第十一章核苷酸代谢09-课件
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第十一章核苷酸代 谢09
精品
一、核酸的酶促降解
1、核酸水解： DNA 稳定，耐酸碱 RNA 易水解,碱中水解
2、核酸的酶促降解
核酸酶:作用于核酸链内部磷酸二酯键， 也称为核酸内切酶，包括作用于DNA 的脱氧核糖核酸酶和作用于RNA的核糖 核酸酶。
核酸外切酶:从DNA和RNA(或其低级多核 甘酸)链的一端逐个水解下单核苷酸。
C H 2O P O H O-
甘油醛-3-磷酸
三羧酸
OH O PO
O
OH
O HH H OH HH
戊糖-5-磷酸
循环
进行戊糖磷酸代谢途径
二、嘌呤和嘧啶的分解
1、嘌呤的分解
正常人血浆中尿酸含量为20— 60mg/L，超过80mg／L，尿酸盐 晶体可沉积于关节、软组织、软 骨、肾等处，导致关节炎、尿路 结石及肾脏疾病，称痛风症。进 食高嘌呤饮食，体内核酸大量分 解，或尿酸排泄障碍时易患此症。
对碱基 专一
（脱氧）腺苷酸激酶
(d)AMP+ATP
(d)ADP + ADP
核苷二磷酸
(d)NMP+ATP
ห้องสมุดไป่ตู้
(d)NDP + ADP
( d ) N D P + A T P
激 酶
( d ) N T P + A D P 核苷三磷酸
对核糖无要求
23
5、脱氧核苷酸的合成
大肠杆菌 核苷二磷（NDP)还原酶以四种天然核苷酸ADP,GDP,CDP 和UDP为底物。
别嘌呤醇治疗痛风。
NH2
N
N
腺苷
N
N
核糖
腺苷脱 胺基酶
N
OH N 次黄苷
N
N
核糖 核苷磷酸化酶 OH
N
N
黄嘌呤 氧化酶
N H
N
次黄嘌呤
O
OH
N
N
鸟苷
N
N
NH2
核糖
核苷磷酸化酶
OH
N
N
鸟嘌呤
N H
N
NH2
鸟嘌呤酶
OH
N
N
黄嘌呤
N H
N
OH
黄嘌呤氧化酶
OH
H
N
N 尿酸
N H
N
OH
治疗“痛风症” 的药物别嘌呤 醇是次黄嘌呤的类似物，可与 次黄嘌呤竞争与黄嘌呤氧化酶 的结合；别嘌呤醇氧化的产物 是别黄嘌呤，后者的结构又与 黄嘌呤相似，可牢固地与黄嘌 呤氧化酶的活性中心结合，从 而抑制该酶的活性，使次黄嘌 呤转变为尿酸的量减少，使尿 酸结石不能形成，以达到治疗 之目的。
α构型
磷酸核 糖焦磷 酸酰胺 基转移
酶
β构型
甘氨酰胺核甘酸
合成酶
甘氨酰胺核苷酸 甲酰基转移酶
甲酰甘氨脒核 苷酸合成酶
氨基咪唑核 苷酸合成酶
氨基咪唑琥珀酸氨 甲酰核苷酸合成酶
腺苷酸 裂解酶
氨基咪唑甲酰胺核苷 酸甲酰基转移酶
次黄苷酸水解酶
核糖胺5-磷酸
甘氨酰胺核苷酸
5-氨基咪唑-4-（N-琥 珀酸）甲酰胺核苷酸
B:补救途径，脑、骨髓等只 能进行补救合成 。补救途 径所需的碱基和核苷主要来 源于细胞内核酸的分解，细 菌生长介质或动物消化管食 物分解产生的核苷和碱基。
1、核苷酸的生物合成基本途径 核苷酸合成的两条途径
2、嘌呤核苷酸的从头合成
嘌呤核各原子的来源
（1）嘌呤环的合成途径 1）IMP的合成
磷酸核糖焦 磷酸合成酶
原核细胞以核苷三磷酸ATP,GTP,CTP和UTP为底物,还原剂是含B12 的一种辅酶。
5、胸核苷酸的合成
dTMP的合成
7、核苷酸从头合成的抗代谢物
核苷酸从头合成的抗代谢物可以抑制核苷酸的合成。
1）嘌呤类似物：能抑制嘌呤核苷酸的合成。
OH
SH
N
NN
N
N H
N
次黄嘌呤
N H
N
6－巯基嘌呤
2）谷氨酰胺和天冬氨酸类似物 ：能抑制合成中有谷氨酰 胺、天冬氨酸类似物参与的反应。
N
N 核糖
腺苷脱 胺基酶
N
N 核糖
N
NH2
N 腺苷
N
OH
N 次黄苷
N
核苷磷酸化酶 OH
N
黄嘌呤 氧化酶
N H
N
次黄嘌呤
O
OH
N
N
鸟苷
N
N
NH2
核糖
核苷磷酸化酶
