12.4+核苷酸的分解代谢 (1)
生物化学核苷酸代谢
生物化学核苷酸代谢核苷酸代谢是生物体内重要的生化过程，涉及到核酸合成、降解、修复、信号传递等多个方面。
核苷酸由碱基、糖和磷酸组成，其代谢在细胞中是高度调控和平衡的。
核苷酸合成主要通过转氨基树酸循环和核苷酸分子的合成反应进行。
在转氨基树酸循环中，核苷酸前体物质首先被转化为碱基，然后与多磷酸核糖（PRPP）反应生成核苷酸。
在核苷酸分子的合成过程中，磷酸化反应是关键步骤。
首先，核苷酸前体物质通过化学反应与其他辅助分子发生磷酸化，生成亲核试剂；然后亲核试剂与其他原子或分子发生进一步反应，最终形成核苷酸分子。
核苷酸降解是核酸的代谢终点。
核苷酸降解主要通过核苷酸酶和核酸酶的作用进行。
核苷酸首先被分解为核苷和糖酸，然后再被分解为碱基、磷酸和其他代谢产物。
核苷酸的降解产物在细胞中可以被重新利用，参与核酸合成或其他代谢途径。
核苷酸修复是为了纠正核苷酸中的损伤或错误。
核酸在细胞中会受到化学、物理和生物性的损伤。
这些损伤可能导致突变和疾病的发生。
核苷酸修复过程中的多个酶参与到检测和修复核酸中的损伤。
例如，碱基切割酶可以识别含有损伤碱基的DNA链，然后切割并去除这些损伤碱基。
然后，DNA聚合酶、连接酶和重排序酶等修复酶可以填补被切割的DNA链，并确保修复后的DNA链的完整性。
核苷酸在细胞中还扮演着重要的信号传递和调控作用。
一些核苷酸可以作为二级信使，传递细胞内外的信号，调控细胞的生理和代谢过程。
例如，环磷酸腺苷（cAMP）和磷腺苷酸（cGMP）是细胞内常见的二级信使，它们通过激活蛋白激酶A、蛋白激酶G等酶的信号通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡等生理过程。
总结起来，核苷酸代谢是生物体内重要的生化过程，它涉及核酸的合成、降解、修复以及信号传递等多个方面。
核苷酸代谢的平衡和调控对细胞活动的正常进行至关重要，异常的核苷酸代谢可能导致疾病的发生。
因此，对核苷酸代谢的深入研究，有助于揭示生命活动的机制和疾病发生的原因，也为药物研发和治疗提供了理论基础。
核苷酸代谢生物化学
核苷一磷酸的分解
核苷一磷酸在磷酸酶的作用下，将其中的特殊化学键转移给特殊化学物质，生成 相应的单糖和磷酸。
单糖进一步发生代谢，而磷酸则参与其他生化反应。
核苷二磷酸的分解
核苷二磷酸在磷酸酶的作用下，将其中的特殊化学键转移给特殊化学物质，生成相应的单糖和磷酸。
单糖进一步发生代谢，而磷酸则参与其他生化反应。
04
核苷酸代谢的调控
酶的调节
01
酶的激活与抑制
酶的活性可以通过共价修饰（如磷酸化、去磷酸化）、变构效应、与配
体的结合等方式进行激活或抑制，从而调节核苷酸代谢的速度和方向。
Hale Waihona Puke 02酶的浓度调节酶的合成和降解可以调节其在细胞内的浓度，进而影响核苷酸代谢的速
率。
核苷酸的分解代谢
嘌呤核苷酸的分解
嘌呤核苷酸首先在核苷酸酶的作用下 ，将其中的特殊化学键转移给特殊化 学物质，生成相应的嘌呤衍生物和磷 酸核糖。
嘌呤衍生物进一步分解为尿酸，而磷 酸核糖则进一步发生代谢。
嘧啶核苷酸的分解
嘧啶核苷酸在核苷酸酶的作用下，将 其中的特殊化学键转移给特殊化学物 质，生成相应的嘧啶衍生物和磷酸核 糖。
合成过程包括脱氧、磷酸化等步骤，最终 形成脱氧核苷酸。
脱氧核苷酸是DNA的重要组成部分，对 维持生物体的遗传信息具有重要意义。
核苷三磷酸的合成
核苷三磷酸是由核苷二磷酸在激酶催化下 合成的。
合成过程需要消耗能量，如ATP等。
