第九章核苷酸代谢PPT课件

（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径
•1.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。
•2.参与补救合成的酶
•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(hypoxanthineguanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) •腺苷激酶(adenosine kinase)
磷 酸 核 糖 转 移 酶 HN
ON
CO 2
R -5 '-P
UMP
O N COOH
R -5 '-P
乳清酸核苷酸
PPi PRPP O
（3）ATP和GTP的生成
腺苷激酶
激酶
AMP
ADP
ATP ADP
ATP ADP
鸟苷激酶
激酶
GMP
GDP
ATP ADP
ATP ADP
ATP GTP
• 5. 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。 • 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。
•3.合成过程
腺嘌呤 + PRPP APRT AMP + PPi 次黄嘌呤 + PRPP HGPRT IMP + PPi
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi
腺嘌呤核苷
腺苷激酶
AMP
ATP ADP
•4.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。
H 2N COP 3H 2 O +Glu
氨 甲 酰 磷 酸 合 成 酶 Ⅱ O
(CPS-Ⅱ )氨 甲 酰 磷 酸
氨基甲酰磷酸合成酶 I、II 的区别
CPS-I
分布 氮源
肝细胞线粒体中 氨
变构激活剂 N-乙酰谷氨酸
功能
尿素合成
CPS-II
胞液（所有细胞） 谷氨酰胺 无 嘧啶 合成
NH 2 C O OP
（三）嘌呤核苷酸的相互转变
AMP
腺苷酸代 琥珀酸
NH3
IMP
GMP XMP
（四） 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）
脱氧核苷酸的生成
核糖核苷酸还原酶，Mg2+
NDP
dNDP
二磷酸核糖核苷
二磷酸脱氧核苷
还原型硫氧化 还原蛋白-(SH)2
氧化型硫氧 化还原蛋白
氨甲酰磷酸
O HN
O
O
天冬氨酸 氨甲酰转移酶
HO C NH 2
CH 2
二氢乳清酸酶
HN
C
CH 2
O HO C
CH 2
C
CH
O N COOH
Pi
H
氨甲酰天冬氨酸
H2O
C CH O N COOH
H
二氢乳清酸
CH H 2N COOH
Asp
二氢乳清酸 脱氢酶
NAD + NADH+H +
O
O
脱 羧 酶 HN
•2.合成部位
主要是肝细胞胞液
•3.嘧啶合成的元素来源
C
Gln
N 3 4 5C
氨基甲酰磷酸
Asp
CO 2
C 2 1 6C N
Hale Waihona Puke Baidu
•4.合成过程
1. 先合成嘧啶环，再与在PRPP相 连，首先合成UMP
2. 再由UMP CMP
（ 1 ）尿嘧啶核苷酸的合成
2A TP Gl+n HC 3- O
2A D P+Pi
CO2
Gly
Asp
甲酰基 （一碳单位）
甲酰基 （一碳单位）
Gln （酰胺基）
•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
PP-1-R-5-P
AMP ATP
R-5-P
（磷酸核糖焦磷酸） PRPP合成酶 （5-磷酸核糖）
谷氨酰胺
酰胺转移酶 谷氨酸
H2N-1-R-5´-P
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+)
AMP
第一节 嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of Purine Nucleotides
嘌呤核苷酸的结构
AMP
GMP
一、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)
第九章
核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
概
核酸的消化与吸收
食物核蛋白
胃酸
蛋白质
述
核酸（RNA及DNA）
胰核酸酶
核苷酸
胰、肠核苷酸酶
核苷
磷酸
核苷酶
碱基
磷酸戊糖
• 核苷酸的生物功能
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 组成辅酶 活化中间代谢物
嘌呤类似物 氨基酸类似 叶酸类似
物
物
6-巯基嘌呤 氮杂丝氨酸
6-巯基鸟嘌呤
等
8-氮杂鸟嘌呤 等
氨蝶呤
氨甲蝶呤 等
痛风症的治疗机制
鸟嘌呤 次黄嘌呤
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤
尿酸
别嘌呤醇
第二节 嘧啶核苷酸的代谢
Metabolism of Pyrimidine Nucleotides
嘧啶核苷酸的结构
一、嘧啶核苷酸的合成代谢
（5´-磷酸核糖胺）
在Gln 、Gly 、一碳单位、 CO2及Asp的逐步参与下
AMP IMP
GMP
（1） IMP的合成过程
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
（ 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
（一）嘌呤核苷酸的从头合成
•1.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。
•2.合成部位
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。
•嘌呤碱合成的元素来源
S
S
NADP+ 硫氧化还原蛋白还原酶 NADPH + H+ （FAD）
激酶 dNDP + ATP
dNTP + ADP
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
核苷酸酶
核苷酸
核苷
Pi
核苷磷酸化酶
1-磷酸核糖 碱基
嘌 呤 的 分 解
三、嘌呤核苷酸的代谢异常及抗代谢物
• 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。
从头合成途径 (de novo synthesis pathway)
补救合成途径 (salvage synthesis pathway)
（一）嘧啶核苷酸的从头合成
•1.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 质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶 核苷酸的途径。