嘧啶核苷酸代谢
核苷酸代谢
2个短反馈调节:由AMP反馈抑制ASS，由GMP反馈 抑制IMPD的活性所进行的反馈抑制来调节嘌呤 核苷酸的从头合成。
嘌呤从头合成
合成原料：Asp Gly Gln CO2 一碳单位 重要中间产物：PRPP 关键酶： PRPP合成/激酶 酰胺转移酶 阻断剂：氨基酸或一碳单位结构类似物 过程：在磷酸核糖的分子上逐步合成
药物名称 正常代谢物 治疗的疾病 主要作用的酶 作用的代谢途
别嘌呤醇(APO) 黄嘌呤、乌嘌呤、次黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶 痛风 黄嘌呤氧化酶 嘌呤核苷酸分解
药物名称
正常代谢物 治疗的疾病 主要作用的酶 作用的代谢途径
利巴韦林（病毒唑），5-氮基咪唑4-羧酸核苷酸 5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸 广谱抗病毒药①呼吸道合胞病毒②流感 病毒③甲肝病毒④腺病毒等 5-磷酸核糖-5-氨基咪唑-4-N-琥珀基甲 酰胺合成酶（ SAICARS） 嘌呤核苷酸合成
氮杂硫嘌呤（azathiopurine，AZTP）
别嘌呤醇（allopurinol，APO）等
嘌呤核苷酸的代谢类似物
3.嘧啶核苷酸代谢类似物
5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-FU） 5-碘-2-脱氧尿嘧啶 5-iodo-2-deoxyuridine，5-IDU 6-氮杂尿嘧啶（6-azauridine，6-AU）
2．嘧啶核苷酸代谢障碍 先天性乳清 乳清酸磷酸 酸尿症 核糖转移酶 乳清酸核苷酸 脱羧酶
遗传缺陷 遗传缺陷
一些抗代谢药物的功能
药物名称 正常代谢物 治疗的疾病
6-巯基嘌呤(6MP) 嘌呤核苷酸 ①白血病②自身免疫性病③妊娠滋养 细胞肿瘤等 主要作用的酶 ①IMP脱氢酶②腺苷酸代琥珀酸合成酶 作用的代谢途径 嘌呤核核苷酸合成
嘧啶核苷酸 从头合成的调节
核苷酸代谢—核苷酸的合成代谢(生物化学课件)
项目一 、二 核苷酸的合成与分解代谢 3、从头合成过程
（ 1 ） IMP的合成 （ 2 ） AMP和GMP的生成 （ 3 ） ATP和GTP的生成
项目一 、二 核苷酸的合成与分解代谢
PP-1-R-5-P
尿苷酸激酶
UDP
ATP ADP
二磷酸核苷激酶
ATP
ADP
UTP
CTP合成酶
谷氨酰胺 ATP
谷氨酸 ADP+Pi
项目一 核苷酸的合成代谢 （ 3）dTMP或TMP的生成
脱氧核苷酸还原酶
UDP
dUDP
CTP CDP dCDP dCMP
TMP合酶
N5, N10-甲烯FH4
FH2
dUMP
FH2还原酶 FH4 NADP+ NADPH+H+
项目一 、二 核苷酸的合成与分解代谢 （ 2 ）胞嘧啶核苷酸的合成
尿苷酸激酶
UDP
ATP ADP
二磷酸核苷激酶
ATP
ADP
UTP
CTP合成酶
谷氨酰胺 ATP
谷氨酸 ADP+Pi
项目一 、二 核苷酸的合成与分解代谢 （ 3）dTMP或TMP的生成
脱氧核苷酸还原酶
UDP
dUDP
CTP CDP dCDP dCMP
腺苷激酶
激酶
AMP
ADP
ATP ADP
ATP ADP鸟苷激酶来自激酶GMPGDP
ATP ADP
ATP ADP
ATP GTP
项目一 、二 核苷酸的合成与分解代谢
头顶二氧碳； 2、
生物化学--核苷酸代谢
合成
人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成