核苷三磷酸是RNA的重要组成部分，对 维持生物体的正常代谢具有重要意义。
03
细胞信号转导的调节
信号转导蛋白
细胞内的信号转导蛋白可以感知 核苷酸代谢产物的浓度，进而调 节核苷酸代谢酶的活性。
12核苷酸代谢
阻断核苷酸合成代谢，或以假乱真掺入核酸，从而阻止
核酸以及蛋白质的生物合成。 这些核苷酸代谢类似物不仅是研究生化代谢途径的 工具，也是治疗某些疾病的有效药物。
12.4.1 嘌呤核苷酸的抗代谢物
参与补救合成途径的酶
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)
（1）嘌呤核苷酸的补救合成
腺嘌呤 + PRPP 次黄嘌呤 + PRPP
黄嘌呤氧化酶 （次黄嘌呤） X （黄嘌呤）
H
G
黄嘌呤 氧化酶 人类嘌呤碱的最终 代谢产物
不同生物体内存在的酶不同 使嘌呤碱分解的终产物不同
人类和排尿酸动物—尿酸为终产物 其它哺乳动物—尿囊素 鱼类、两栖类—尿囊酸 无脊椎动物、甲壳类—NH3+CO2
•什么是痛风症？
痛风症一词来源于拉丁语“GUTTA”，指该病是由于一 种毒物一点一点地进入关节造成的。
叶酸类似物
NH 2 N N CH 2 N N R O C COOH
N
NH
CH CH 2
H 2N
CH 2
R
H
R
CH 3
COOH
氨蝶呤
Aminopterin, AP
氨甲蝶呤
Methotrexate, MTX
6-MP PRPP = 谷氨酰胺 （Gln） PRA 氮杂丝氨酸 甘氨酰胺 核苷酸 （GAR） 甲酰甘氨酰 胺核苷酸 （FGAR） =
核苷酸代谢
第十章核苷酸代谢1. 核苷酸的分解代谢1)核酸的降解：核酸+H2O+核酸酶→单核苷酸+核苷酸酶→核苷+PPi+核苷酶→戊糖+碱基（嘌呤/嘧啶） +核苷酸酸化酶→戊糖-1-磷酸+碱基※核苷水解酶不对脱氧核糖核苷生效。
2)限制性内切酶：3)嘌呤核苷酸的降解：代谢中间产物——黄嘌呤，终产物尿酸（彻底分解为CO2和NH3）。
嘌呤核苷酸→嘌呤核苷→①腺嘌呤（脱氨→次黄嘌呤+黄嘌呤氧化酶→黄嘌呤）②鸟嘌呤（脱氨→黄嘌呤）黄嘌呤+黄嘌呤氧化酶→尿酸肌肉中的嘌呤核苷酸循环生成氨；AMP+AMP脱氨酶→IMP，肌肉中的IMP→AMP，这一过程为嘌呤核苷酸循环。
4)嘧啶核苷酸的降解：分解成磷酸、核糖和嘧啶碱。
①胞嘧啶+胞嘧啶脱氢酶→尿嘧啶+二氢尿嘧啶脱氢酶（开环）→β-脲基丙酸→β-丙氨酸（脱氨参与有机代谢）+NH3+CO2+H2O②胸腺嘧啶+二氢尿嘧啶脱氢酶→二氢胸腺嘧啶+二氢嘧啶酶→β-脲基异丁酸→β-氨基异丁酸（监测放化疗程度）+NH3+CO2+H2O5)尿酸过高与痛风：尿酸在体内过量积累会导致痛风症，别嘌呤醇可治疗痛风，因与次黄嘌呤相似，可抑制黄嘌呤氧化酶从而抑制尿酸生成。
尿酸中体内彻底分解形成CO2和氨。
2. 核苷酸的合成代谢：分布广、功能强；从头合成：利用核糖磷酸、氨基酸CO2和NH3等简单的前提分子，经过酶促反应合成核苷酸。
补救合成：简单、省能，无需从头合成碱基；利用体内现有的核苷和碱基再循环。
嘌呤核苷酸合成前体：次黄嘌呤核苷酸（IMP/肌苷酸）+5-磷酸核糖（起始物）↓活化形式1)嘌呤核糖核苷酸的从头合成途径：主要调节方式——反馈调节；ATP+5-磷酸核糖+5-磷酸核糖焦磷酸合成酶（PRPP合成酶）→5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）腺嘌呤核苷酸AMP鸟嘌呤核苷酸GMPIMP+Asp+腺苷酸琥珀酸合成酶→腺苷酸琥珀酸+腺苷酸琥珀酸裂合酶→延胡索酸+AMPIMP+IMP脱氢酶→黄嘌呤核苷酸+鸟嘌呤核苷酸合成酶→GMP补救合成途径：脑、骨髓组织缺乏从头合成所需要的酶，依靠嘌呤碱或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸。
