核苷酸是核酸的基本结构单位.
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6-MP = PPi
5-甲酰胺基咪唑4-甲酰胺核苷酸 （FAICAR）
氮杂丝氨酸
5-氨基异咪唑4-甲酰胺核苷酸 （AICAR）
=
6-MP 6-MP
PPi GMP =
PRPP 鸟嘌呤(G)
PRPP
6-MP
腺嘌呤（A）
二、嘧啶核苷酸的合成
嘧啶核苷酸的结构
1. 嘧啶核苷酸的从头合成
定义
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
核 苷 酸 的代 谢
(Metabolism of Nucleotides)
概述
• 核苷酸是核酸的基本 结构单位
5′端 C
A
• 人体内的核苷酸可由 机体细胞自身合成， 故核苷酸不属于营养 必需物质
3′端
G
核酸的消化与吸收
食物核蛋白
胃酸
蛋白质
核酸（RNA及DNA）
胰核酸酶
核苷酸
胰、肠核苷酸酶
wenku.baidu.com
核苷 碱基
次黄嘌呤 (H)
6-巯基嘌呤 (6-MP)
6-MP PRPP 谷氨酰胺 （Gln） PRA 氮杂丝氨酸 甘氨酰胺 核苷酸 （GAR）
MTX 甲酰甘氨酰 胺核苷酸 （FGAR） MTX =
氮杂丝氨酸 甲酰甘氨 脒核苷酸 （FGAM） =
6-MP PRPP PPi 次黄嘌呤 IMP （ H） =
= AMP
一 、嘌呤核苷酸的合成
嘌呤核苷酸的结构 Rib(R):糖环 P:磷酸
AMP
GMP
嘌呤核苷酸的合成代谢
从头合成途径 (de novo synthesis pathway) 补救合成途径 (salvage synthesis pathway)
1. 嘌呤核苷酸从头合成途径 •定义 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。
核苷酶
磷酸 戊糖
• 核苷酸代谢包括合成代谢和分解代谢
• 体内核苷酸的合成有两条途径： 从头合成和补救合成 • 从头合成: AA,一碳单位,CO2核苷酸 • 补救合成: 碱基,核苷核苷酸
• 组织特异性
第一节 核苷酸的合成代谢
两种合成方式的组织特异性
• 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 • 脑、骨髓因相关酶的缺乏无法进行此合成 途径。
• 单克隆抗体的制备（杂交瘤技术 ）：骨髓 瘤细胞HGPRT缺陷
3. 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。
嘌呤类似物 6-巯基嘌呤（6MP） 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤等 氨基酸类似物 叶酸类似物
氮杂丝氨酸等 氨蝶呤 氨甲蝶呤（MTX）等
抗肿瘤药物
• 6-巯基嘌呤的结构
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
AMP
激酶 ATP ADP
ADP
激酶 ATP ADP
ATP
GMP
激酶 ATP ADP
GDP
激酶 ATP ADP
GTP
• 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
成的。 •整个过程是一个耗能的过程: IMP的合成 需5个ATP，6个高能磷酸键。 AMP或
•嘌呤碱从头合成的原料
CO2 甘氨酸
天冬氨酸 甲酰基 （一碳单位） 甲酰基 （一碳单位）
谷氨酰胺 （酰胺基）
•过程复杂,分为两个阶段
1. IMP的合成
2. AMP和GMP的生成
（1） IMP的合成
PP-1-R-5-P
（磷酸核糖焦磷酸） 谷氨酰胺 酰胺转移酶
AMP ATP
PRPP合成酶
R-5-P
ATP
ADP
•补救合成的生理意义
补救合成节省从头合成时的能量
(ATP)和一些氨基酸(Gln, Asp)的消
耗。合成途径简单快捷。
体内某些组织器官，如脑、骨髓等
只能进行补救合成。
• 相关疾病机理： HGPRT缺陷患儿 自毁容貌症 X连锁遗传
多数患者为结构基因点突变 少数为基因缺损或重排
Figure 9. The photo to the left is that of a child with the Lesch-Nyhan syndrome. Note the mutilation of the lower lip and also on the index finger of his right hand. These mutilations were inflicted by self-biting. The photo to the right is the hand of another patient with the Lesch-Nyhan syndrome. Note the bite marks on the dorsum of his hand.
质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶
核苷酸的途径。
合成部位
主要是肝细胞胞液
嘧啶合成的元素来源
尿嘧啶核苷酸 的合成
氨基甲酰磷酸合成酶 I、II 的区别 CPS-I 分布 氮源 变构激活剂 功能 肝细胞线粒体中 氨 N-乙酰谷氨酸 尿素合成 CPS-II 胞液（所有细胞） 谷氨酰胺 无 嘧啶 合成
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT
腺嘌呤核苷
腺苷激酶
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)
（5-磷酸核糖）
谷氨酸
（5´-磷酸核糖胺）
H2N-1-R-5´-P
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
AMP
IMP GMP
① 磷酸核糖酰胺转移酶 ② GAR合成酶 ③ 转甲酰基酶 ④ FGAM合成酶 ⑤ AIR合成酶
IMP生成 总反应过程
嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子的基础 上逐步合成的 , 而不是先合成嘌呤碱再与磷 酸核糖结合.