核苷酸不属于营养必需物质
核苷酸代谢概况
合成代谢
从头合成途径---主要途径
(de novo synthesis pathway)
补救合成途径
(salvage synthesis pathway)
分解代谢
合成代谢
从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、一 碳单位和CO2等简单物质为原料，经过一系列 酶促反应，合成核苷酸的途径。这是主要合 成途径，主要在肝脏进行。 补救合成途径：利用游离的碱基或核苷，经 过简单的反应过程，合成核苷酸的途径。脑、 骨髓等只能进行此途径。
核 苷 酸 代 谢
Metabolism of Nucleotides
知识回顾：核苷酸的基本知识
核苷酸是核酸基本组成单位
磷酸
核苷酸
戊糖：核糖，脱氧核糖 核苷 嘌呤 腺嘌呤（adenine,A） 碱基 鸟嘌呤（guanine,G） 嘧啶 胞嘧啶（cytosine,C) 胸腺嘧啶（thymine, T) 尿嘧啶（uracil, U)
核苷酸酶 nucleotidase
OH N N H2 N N N-R
NH3
N
Pi
OH
腺嘌呤核苷脱氨酶 adenosine deaminase 腺嘌呤核苷 （ADA） adenosine
体内嘌呤核苷酸 的分解代谢主要 在肝、小肠及肾 中进行。
次黄嘌呤核苷 inosine Pi 核苷磷酸化酶 nucleoside phosphorylase 核糖1’磷酸
•嘌呤碱合成的元素来源 CO2
天冬氨酸 甘氨酸
一碳单位 一碳单位
谷氨酰胺
甘氨当中站, 谷氮坐两边, 左上天冬氨, 头顶CO2 还有俩一碳
执业医师最新全考点解析系列生物化学部分第八节——核苷酸代谢
第八单元核苷酸代谢本章考点：1.核苷酸代谢（1）两条嘌呤核苷酸合成途径的原料（2）嘌呤核苷酸的分解代谢产物（3）两条嘧啶核苷酸合成途径的原料（4）嘧啶核苷酸的分解代谢产物2.核苷酸代谢的调节（1）核苷酸合成途径的主要调节酶（2）抗核苷酸代谢药物的生化机制第一节核苷酸代谢核苷酸分为嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸，核苷酸代谢包括合成代谢与分解代谢一、嘌呤核苷酸的代谢（一）合成代谢1.嘌呤核苷酸从头合成的主要途径（1）合成部位：主要是肝，其次是小肠和胸腺。
（2）原料：磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、C02及一碳单位。
（3）关键酶：PRPP合成酶PRPP酰胺转移酶。
2.补救合成：（1）部位：脑、骨髓。
（2）原料：磷酸核糖、嘌呤碱或嘌呤核苷。
（3）关键酶：腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）、次黄瞟呤鸟瞟呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）。
（二）分解代谢1.最终产物：尿酸尿酸产生过多可导致痛风痛风的机制：尿酸生成过量或尿酸排出过少。
2.代谢抑制剂：别嘌呤醇。
临床中常用别嘌呤醇治疗痛风，机制为别嘌呤醇是次黄嘌呤类似物，能竞争性抑制黄嘌呤氧化酶，从而抑制尿酸的生成。
二、嘧啶核苷酸的代谢（一）合成代谢1.从头合成（1）原料：磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、C02。