十二 核苷酸的代谢
（11）、 脱水环化
★5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核苷酸 → 次黄嘌呤核苷酸+H2O 此反应是在次黄苷酸环水解酶的催化下进行的。
IMP的合成过程总结
★上述反应中（1）是磷酸基转移反应,（2）,（5） 是氨基化反应,（3）,（4）,（8）,（10）是合成酰 胺键的反应,（6）和（11）是脱水反应,（7）是酰 基化反应,（9）为裂解反应。
次黄苷
尿囊素
尿囊酸
二 嘧啶的分解
★P234 图11-3 嘧啶的分解代谢
胞嘧啶脱氨基即转化为尿嘧啶，尿嘧啶和胸腺嘧 啶经还原打破环内双键后，水解开环化合物，继 续水解成CO2、NH3、丙氨基异丁酸，后者脱氨基后 进入有机酸代谢或直接排出体外。
★人和某些动物体内脱氨基过程有的发生 在核苷或核苷酸上。脱下的NH3可进一步转 化成尿素排出。
氨甲酰天冬氨酸
(3) 二氢乳清酸的生成
-O
O
C
+
O
H2O
C HN CH2 H C COON H
NH3 CH2 H 二氢乳清酸酶 C C O N COOH
O
C
二氢乳清酸
(4) 乳清酸合成
O
C
O
C
HN
O
C
CH2 二氢乳清酸脱氢酶 HN H C C H2 O O2 O COON H
CH
C COO-
N H
乳清酸
2.胞嘧啶、尿嘧啶核苷酸的合成
▲UTP和CTP的合成与IMP的合成过程相同，起始 物同样是PRPP。 CO2 PPi ▲反应过程为：
PRPP+乳清酸 ① 乳清苷酸
②
UMP
③
ATP
ADP
注: ①乳清苷酸焦磷酸化酶
生物化学笔记- 核苷酸的降解和核苷酸代谢
第十五章核苷酸的降解和核苷酸代谢第一节分解代谢一、核酸的降解核酸由磷酸二酯酶水解，有核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、内切酶和外切酶之分。
蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶都是外切酶，既可水解DNA，又可水解RNA，但蛇毒磷酸二酯酶从3’端水解，生成5’-核苷酸；牛脾磷酸二酯酶从5’端水解，生成3’-核苷酸。
细胞内还有限制性内切酶，可水解外源DNA。
二、核苷酸的降解核苷酸由磷酸单酯酶水解成核苷和磷酸，特异性强的酶只水解5’-核苷酸，称为5’-核苷酸酶，或相反。
核苷磷酸化酶将核苷分解为碱基和戊糖-1-磷酸，核苷水解酶生成碱基和戊糖。
核糖-1-磷酸可被磷酸核糖变位酶催化为核糖-5-磷酸，进入戊糖支路或合成PRPP。
三、嘌呤的分解（一）水解脱氨：腺嘌呤生成次黄嘌呤，鸟嘌呤生成黄嘌呤。
也可在核苷或核苷酸水平上脱氨。
（二）氧化：次黄嘌呤生成黄嘌呤，再氧化生成尿酸。
都由黄嘌呤氧化酶催化，生成过氧化氢。
别嘌呤醇是自杀底物，其氧化产物与酶活性中心的Mo4+紧密结合，有强烈抑制作用。
可防止尿酸钠沉积，用于治疗痛风。
（三）鸟类可将其他含氮物质转化为尿酸，而某些生物可将尿酸继续氧化分解为氨和CO2。
四、嘧啶的分解胞嘧啶先脱氨生成尿嘧啶，再还原成二氢尿嘧啶，然后开环，水解生成β-丙氨酸，可转氨参加有机酸代谢。
胸腺嘧啶与尿嘧啶相似，还原、开环、水解生成β-氨基异丁酸，可直接从尿排出，也可转氨生成甲基丙二酸半醛，最后生成琥珀酰辅酶A，进入三羧酸循环。