OH
N
N
鸟嘌呤
N H
N
NH2
鸟嘌呤酶
OH
N
N
黄嘌呤
N H
N
OH
黄嘌呤氧化酶
OH
H
N
N
尿酸
N H
N
OH
6
嘌呤类在核苷酸、核苷和碱基三个水平上的降解
3）叶酸类似物：能抑制合成中有叶酸衍生物参与的反应。
用于癌症、白血 病的治疗。
4）嘧啶类似物
O
CH3 HN
O
N H
胸腺嘧啶
能转化成核苷一磷酸及核苷三磷酸，阻断TMP的合成，使用较多抗癌药。
8 、核苷酸的补救合成 1）嘌呤核苷酸合成的补救途径
只有腺苷 酸激酶
腺嘌呤核 糖磷酸转
移酶
此途径 不重要
核苷酸的补救合成特点：节省能量和前体分子及合成一些组织需要但不能合成的核苷酸
5-氨基咪 唑核苷酸
甲酰甘氨酰 胺核苷酸
5-氨基咪唑-4甲酰胺核苷酸
5-甲酰氨基咪唑4-甲酰胺核苷酸
次黄 苷酸
次黄苷酸的合成途径
AMP GMP
2
腺苷酸琥珀
）
酸合成酶
和
的 合 成
IMP脱 氢酶
GMP合成酶
3、嘧啶核苷酸的合成
乳清酸的生物合成
乳 清 酸 转 化 和
UTP CTP
4、核苷酸转化成核苷三磷酸
碱基
HO
O
HH
H
H
OH
O P O-
O-
2、核酸的酶促降解
NH2
N
NH2
单核甘酸水解
N
HO H
HO
OP
O H HH
O-
O 磷酸单脂酶
HO
N
N
O HH
O
OH
+ O P O-
O-
H OH HH
O-
戊糖-1磷酸
OH O P O-
O
+
HO
O
HH
H OH HH
CHO
H
OH O
磷酸解
NH2 N
NO
嘌呤：H 尿酸 嘧啶： CO2、NH3等
感谢聆听！
腺苷酸 腺苷 腺嘌呤
次黄苷酸 次黄苷 次黄嘌呤
黄苷酸
鸟苷酸
黄苷 黄嘌呤
尿酸
鸟苷 鸟嘌呤
嘌
呤
代
谢
的
最
终
产
物
8
2、嘧啶的分解
三、核苷酸的生物合成
动物、植物和微生物通常都 能合成各种嘌呤和嘧啶核苷酸。
核苷酸的生物合成两条基本 途径 ： A: “从头合成”途径或“从 无到有”途径，肝组织主要 进行从头合成。
精品
一、核酸的酶促降解
1、核酸水解： DNA 稳定，耐酸碱 RNA 易水解,碱中水解
2、核酸的酶促降解
核酸酶:作用于核酸链内部磷酸二酯键， 也称为核酸内切酶，包括作用于DNA 的脱氧核糖核酸酶和作用于RNA的核糖 核酸酶。
核酸外切酶:从DNA和RNA(或其低级多核 甘酸)链的一端逐个水解下单核苷酸。
C H 2O P O H O-
甘油醛-3-磷酸
三羧酸
OH O PO
O
OH
O HH H OH HH
戊糖-5-磷酸
循环
进行戊糖磷酸代谢途径
二、嘌呤和嘧啶的分解
1、嘌呤的分解
正常人血浆中尿酸含量为20— 60mg/L，超过80mg／L，尿酸盐 晶体可沉积于关节、软组织、软 骨、肾等处，导致关节炎、尿路 结石及肾脏疾病，称痛风症。进 食高嘌呤饮食，体内核酸大量分 解，或尿酸排泄障碍时易患此症。
对碱基 专一
（脱氧）腺苷酸激酶
(d)AMP+ATP
(d)ADP + ADP
核苷二磷酸
(d)NMP+ATP
ห้องสมุดไป่ตู้
(d)NDP + ADP
( d ) N D P + A T P
激 酶
( d ) N T P + A D P 核苷三磷酸
对核糖无要求
23
5、脱氧核苷酸的合成
大肠杆菌 核苷二磷（NDP)还原酶以四种天然核苷酸ADP,GDP,CDP 和UDP为底物。
别嘌呤醇治疗痛风。
NH2
N
N
腺苷
N
N
核糖
腺苷脱 胺基酶
N
OH N 次黄苷
N
N
核糖 核苷磷酸化酶 OH
N
N
黄嘌呤 氧化酶
N H
N
次黄嘌呤
O
OH
N
N
鸟苷
N
N
NH2
核糖
核苷磷酸化酶
OH
N
N
鸟嘌呤
N H
N
NH2
鸟嘌呤酶
OH
N
N
黄嘌呤
N H
N
OH
黄嘌呤氧化酶
OH
H
N
N 尿酸
N H
N
OH