（2）关键酶：PRPP合成酶、氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ(CPS Ⅱ，位于细胞液中)。
2.补救合成关键酶：嘧啶磷酸核糖转移酶。
（二）分解代谢最终产物：β-丙氨酸、C02、NH3、β-氨基异丁酸。
第二节核苷酸代谢的调节机体对核苷酸合成的速度进行着精确的调节，一方面满足合成核酸对核苷酸的需要，同时又不会“供过于求”以节省营养物及能量的消耗。
一、嘌呤核苷酸的调控1.PRPP合成酶与酰胺转移酶可被产物IMP、AMP、GMP等抑制；2.PRPP增多可促进酰胺转移酶活性；3.过量的AMP抑制腺苷酸代琥珀酸合成酶，抑制AMP合成，过量的GMP抑制IMP 脱氢酶，抑制GMP合成；4.交叉调节：ATP可促进GMP合成，GTP可促进AMP合成。
基础生物化学 第十二章(1-3节)-核酸的合成与分解
＋ H2 O
尿囊素
尿囊酸酶
＋ H2 O
尿囊酸 4NH3
2CO2
尿酶
＋2H2O
尿素
乙醛酸
二、嘧啶核苷酸的代谢1
1，尿嘧啶与胸腺嘧啶在哺乳动物体内分解时，先
还原成对应的二氢衍生物。
2，破开环状结构分别产生β-丙氨酸及β-氨基异
丁酸。
3，最后成为CO2和NH3
胞嘧啶具有氨基，所以要先在胞嘧啶脱氨酶的作
通过用同位素标记的化合物实验来 确定，即用标有同位素的各种营养物喂 鸽子，然后将其排出的尿酸进行分析。
（一）嘌呤环的元素来源2（图示）
天冬氨酸
N1
6C
CO2
甲酰FH4
C2
5C
N7
甘氨酸
C8 甲酰FH4 N3
谷氨酰胺
4C
N9
谷氨酰胺
（二）合成过程（总）
从头合成嘌呤的途径已于50年代被
Greenberg等基本搞清,此途径是在核糖－ 5－磷酸的第一碳原子上逐步增加原子生 成次黄苷酸（肌苷酸） ，然后再由次黄 苷酸转变为腺苷酸和鸟苷酸。 反应分为两个阶段： 1，次黄苷酸的合成（11步反应） 2，腺苷、鸟苷的生成 （南大P480，图12－2）
途径称为补救途径。通过补救途径可以重新 利用核酸分解产生的嘌呤和嘧啶或它们的衍 生物。
从胸腺嘧啶或胸苷转变成胸苷酸的补救途径，
除真菌外，对所有细胞都是一样的，故常利 用放射性同位素标记胸腺嘧啶或胸苷参入DNA 的实验作为检查DNA合成的手段。
三、核苷酸合成的补救途径2
核苷 核糖-1-磷酸
激酶
核糖-5-磷酸
1．鸟嘌呤的分解
动物组织中广泛含有鸟嘌呤酶，可以催化 鸟嘌呤水解脱氨产生黄嘌呤，然后黄嘌呤在黄 嘌呤氧化酶的作用下氧化成尿酸。
嘧啶代谢途径
嘧啶是一种重要的碱基，它在生物体内经历多个代谢途径。
以下是嘧啶的主要代谢途径：
嘧啶核苷酸合成途径：嘧啶核苷酸合成是嘧啶代谢的主要途径之一。
嘧啶经过一系列酶催化反应，与多个代谢中间产物（如脱氧尿嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸等）结合，最终形成嘌呤核苷酸，如脱氧尿嘧啶核苷酸与脱氧腺苷酸结合形成脱氧尿苷酸。
嘧啶核苷酸降解途径：嘧啶核苷酸可以在一定条件下发生降解。
其中，脱氧嘧啶核苷酸可以通过核苷酸酶的作用被水解成脱氧尿嘧啶和脱氧核糖。
嘧啶碱基的转化途径：嘧啶碱基也可以被转化成其他代谢产物。
例如，嘧啶可以通过嘧啶酶的作用转化为尿嘧啶，进而经过尿嘧啶酶的作用转化为β-尿嘧啶。
嘧啶核酸的合成和降解：嘧啶也可以与糖分子结合形成嘧啶核苷酸，并参与RNA和DNA的合成。
嘧啶核酸的合成和降解是维持核酸平衡和修复受损DNA的重要过程。