第二节合成代谢一、嘌呤核糖核苷酸的合成（一）从头合成途径1.嘌呤环的元素来源2.IMP的合成：其磷酸核糖部分由PRPP提供，由5-磷酸核糖与ATP在磷酸核糖焦磷酸激酶催化下生成。
IMP的合成有10步，分两个阶段，先生成咪唑环，再生成次黄嘌呤。
首先由谷氨酰胺的氨基取代焦磷酸，再连接甘氨酸、甲川基，甘氨酸的羰基生成氨基后环化，生成5-氨基咪唑核苷酸。
然后羧化，得到天冬氨酸的氨基，甲酰化，最后脱水闭环，生成IMP。
核苷酸代谢(生物化学课件)
甘氨酰胺核苷酸(GAR)
合成酶
H2C-NH-CHO
ATP
H2C-NH-CHO
AIR合成酶
O=C-NH
Mg2+ Gln Glu
R 5/ P
HN=C-NH
R 5/ P
Mg2+ ATP ADP
Pi
甲酰甘氨酰胺核苷酸(FGAR) 甲酰甘氨脒核苷酸(FGAM)
O
HC N CH
羧化酶
HO-C
N CH
合成酶
H2N C N
氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ
CO2 +谷氨酰胺
(CPS-Ⅱ)
NH2 C=O
2×ATP 2×(ADP+Pi) 谷氨酸 O-PO32-
氨基甲酰磷酸
天冬氨酸氨基 甲酰转移酶
Asp Pi
O
O
HO-C NH2
CH2
二氢乳清酸酶
HN
NADP+
NADPH+H+
脱氢酶
C
H2O O N COOH
O N COOH
H
O
H
HN
氨基甲酰天冬氨酸
腺嘌呤 + PRPP APRT AMP + PPi
次黄嘌呤 + PRPP HGPRT IMP + PPi
鸟嘌呤 + PRPP 腺嘌呤核苷
HGPRT 腺苷激酶
GMP + PPi AMP
ATP ADP
4.补救合成的特点
(1) 节省从头合成时的能量和氨基酸。 (2) 某些组织器官如脑、骨髓等主要是进行补救合成。
部位 肝是主要合成器官，其次是小肠和胸腺；而脑、 骨髓则很难进行此途径。
嘌呤环的C、N原子来自谷氨酰胺、天冬氨酸、一碳单
高中生物核苷酸代谢精品PPT课件
从头合成
ATP
（CO2/NH3/AA/戊糖）
核苷酸Βιβλιοθήκη 半合成（补救合成）分解的现成嘌呤、嘧啶
dNDP
二. 嘌呤核苷酸的合成
(一). 嘌呤环各原子的来源
CO2 甘氨酸
Asp 一碳单位
6
N
15
7
8C
24
3
9
N
一碳单位
N5,N10-次甲基四氢叶酸 Gln
(二).嘌呤核苷酸的合成
1.从头合成 (脑,骨髓缺乏有关的酶)
起始物：5‘-磷酸核糖-1-焦磷酸(pRpp) 在起始物上合成嘌呤环（10步）
终产物：次黄嘌呤核苷酸（IMP）
2.补救途径
HGPRT
次黄嘌呤 + PRPP
IMP + PPi
腺嘌呤/鸟嘌呤 + PRPP
AMP/GMP + PPi
腺嘌呤/鸟嘌呤 + 1-P-核糖
A/G
AMP/GMP
Pi
基因缺陷导致HGPRT缺失而表现为Lesch-Nyhan综合症（自毁容貌综合症）
Lesch-Nyhan综合症
三. 嘧啶核苷酸的合成
(一). 嘧啶环各原子的来源 Gln
CO2
Asp
(二). 嘧啶核苷酸的合成
1.从头合成 起始物：以CO2，Glu等为原料直接合成嘧啶环（4步） 终产物：乳清酸
乳清酸 + PRPP 乳清酸核苷酸（OMP）
2.补救途径
尿嘧啶 + PRPP
UMP + PPi
核苷酸代谢
•核苷酸的分解代谢 •核苷酸的生物合成
第一节、核苷酸的分解代谢
不同动物嘌呤碱的分解的终产物
动物类型
生物化学课件：核苷酸代谢
嘌呤的合成首先合成次黃嘌呤核苷酸（IMP），然後再 轉變為AMP和GMP。