GMP的合成又需1个ATP。
2. 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。
•合成过程
腺嘌呤 + PRPP
APRT
AMP + PPi
次黄嘌呤 + PRPP
HGPRT
IMP + PPi
GMP + PPi AMP
5-甲酰胺基咪唑4-甲酰胺核苷酸 （FAICAR）
氮杂丝氨酸
5-氨基异咪唑4-甲酰胺核苷酸 （AICAR）
=
6-MP 6-MP
PPi GMP =
PRPP 鸟嘌呤(G)
PRPP
6-MP
腺嘌呤（A）
二、嘧啶核苷酸的合成
嘧啶核苷酸的结构
1. 嘧啶核苷酸的从头合成
定义
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
核 苷 酸 的代 谢
(Metabolism of Nucleotides)
概述
• 核苷酸是核酸的基本 结构单位
5′端 C
A
• 人体内的核苷酸可由 机体细胞自身合成， 故核苷酸不属于营养 必需物质
3′端
G
核酸的消化与吸收
食物核蛋白
胃酸
蛋白质
核酸（RNA及DNA）
胰核酸酶
核苷酸
胰、肠核苷酸酶
wenku.baidu.com
核苷 碱基
次黄嘌呤 (H)
6-巯基嘌呤 (6-MP)
6-MP PRPP 谷氨酰胺 （Gln） PRA 氮杂丝氨酸 甘氨酰胺 核苷酸 （GAR）
MTX 甲酰甘氨酰 胺核苷酸 （FGAR） MTX =
氮杂丝氨酸 甲酰甘氨 脒核苷酸 （FGAM） =
6-MP PRPP PPi 次黄嘌呤 IMP （ H） =
= AMP
一 、嘌呤核苷酸的合成
嘌呤核苷酸的结构 Rib(R):糖环 P:磷酸
AMP
GMP
嘌呤核苷酸的合成代谢
从头合成途径 (de novo synthesis pathway) 补救合成途径 (salvage synthesis pathway)
1. 嘌呤核苷酸从头合成途径 •定义 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。
核苷酶
磷酸 戊糖
• 核苷酸代谢包括合成代谢和分解代谢
• 体内核苷酸的合成有两条途径： 从头合成和补救合成 • 从头合成: AA,一碳单位,CO2核苷酸 • 补救合成: 碱基,核苷核苷酸
• 组织特异性
第一节 核苷酸的合成代谢
两种合成方式的组织特异性
• 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 • 脑、骨髓因相关酶的缺乏无法进行此合成 途径。
• 单克隆抗体的制备（杂交瘤技术 ）：骨髓 瘤细胞HGPRT缺陷
3. 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。
嘌呤类似物 6-巯基嘌呤（6MP） 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤等 氨基酸类似物 叶酸类似物
氮杂丝氨酸等 氨蝶呤 氨甲蝶呤（MTX）等
抗肿瘤药物
• 6-巯基嘌呤的结构
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
AMP
激酶 ATP ADP
ADP
激酶 ATP ADP
ATP
GMP
激酶 ATP ADP
GDP
激酶 ATP ADP
GTP
• 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
成的。 •整个过程是一个耗能的过程: IMP的合成 需5个ATP，6个高能磷酸键。 AMP或
•嘌呤碱从头合成的原料
CO2 甘氨酸
天冬氨酸 甲酰基 （一碳单位） 甲酰基 （一碳单位）
谷氨酰胺 （酰胺基）
•过程复杂,分为两个阶段
1. IMP的合成
2. AMP和GMP的生成
（1） IMP的合成
PP-1-R-5-P
（磷酸核糖焦磷酸） 谷氨酰胺 酰胺转移酶
AMP ATP
PRPP合成酶
R-5-P
ATP
ADP
•补救合成的生理意义
补救合成节省从头合成时的能量
(ATP)和一些氨基酸(Gln, Asp)的消
耗。合成途径简单快捷。
体内某些组织器官，如脑、骨髓等
只能进行补救合成。
• 相关疾病机理： HGPRT缺陷患儿 自毁容貌症 X连锁遗传
多数患者为结构基因点突变 少数为基因缺损或重排
Figure 9. The photo to the left is that of a child with the Lesch-Nyhan syndrome. Note the mutilation of the lower lip and also on the index finger of his right hand. These mutilations were inflicted by self-biting. The photo to the right is the hand of another patient with the Lesch-Nyhan syndrome. Note the bite marks on the dorsum of his hand.
质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶
核苷酸的途径。
合成部位
主要是肝细胞胞液
嘧啶合成的元素来源
尿嘧啶核苷酸 的合成
氨基甲酰磷酸合成酶 I、II 的区别 CPS-I 分布 氮源 变构激活剂 功能 肝细胞线粒体中 氨 N-乙酰谷氨酸 尿素合成 CPS-II 胞液（所有细胞） 谷氨酰胺 无 嘧啶 合成
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT
腺嘌呤核苷
腺苷激酶
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)
（5-磷酸核糖）
谷氨酸
（5´-磷酸核糖胺）
H2N-1-R-5´-P
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
AMP
IMP GMP
① 磷酸核糖酰胺转移酶 ② GAR合成酶 ③ 转甲酰基酶 ④ FGAM合成酶 ⑤ AIR合成酶
IMP生成 总反应过程
嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子的基础 上逐步合成的 , 而不是先合成嘌呤碱再与磷 酸核糖结合.
GMP的合成又需1个ATP。
2. 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。
•合成过程
腺嘌呤 + PRPP
APRT
AMP + PPi
次黄嘌呤 + PRPP
HGPRT
IMP + PPi
GMP + PPi AMP