这些嘧啶代谢途径在生物体内紧密相连，共同调控嘧啶的合成、降解和利用。
嘧啶代谢的紊乱可能导致疾病，如嘧啶核苷酸合成酶缺乏可导致先天性免疫缺陷病（SCID）等。
研究嘧啶代谢途径对于理解核酸代谢的基本机制和相关疾病的发生机理具有重要意义。
核苷酸代谢—嘧啶核苷酸的代谢(生物化学课件)
嘧啶核苷酸的补救合成
嘧啶核苷酸的补救合成与嘌呤核苷酸 相似，主要通过嘧啶核苷酸激酶和磷酸核 糖转移酶的作用，将嘧啶碱基和嘧啶核苷 转变成相应的核苷酸。
嘧啶核苷酸的补救合成反应
尿嘧啶磷酸核糖转移酶
嘧啶（除胞嘧啶） + PRPP
嘧啶核苷酸+ PPi
尿嘧啶核苷 + ATP 尿苷激酶
UMP +ADP
胸腺嘧啶核苷 + ATP
合成 特征
嘧啶核苷酸的从头合成
5、体内嘧啶核苷酸的互变
嘧啶核苷酸的从头合成
6、乳清酸尿症
是由于患者体内的乳清酸磷酸核糖转移酶和乳清酸核苷酸脱羧酶 发病原因 的活性降低所致一种隐性遗传代谢性疾病。
临床特征 尿中排出乳清酸增多。
治疗
UMP和CTP可反馈抑制乳清酸的生成，故临床上给该患者服用酵母 提取液中的UMP和CTP的混合液，可明显降低患者尿中乳清酸含量。
（1）UMP的合成 （2）UMP转变生成CTP （3）UMP转变生成dTMP
嘧啶核苷酸的从头合成
1、UMP的合成
嘧啶核苷酸的从头合成
2、CTP的合成
尿苷酸激酶 ATP ADP
二磷酸核苷激酶
UDP
ATP
ADP
UTP
CTP合成酶
谷氨酰胺 ATP
谷氨酸 ADP+Pi
嘧啶核苷酸的从头合成
3、dTMP的合成
脱氧核苷酸还原酶 UDP
dUDP
CDP dCDP
dCMP 脱氨
TMP合酶
dUMP
N5, N10-甲烯FH4
FH2
FH4FH2还原酶
NADP+ NADPH+H+
脱氧胸苷一磷酸 dTMP
9.核苷酸代谢
重点、考点分析
核苷酸代谢
2008.04 2008.07 2009.04 2009.07 2010.04 2010.07 2011.04 2012.04 2013.04 2014.04
名词解释
简答题 论述题
嘌呤核 苷酸从 头合成 的原料 有哪些？ 该途径 的调控 机制是 什么?
1 道单选题或1道多选题
在核苷二磷酸水平上进行
（N代表A、G、U、C等碱基）
dNDP + ATP 激酶 dNTP + ADP
2010.04 核糖核苷酸还原酶反应中的供氢体是: B A．NADH B．NADPH C．FMNH2 D．FADH2
（五） 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。
程某些酶活性
些酶活性
抗代谢物 6MP，6-巯基鸟嘌呤，氮 5-FU，氮杂丝氨酸，MTX 杂丝氨酸、MTX等
代谢产物
尿酸
β-丙氨酸，β-氨基异丁酸
2009.04 同时参与嘌呤、嘧啶核苷酸从头合成途径的物质是: D A. 丙氨酸 B. 甘氨酸 C. 谷氨酸 D. 谷氨酰胺
2008.04 简答题 简述抗代谢药物调控核苷酸合成的具体部位
2。 FdUMP与dUMP的结构相似，是胸苷酸合成酶的抑制剂，使 TMP合成受到阻断
3。可以FUMP的形式参入RNA分子，从而破坏RNA的结构与功能
5-Fu
FdUMP
dUMP 胸苷酸合成酶
dTMP
FUTP 掺入RNA 功能障碍
2008.成 C．胞苷酸合成 D．胸苷酸合成
•过程 1. IMP的合成 2. AMP和GMP的生成
2、AMP和GMP的生成
次黄嘌呤核苷酸 黄嘌呤核苷酸
核苷酸代谢(殷)
甲酰转移酶
H2O
乳清酸核苷酸
乳清酸