（3）嘌呤核苷酸從頭合成的調節
調節方式：回饋調節和交叉調節
R-5-P ATP
＋－ －
＋－
－
PRPP
PRA
－－
AMPS AMP
NH3
IMP
次黃嘌呤 核苷酸
GMP
XMP
黃嘌呤 核苷酸
激酶
AMP
ATP ADP
激酶
ADP
ATP ADP
ATP
GMP
激酶
激酶
GDP
ATP ADP
ATP ADP
GTP
（2）嘌呤核苷酸從頭合成特點
由5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）供給核苷酸的磷酸與核糖 部分；
嘌呤堿的合成是以PRPP為基礎，添加原子或基團，形成 嘌呤的基本框架結構；
O
NH2
H2N C CH2 CH2 CH COOH Gln
O
NH2
N N CH2 C O CH2 CH COOH AS
（3）葉酸類似物：
• 氨蝶呤(AP)和氨甲蝶呤(MTX)能競爭性抑制FH2還原酶，使葉 酸不能還原成FH2和FH4，從而抑制嘌呤中C8和C2原子中一碳 單位的供應。
N酸類似物
如氮雜絲氨酸類似穀氨醯胺，可以抑制CTP的合 成。
（3）葉酸類似物
如甲氨喋呤抑制葉酸代謝，使dUMP不能利用一 碳單位甲基生成dTMP。
葉酸類似物（AP 、MTX）
NADPH + H+ NADP+
NADPH + H+ NADP+
第十二章-核苷酸代谢PPT课件
.
39
（二） 脱氧胸苷酸（dTMP）的合成
.
40
脱氧核苷酸合成（小结 ）
1) NDP
脱氧还原
dNDP
2） DP
N5, N10 - CH2 - FH4
dUMP
dTMP
3） dNDP / dTMP
ATP
磷酸化
dNTP / dTTP
作为DNA合成原料
.
41
（三） 嘧啶核苷酸的抗代谢物
1. 嘧啶类似物 5-氟尿嘧啶（5-FU）
乳清酸
（嘧啶环）
PRPP
PPi
UMP
ATP
ATP
Gln
2） UMP → UDP → UTP → CTP
3) UTP、CTP
作为RNA合成原料
.
36
（二） 嘧啶核苷酸的补救合成
嘧啶磷酸核糖转移酶
嘧啶 + PRPP
嘧啶核苷酸 + PPi
嘧啶核苷 + ATP
嘧啶核苷激酶
嘧啶核苷酸 + ADP
脱氧胸苷 + ATP
2. 叶酸类似物 氨基喋呤、氨甲喋呤(MTX)
3. 阿糖胞苷（Ara-C）
.
42
胸腺嘧啶（T）
5-氟尿嘧啶（5-FU）
5-FU
FdUMP, 其结构与dUMP类似
FdUMP与dUMP相互竞争，抑制胸苷酸合酶活
性，进而阻断dTMP乃至DNA的合成。
.
43
OH N
N
H2N
N
N
CH2
N H
O COOH C-NH-CH-CH2-CH2-COOH
R-5-P
aa、“-C”、CO2等
核苷酸
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CTP合成
• UMP UTP CTP
CMP、CDP可由CTP水解生成，但不能直接合成 CMP、CDP可由CTP水解生成，但不能直接合成
17
（四） 嘧啶核苷酸 的补救合成
18
（五）脱氧核苷酸 的合成 脱氧核苷酸（包括嘌呤脱氧核苷酸和嘧啶脱氧核苷酸） 脱氧核苷酸（包括嘌呤脱氧核苷酸和嘧啶脱氧核苷酸） 是由相应的核苷酸通过还原其核糖上2位羟基生成的。 是由相应的核苷酸通过还原其核糖上2位羟基生成的。 NDP
核糖核苷酸还原酶
NDP TDP
dNDP dTDP
20
Thanks！ Thanks！ Merry Christmas & happy new year!