治疗“痛风症” 的药物别嘌呤 醇是次黄嘌呤的类似物，可与 次黄嘌呤竞争与黄嘌呤氧化酶 的结合；别嘌呤醇氧化的产物 是别黄嘌呤，后者的结构又与 黄嘌呤相似，可牢固地与黄嘌 呤氧化酶的活性中心结合，从 而抑制该酶的活性，使次黄嘌 呤转变为尿酸的量减少，使尿 酸结石不能形成，以达到治疗 之目的。
α构型
磷酸核 糖焦磷 酸酰胺 基转移
酶
β构型
甘氨酰胺核甘酸
合成酶
甘氨酰胺核苷酸 甲酰基转移酶
甲酰甘氨脒核 苷酸合成酶
氨基咪唑核 苷酸合成酶
氨基咪唑琥珀酸氨 甲酰核苷酸合成酶
腺苷酸 裂解酶
氨基咪唑甲酰胺核苷 酸甲酰基转移酶
次黄苷酸水解酶
核糖胺5-磷酸
甘氨酰胺核苷酸
5-氨基咪唑-4-（N-琥 珀酸）甲酰胺核苷酸
B:补救途径，脑、骨髓等只 能进行补救合成 。补救途 径所需的碱基和核苷主要来 源于细胞内核酸的分解，细 菌生长介质或动物消化管食 物分解产生的核苷和碱基。
1、核苷酸的生物合成基本途径 核苷酸合成的两条途径
2、嘌呤核苷酸的从头合成
嘌呤核各原子的来源
（1）嘌呤环的合成途径 1）IMP的合成
磷酸核糖焦 磷酸合成酶
原核细胞以核苷三磷酸ATP,GTP,CTP和UTP为底物,还原剂是含B12 的一种辅酶。
5、胸核苷酸的合成
dTMP的合成
7、核苷酸从头合成的抗代谢物
核苷酸从头合成的抗代谢物可以抑制核苷酸的合成。
1）嘌呤类似物：能抑制嘌呤核苷酸的合成。
OH
SH
N
NN
N
N H
N
次黄嘌呤
N H
N
6－巯基嘌呤
2）谷氨酰胺和天冬氨酸类似物 ：能抑制合成中有谷氨酰 胺、天冬氨酸类似物参与的反应。
N
N 核糖
腺苷脱 胺基酶
N
N 核糖
N
NH2
N 腺苷
N
OH
N 次黄苷
N
核苷磷酸化酶 OH
N
黄嘌呤 氧化酶
N H
N
次黄嘌呤
O
OH
N
N
鸟苷
N
N
NH2
核糖
核苷磷酸化酶
OH
N
N
鸟嘌呤
N H
N
NH2
鸟嘌呤酶
OH
N
N
黄嘌呤
N H
N
OH
黄嘌呤氧化酶
OH
H
N
N
尿酸
N H
N
OH
6
嘌呤类在核苷酸、核苷和碱基三个水平上的降解
3）叶酸类似物：能抑制合成中有叶酸衍生物参与的反应。
用于癌症、白血 病的治疗。
4）嘧啶类似物
O
CH3 HN
O
N H
胸腺嘧啶
能转化成核苷一磷酸及核苷三磷酸，阻断TMP的合成，使用较多抗癌药。
8 、核苷酸的补救合成 1）嘌呤核苷酸合成的补救途径
只有腺苷 酸激酶
腺嘌呤核 糖磷酸转
移酶
此途径 不重要
核苷酸的补救合成特点：节省能量和前体分子及合成一些组织需要但不能合成的核苷酸
5-氨基咪 唑核苷酸
甲酰甘氨酰 胺核苷酸
5-氨基咪唑-4甲酰胺核苷酸
5-甲酰氨基咪唑4-甲酰胺核苷酸
次黄 苷酸
次黄苷酸的合成途径
AMP GMP
2
腺苷酸琥珀
）
酸合成酶
和
的 合 成
IMP脱 氢酶
GMP合成酶
3、嘧啶核苷酸的合成
乳清酸的生物合成
乳 清 酸 转 化 和
UTP CTP
4、核苷酸转化成核苷三磷酸
碱基
HO
O
HH
H
H
OH
O P O-
O-
2、核酸的酶促降解
NH2
N
NH2
单核甘酸水解
N
HO H
HO
OP
O H HH
O-
O 磷酸单脂酶
HO
N
N
O HH
O
OH
+ O P O-
O-
H OH HH
O-
戊糖-1磷酸
OH O P O-
O
+
HO
O
HH
H OH HH
CHO
H
OH O
磷酸解
NH2 N
NO
嘌呤：H 尿酸 嘧啶： CO2、NH3等
感谢聆听！
腺苷酸 腺苷 腺嘌呤
次黄苷酸 次黄苷 次黄嘌呤
黄苷酸
鸟苷酸
黄苷 黄嘌呤
尿酸
鸟苷 鸟嘌呤
嘌
呤
代
谢
的
最
终
产
物
8
2、嘧啶的分解
三、核苷酸的生物合成
动物、植物和微生物通常都 能合成各种嘌呤和嘧啶核苷酸。
核苷酸的生物合成两条基本 途径 ： A: “从头合成”途径或“从 无到有”途径，肝组织主要 进行从头合成。