二氢乳清酸
CO2
UMP
PPi PRPP NADH++H+ NAD+
还原
UDP
dUDP
UTP
Gln
CTP
dCMP
dUMP 甲基化 dTMP
（3）调节
❖ 关键酶：氨基甲酰磷酸合成酶II（CPS-II）, 天冬 氨酸氨基甲酰转移酶, PRPP激酶, CTP合成酶，
❖ 调节机制：产物反馈抑制、底物激活
ATP ADP
生理意义
（1）节省能量与氨基酸 （2）某些器官(脑、骨髓)，只能进行补救合
成
二、嘧啶核苷酸的合成
(一）从头合成
（1）原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、 PRPP、 CO2
（天谷五二）
谷氨酰胺
C
NC
CO2 C
C
N
天冬氨酸
-OOC CH2
CH
+H3N
COO-
UMP的合成过程
CTP的合成
UDP
➢ IMP的合成过程之一
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的合成过程之二
R-5-P AMP,GMP PRPP
IMP的合成调控点 及药靶
对氨基苯甲酸类似物 （磺胺药）：
抑制叶酸合成，抑制 细菌增殖
人不合成，而从食物 获得叶酸，所以不受 影响。
NH 2
H2O
nucleotidase
Pi
NH3
OH
N
N
N
N
腺嘌呤核苷脱氨酶
N N-R
腺嘌呤核苷
嘧啶核苷酸的抗代谢机制
嘧啶核苷酸的抗代谢机制
嘧啶核苷酸是一类重要的生物分子，包括嘧啶核糖酸（UMP）、脱氧嘧啶核苷酸（dUMP）等。
它们在细胞中发挥
着重要的生物学功能，如DNA和RNA的合成以及能量代谢等。
嘧啶核苷酸的抗代谢机制主要包括以下几个方面：
1. 抗代谢酶：嘧啶核苷酸通过与代谢酶发生特异性的结合来抵御其代谢。
例如，脱氧嘧啶核苷酸可以与胸腺低聚核苷酸转移酶（Thymidylate synthase）结合，抑制其催化活性，从而阻碍
脱氧嘧啶核苷酸的进一步代谢。
2. 核苷酸环化：嘧啶核苷酸可以通过环化反应来形成稳定的环式结构，从而减少其自身代谢的可能性。
例如，UMP可以通
过与乳酸脱氢酶（Lactate dehydrogenase）的反应，形成异嘧
啶核苷酸，从而减少嘧啶核苷酸的进一步代谢。
3. 核苷酸修饰：嘧啶核苷酸可以通过化学修饰来增加其稳定性。
例如，核苷酸甲基化可以使嘧啶核苷酸更难被核苷酸酶降解。
此外，嘧啶核苷酸还可以通过糖基化和酰化等修饰反应来改变其生物活性，从而增加其抗代谢性能。
总之，嘧啶核苷酸通过与代谢酶结合、环化反应、核苷酸修饰等方式来抵御其代谢，从而保证其在细胞中发挥正常的生物学功能。
嘧啶核苷酸的分解代谢
嘧啶核苷酸的分解代谢篇一：嘧啶核苷酸的分解代谢总结报告一、嘧啶核苷酸代谢概述嘧啶核苷酸是核酸分解代谢的中间产物，包括尿苷酸（UMP）、胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）和胞嘧啶核苷酸（CTP）。
它们在细胞内经过一系列的分解代谢过程，最终生成尿素、核糖-1-磷酸、二氧化碳和水等简单物质。
这个过程不仅提供了能量，还为合成其他化合物提供了前体物质。
二、嘧啶核苷酸的分解代谢途径嘧啶核苷酸的分解代谢主要通过两种途径进行：核苷酶途径和核苷酸酶途径。
核苷酶途径主要存在于细胞质中，通过核苷酶的作用将核苷分解成碱基和核糖-1-磷酸。
核苷酸酶途径主要存在于细胞溶质中，通过核苷酸酶的作用将核苷酸分解成碱基、核糖-1-磷酸和无机磷酸。