IMP出发再合成 出ຫໍສະໝຸດ 再合成腺 ③从IMP出发再合成腺 嘌呤核苷酸（AMP） 嘌呤核苷酸（AMP） 和鸟嘌呤核苷酸 （GMP）。 GMP）
10
腺苷酸激酶
AMP
ATP
ADP
ADP
腺苷酸激酶 ATP ADP
ATP
鸟苷酸激酶
GMP
ATP
GDP
ADP
鸟苷酸激酶 ATP ADP
GTP
在激酶的作用下， ATP为磷酸供体 AMP和 为磷酸供体， ④在激酶的作用下，以ATP为磷酸供体， AMP和GMP 经过两步磷酸化反应，分别生成ATP和GTP。 经过两步磷酸化反应，分别生成ATP和GTP。 ATP
12.4
核苷酸的分解代谢
核苷酸的降解 嘌呤的降解 嘧啶的降解
5.1 核酸的种类和分布
核酸 Nucleic Acid (Polynucleotide chain) 核苷酸 Nucleotide
磷酸 Phosphate
核苷 Nucleoside) 含氮碱基 Base
戊糖 Pentose
核糖 Ribose
11
嘌呤核苷酸的从头合成不是先单独合成嘌呤碱、 嘌呤核苷酸的从头合成不是先单独合成嘌呤碱、再与磷 酸核糖结合的，而是沿着核苷酸合成的途径进行的。 酸核糖结合的，而是沿着核苷酸合成的途径进行的。
12
（二）嘌呤核苷酸 的补救合成途径
利用体内游离嘌呤或核苷， 利用体内游离嘌呤或核苷， 经过简单的反应， 经过简单的反应，合成嘌呤 核苷酸的过程。有两条途径。 核苷酸的过程。有两条途径。
次黄嘌呤-鸟嘌呤 次黄嘌呤 鸟嘌呤 磷酸核糖转移酶
次黄嘌呤核苷酸 PPi
HGPRT活性高 活性高
(HGPRT)
鸟嘌呤
腺嘌呤磷酸核糖转移酶
鸟嘌呤核苷酸
腺嘌呤
（APRT） ）
腺嘌呤核苷酸
APRT活性低 活性低
14
15
（三）嘧啶核苷酸 的从头合成 • 原料：氨甲酰磷酸 原料： 和天冬氨酸 • 先合成嘧啶环，再与磷酸核糖基团结合，于嘌呤 先合成嘧啶环，再与磷酸核糖基团结合， 嘧啶环 核苷酸的从头合成途径不同。 核苷酸的从头合成途径不同。 • 第一个嘧啶环是乳清酸，第一个嘧啶核苷酸是乳 第一个嘧啶环是乳清酸，第一个嘧啶核苷酸是乳 清酸核苷酸； 清酸核苷酸； 尿嘧啶核苷酸， • 再脱羧形成尿嘧啶核苷酸，转化成其他嘧啶核苷 再脱羧形成尿嘧啶核苷酸 转化成其他嘧啶核苷 酸。
脱氧核糖 Deoxy-ribose
嘌呤碱 Purin (pu)
腺嘌呤（ 腺嘌呤（Ade） ） 鸟嘌呤（ 鸟嘌呤（Gua） ）
嘧啶碱 Pyrimidine (py)
胸腺嘧啶 (Thy) 尿嘧啶(Ura) 尿嘧啶 胞嘧啶 (Cyt)
2
核苷酸的生理功能
作为核酸合成的原料 衍生物是许多物质合成的活化中间物，例如UDPG 衍生物是许多物质合成的活化中间物，例如UDPG 体内能量的利用形式 ATP：主要形式； ATP：主要形式； GTP：蛋白质合成； GTP：蛋白质合成； UTP：糖原合成； UTP：糖原合成； CTP：磷脂合成； CTP：磷脂合成； 腺苷酸是组成辅酶的成分（NAD，NADP，FAD，CoA） 腺苷酸是组成辅酶的成分（NAD，NADP，FAD，CoA） 参与代谢调节， 参与代谢调节，如cAMP
利用体内游离的碱基和核苷经过简单的反应过程, 利用体内游离的碱基和核苷经过简单的反应过程, 游离的碱基和核苷经过简单的反应过程 合成核苷酸。 合成核苷酸。
