CO2、 β-丙氨酸及β-氨基异丁酸等。
核苷酸代谢的调控与意义
核苷酸代谢的调控
核苷酸代谢受到多种因素的调控，包括底物浓度、酶活性、基因表达等。此外， 核苷酸代谢还与细胞周期、细胞增殖和分化等生理过程密切相关。
核苷酸代谢的意义
核苷酸是生物体内重要的组成成分，参与遗传信息的传递和表达。同时，核苷 酸也是多种生物活性物质的合成前体，如辅酶、激素等。因此，核苷酸代谢对 于维持生物体的正常生理功能具有重要意义。
生物大分子的生物合成和降解
生物大分子的生物合成和降解生物大分子是构成生命体系的基本单位，包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等。
它们在生命体系中扮演着重要的角色，体现了生物学的多样性和复杂性。
生物大分子的生物合成和降解是生命体系中的重要过程，本篇文章将从这两个方面来探讨。
一、生物大分子的生物合成1. 蛋白质的生物合成蛋白质是由氨基酸组成的大分子有机物，是生命体系中最基本的分子。
在细胞内，蛋白质的生物合成是通过一个叫做翻译的过程完成的。
具体来说，是通过核糖体将mRNA上的遗传信息转化为胞内蛋白质的氨基酸序列，从而合成出具有特定结构和生物学功能的蛋白质分子。
2. 核酸的生物合成核酸也是由多个单体分子组成的生物大分子，包括DNA和RNA。
它们在生命体系中扮演着存储、传递和表达遗传信息的关键角色。
在细胞内，核酸的生物合成是通过一个叫做复制的过程完成的。
具体来说，是通过DNA聚合酶将DNA分子复制成两个分子，从而实现基因的复制和遗传信息的传递。
3. 多糖的生物合成多糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖等。
它们在生命体系中具有重要的支持和保护作用，如细胞壁、骨骼、关节软骨等。
在细胞内，多糖的生物合成是通过一系列酶促反应完成的。
具体来说，是通过多糖合成酶将单糖单元逐步合成成多糖分子，从而形成具有特定结构和生物学功能的多糖分子。
4. 脂质的生物合成脂质是由甘油和脂肪酸组成的大分子有机物，是生命体系中重要的能量储存和细胞膜的组成成分。
在细胞内，脂质的生物合成是通过一系列酶促反应完成的。
具体来说，是通过甘油-3-磷酸酯合成酶将甘油和脂肪酸逐步合成成三酰甘油，从而形成具有特定结构和生物学功能的脂质分子。
二、生物大分子的降解1. 蛋白质的降解蛋白质在生命体系中具有重要的功能，但也会在细胞内被降解成氨基酸。
这个过程被称为蛋白质降解。
蛋白质降解是通过一系列酶促反应完成的，包括泛素化、蛋白酶的介入等。
具体来说，是通过泛素连接酶连接泛素到待降解蛋白上，从而引起蛋白的被识别和降解。
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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。
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。
18.1.2核苷酸的降解
1、核苷酸的降解
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 二 部 分 核 酸 的 分 解
核酸的分解过程
核酸
核苷酸
核苷+磷酸
碱基+戊糖
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。
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。
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。
UMP
UTP CTP合成酶 CTP
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。
18.2.1 核糖核苷二磷酸的还原过程
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 三 部 分 核 苷 酸 的 合 成
18.2
核苷酸的生物合成
嘌呤核糖核苷酸的合成
18.2.1
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。
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。
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。
2、核苷的降解
在核甘酶的作用下：
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。
嘌呤的分解还可以在核苷（酸）的水平上进行。
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。
说明：由UTP（三磷酸水平）转变为CTP。
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：
（2）胞嘧啶的补救合成途径
嘧啶核苷酸生物合成的调节
CO2+ATP+谷氨酰胺 胺甲酰磷酸合成酶 胺甲酰磷酸 ASP 天冬氨酸转氨甲酰酶
胺甲酰天冬氨酸
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。
（2）由IMP转化为AMP和GMP的过程
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
1、 从头合成途径
(1)尿嘧啶核苷酸（UMP）的合成
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，。
（2）胞嘧啶核苷酸（CTP）的合成：
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
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。
2、补救合成途径:
TMP的生物合成概括为：
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。
各种核苷酸合成与转化的相互关系：
第 四 部 分 代 谢 的 联 系
（１）次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成
第一阶段
第二阶段
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。
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。
（2）由核苷生成
嘌呤核苷酸合成的调节
PRPP PRPP酰胺转移酶 5-磷酸核糖胺
次黄苷酸 腺苷琥珀酸合成酶 腺苷酸 次黄嘌呤核苷酸脱氢酶 鸟苷酸
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 一 部 分
概 论
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。