三、嘧啶核苷酸分解代谢的关键酶嘧啶核苷酸分解代谢的关键酶包括尿苷酸酶、胞苷酸酶、脱氨基酶等。
尿苷酸酶主要作用是裂解UMP生成尿嘧啶和PRPP，胞苷酸酶主要作用是裂解CMP生成胞嘧啶和PRPP，脱氨基酶则将胞嘧啶脱氨基生成尿嘧啶。
四、嘧啶核苷酸分解代谢的调节嘧啶核苷酸分解代谢的调节主要通过反馈抑制实现。
当分解代谢产物浓度达到一定水平时，会抑制关键酶的活性，从而调节代谢速率。
此外，别构效应也参与了分解代谢的调节。
五、嘧啶核苷酸分解代谢的生理意义嘧啶核苷酸的分解代谢是细胞能量供应的重要来源之一。
通过分解代谢，可以将储存的能量转化为ATP，为细胞的各种生理活动提供能量。
此外，嘧啶核苷酸的分解代谢还为合成其他化合物提供了前体物质，如氨基酸、脂肪酸等。
六、嘧啶核苷酸分解代谢的异常状况如果嘧啶核苷酸的分解代谢出现异常，可能会导致高尿酸血症等疾病。
高尿酸血症是由于尿酸合成增加或排泄减少导致的，而尿酸是嘧啶核苷酸分解的产物之一。
此外，嘧啶核苷酸代谢异常也与肿瘤、神经系统疾病等有关。
因此，对嘧啶核苷酸的分解代谢进行深入研究，有助于对这些疾病的诊断和治疗。
七、研究展望虽然我们对嘧啶核苷酸的分解代谢有一定的了解，但是还有很多未知的领域需要进一步研究。
嘧啶代谢作用
嘧啶代谢作用
嘧啶是一种碱性氮杂环化合物，常见于DNA和RNA的核苷酸中。
嘧啶代谢是指机体中对嘧啶的生物化学转化过程。
嘧啶代谢作用主要包括：
1. 嘧啶核苷酸合成：嘧啶核苷酸是构成DNA和RNA的基本单元之一。
嘧啶经过一系列酶催化反应，被磷酸化成嘧啶核苷酸，进而参与核酸的合成。
2. 嘧啶脱氨酶作用：嘧啶在体内被酵素嘧啶脱氨酶催化后，生成尿嘧啶。
嘧啶脱氨酶是嘧啶代谢途径中的关键酶，将嘧啶转化为尿嘧啶是嘧啶代谢的重要步骤之一。
3. 嘧啶核苷水解：嘧啶核苷通过嘧啶核苷酸水解酶作用，被分解为嘧啶和核苷。
4. 嘧啶转化为尿嘧啶：嘧啶可以经过一系列反应，被转化为尿嘧啶。
这一过程涉及多个酶催化反应，包括嘧啶脱氨酶、嘧啶醇脱氢酶等。
5. 尿嘧啶代谢：尿嘧啶是嘧啶代谢的代谢产物之一。
尿嘧啶经过一系列酶催化反应，最终转化为乌拉包氨酸，参与氨基酸代谢。
尿嘧啶代谢异常与一些遗传性代谢疾病，如尿嘧啶代谢缺陷症相关。
总之，嘧啶代谢是一个复杂的过程，涉及多个酶的催化作用，对于核酸的合成和氨基酸代谢等都具有重要的生物学功能。
嘌呤、嘧啶核苷酸的分解代谢与合成代谢的途径
嘌呤和嘧啶核苷酸是人体内重要的生物分子，它们在细胞分裂和蛋白质合成中扮演着重要的角色。
在人体内，嘌呤和嘧啶核苷酸的分解代谢与合成代谢的途径非常复杂，同时也与许多疾病的发生发展密切相关。
在本篇文章中，我们将深入探讨嘌呤和嘧啶核苷酸的分解代谢与合成代谢的途径，以便更深入地了解这一重要的生物化学过程。
1. 嘌呤的分解代谢途径嘌呤是人体内重要的有机化合物，它是DNA和RNA的组成单位之一，同时也是ATP和GTP等能量分子的前体。
嘌呤在人体内主要通过嘌呤核苷酸循环来进行代谢，分为两个主要部分：凝集酶和红蛋白氧化酶。
在凝集酶途径中，嘌呤首先被嘌呤核苷酸磷酸化酶（AMP酶）和具有磷酸酶活性的核苷酸激酶降解为次黄嘌呤酸和腺嘌呤酸，然后再被核苷酸化酵素和磷酸酰化酶转变为次黄嘌呤酸和次硫酸腺苷，最终转化为尿酸。
在红蛋白氧化酶途径中，嘌呤被输送至线粒体，并经过鸟嘌呤核苷酸转化为腺嘌呤酸，然后再通过黄嘌呤氧化酶进行氧化转化为次黄嘌呤酸，最终也转化为尿酸。
2. 嘧啶核苷酸的分解代谢途径嘧啶核苷酸是DNA和RNA的组成单位之一，它们在细胞分裂和蛋白质合成中具有重要作用。