8
（一）嘌呤核苷酸 的从头合成
CO2
甘氨酸
C
6
7
N
8C
Asp 甲酰基 (一碳单位 一碳单位) 一碳单位
N1 C
2
C
5 4
N
3
C
9 N
甲炔基 一碳单位) (一碳单位)
谷氨酰胺(酰胺基 谷氨酰胺 酰胺基) 酰胺基 甘氨当中站, 谷氮、一碳坐两边, 甘氨当中站 谷氮、一碳坐两边 左上天冬氨， 左上天冬氨，CO2头上顶
9
磷酸戊糖途径 中合成
①该途径在胞液中进行； 该途径在胞液中进行；
磷酸核糖为起始 ②以5-磷酸核糖为起始 物，逐步增加原子生 成次黄嘌呤核苷酸 IMP）。 （IMP）。
3
核酸的酶促降解
核酸酶
核酸
核苷酸
核苷酸酶
磷酸
核苷
核苷酶
嘧啶 / 嘌呤
核糖 / 脱氧核糖
氧化分解，提供能量
4
嘌呤的分解
P345
核苷酸酶和核 苷磷酸化酶 腺嘌呤脱氨酶 腺嘌呤核苷 腺嘌呤核苷和腺嘌呤 次黄嘌呤 脱氨基 核苷酶 黄嘌呤 次黄嘌 氧化酶 次黄嘌 呤核苷 呤核苷 酸 黄嘌呤和尿酸
5
嘌呤代谢的终产物 尿酸 灵长类，短毛狗，鸟类、爬虫类、 灵长类，短毛狗，鸟类、爬虫类、软体动 海鞘类、 物、海鞘类、昆虫 哺乳动物（灵长类除外）、腹足类 哺乳动物（灵长类除外）、腹足类 ）、 硬骨鱼 大多数鱼类、两栖类、 大多数鱼类、两栖类、淡水瓣鳃类 甲壳类、 甲壳类、咸水瓣鳃类
尿囊素 尿囊酸 尿素 氨
6
12.5
核苷酸的生物合成
7
所有生物均能合成核苷酸 从头合成途径（核苷酸） 从头合成途径（核苷酸）
以磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等物质为 磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO 原料，经过一系列酶促反应合成核苷酸的过程。 原料，经过一系列酶促反应合成核苷酸的过程。
补救合成途径
(1) 腺嘌呤与 磷酸核糖生成腺苷 腺嘌呤与1-磷酸核糖生成腺苷 再生成腺嘌呤核苷酸
腺嘌呤 + 1-磷酸核糖 磷酸核糖
核苷磷酸化酶
腺苷+Pi 腺苷
腺苷激酶
腺苷+ATP 腺苷
腺苷酸+ADP 腺苷酸
13
嘌呤碱与5 磷酸核糖焦磷酸（PRPP） (2) 嘌呤碱与5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP） 直接合成嘌呤核苷酸 次黄嘌呤 PRPP
核糖核苷酸还原酶,Mg2+ 核糖核苷酸还原酶
dNDP
S S
还原型硫氧化 还原蛋白-(SH)2 还原蛋白
氧化型硫氧化 还原蛋白
NADP+
硫氧化还原蛋白还原酶 (FAD)
NADPH+H+
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催化核苷酸脱氧的均是核糖核苷酸还原酶。 催化核苷酸脱氧的均是核糖核苷酸还原酶。 核糖核苷酸还原酶 发生在二磷酸水平 发生在二磷酸水平 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸dTMP是尿嘧啶脱氧核糖核 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸dTMP是尿嘧啶脱氧核糖核 dTMP 苷酸dUMP的甲基化产物 苷酸dUMP的甲基化产物 dUMP