在人体内，嘧啶核苷酸主要通过脱氧嘧啶核苷酸代谢途径进行分解，分为三个主要部分：核苷酸脱氧酶、核苷酸酶和脱氧核糖核苷酸酶。
核苷酸脱氧酶首先将嘧啶核苷酸转化为脱氧嘧啶核苷酸，然后进一步被核苷酸酶水解为脱氧嘧啶核糖核苷酸，最终通过脱氧核糖核苷酸酶的催化将其转化为脱氧尿嘧啶核苷酸。
3. 嘌呤和嘧啶核苷酸的合成代谢途径嘌呤和嘧啶核苷酸的合成代谢途径同样复杂，包括新核苷酸的合成和嘌呤核苷酸的合成两个主要部分。
在新核苷酸的合成中，嘌呤和嘧啶核苷酸均需要通过核苷酸盐酸和腺苷酸氨基酶的催化，将多聚核苷酸转化为新的核苷酸。
而在嘌呤核苷酸的合成中，则需要通过核苷酸合成酶和苦瓜苷化酶的作用，将腺嘌呤核苷酸逐步合成为DNA和RNA所需的嘌呤核苷酸。
在嘧啶核苷酸的合成过程中，通过核苷酸合成酶和嘧啶工具酶的催化，将脱氧尿嘧啶核苷酸合成为DNA和RNA所需的嘧啶核苷酸。
嘧啶代谢
以上都不是
9．脱氧核糖核苷酸生成方式主要是 A．直接由核糖还原 C．由核苷酸还原 D. 由二磷酸核苷还原 E．由三磷酸核苷还原 B 由核苷还原
10
嘧啶核苷酸合成特点是 A．在5磷酸核糖上合成碱基 B．由FH4 提供一碳单应 C．先合成氨基甲酰磷酸 D．甘氨酸完整地掺入 E．谷氨酸是氮原子供体
11． dUMP转变成 dTMP的酶是 11．催化 dUMP转变成 dTMP的酶是 A．核苷酸还原酶 C．核苷酸激酶 E．脱氧胸苷激酶 B．胸腺嘧啶核苷酸合成酶 D ．甲基转移酶
×
dCDP
dCTP
5-碘脱氧尿苷(碘苷/疱疹净) 碘脱氧尿苷(碘苷/疱疹净) FU机制类似 与5-FU机制类似
dUMP
× dTMP
dTDP
dTTP
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
嘧啶核苷酸 胞嘧啶 尿嘧啶 胸腺嘧啶 嘧啶碱+ 嘧啶碱+磷酸核糖
NH3、CO2、β-丙氨酸
NH3、CO2、β-氨基异丁酸
NH2 C N CH O=C N H 胞嘧啶
12．关于天冬氨酸氨基甲酰基转移酶的下列说法， 12．关于天冬氨酸氨基甲酰基转移酶的下列说法， 哪一种是错误的？ 哪一种是错误的？ A．服从米氏方程的酶动力学 B．CTP是其反馈抑制剂 CTP是其反馈抑制剂 C．催化嘧啶核苷酸从头合成的限速反应步骤 D．是由多亚基组成的酶 E．是一种别构调节酶
13． 酰胺转移酶活性过高可以导致痛风症， 13．PRPP 酰胺转移酶活性过高可以导致痛风症， 此酶催化 A．从 R－5－P生成 PRPP B．从甘氨酸合成嘧啶环 C．从PRPP生成磷酸核糖胺 PRPP生成磷酸核糖胺 IMP生成 D．从 IMP生成 AMP E．从IMP生成GMP IMP生成GMP 生成
嘧啶核苷酸代谢
叶酸类似物： 叶酸类似物： 氨蝶呤、氨甲蝶呤使 氨蝶呤、氨甲蝶呤使dUMP不能利用 不能利用 一碳单位甲基化成dTMP。 。 一碳单位甲基化成 核苷类似物： 核苷类似物： 阿糖胞苷等抑制CDP还原成 还原成dCDP， 阿糖胞苷等抑制 还原成 ， 而影响DNA的合成。 的合成。 而影响 的合成
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
嘧啶类似物：主要有 氟尿嘧啶 氟尿嘧啶（ 嘧啶类似物：主要有5-氟尿嘧啶（5-FU） ）
FdUMP 5－FU － FUTP 合成RNA 破坏RNA结构与功能 结 抑制dTMP合成 合 抑制DNA合成 合
氨基酸类似物： 氨基酸类似物： 氮杂丝氨酸能抑制 的生成。 氮杂丝氨酸能抑制CTP的生成。 能抑制 的生成
O HN O N CO2 HN
O PPi
O PRPP HN NAD+ N H 乳清酸 COOH
脱羧酶O
N
COOH
磷酸核糖 转移酶
O
R-5'-P 尿嘧啶核 苷酸 （U M P ）
R-5'-P 乳清酸核 苷酸 （OM P ）
合成途径中的前三个酶和后两个 酶各为一个多功能酶，由此更有利于 酶各为一个多功能酶， 以均匀的速度合成UMP。 。 以均匀的速度合成
3. AMP C6、GMP C2及CTP C4的氨基和 dTMP C5的甲基供体各是什么？ 的甲基供体各是什么？ 4. 试从合成原料及合成程序方面比较嘌呤 核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成的异同点。 核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成的异同点。 5. 试述 试述PRPP在核苷酸代谢中的重要性。 在核苷酸代谢中的重要性。 在核苷酸代谢中的重要性
6. 氨甲酰磷酸合成酶（CPS）Ⅰ和Ⅱ有何 氨甲酰磷酸合成酶（ ） 区别？ 区别？ 7. 脱氧胸腺嘧啶核苷酸、脱氧核糖核苷酸 脱氧胸腺嘧啶核苷酸、 和胞嘧啶核苷酸各在几磷酸水平上合成 的？ 8. 嘌呤碱、尿嘧啶、胞嘧啶及胸腺嘧啶的 嘌呤碱、尿嘧啶、 代谢终产物各是什么？ 代谢终产物各是什么？
第8章 核苷酸代谢
（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径 (salvage synthesis)
1、部位：骨髓、脑等组织 2、过程： 利用现成的嘌呤或嘌呤核苷
生物化学与分子生物学教研室
（1）利用嘌呤：
腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）
次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）
腺嘌呤 +PRPP 次黄嘌呤 鸟嘌呤 +PRPP
⑩次黄嘌呤核 苷酸（IMP）
生物化学与分子生物学教研室
（3）由IMP合成AMP及GMP
HOOCCH2CHCOOH
NH2
NH HN C C N
CH
延胡索酸
C N
C
N
CH
HC C
O
腺H苷C 酸N C代NR琥-5'珀-P 腺酸苷酸酸裂代解琥酶珀
NN
AMP R-5'-P
HN C C N
CH
HC C NN
NAD+ H2O
核苷酸酶
嘧啶核苷酸
核苷
H2O Pi
核
Pi 苷
磷
酸
化 R-1-P 酶
嘧啶碱
生物化学与分子生物学教研室
NH2 C N CH
O=C CH
N H
胞嘧啶
NH2
O C N CH O=C CH N
H 尿嘧啶
O C HN C-CH3 O=C CH N 胸腺嘧啶 H
NADPH+H+ NADP+
O C HN CH-CH3 O=C N CH2
－5，－P
生物化学与分子生物学教研室
氨基咪唑核 苷酸合成酶
－5，－P
⑤5-氨基咪唑核 苷酸(AIR)
－5，－P
嘧啶核苷酸分解代谢产物
嘧啶核苷酸分解代谢产物
《嘧啶核苷酸分解代谢产物》
一、嘧啶核苷酸的分解
嘧啶核苷酸(IMP)是核苷酸中的一种，它经过羧化加氮反应，转变为5′-羟基甲基嘧啶和5′-羟乙基嘧啶，再经过羟基甲基嘧啶甲基转移酶和5′-羟乙基嘧啶甲基转移酶，转化为5′-羟基腺苷和5′-羟乙基腺苷，最终经过羟基腺苷激酶和5′-羟乙基腺苷激酶的催化，得到AMP和ADP，即完成了嘧啶核苷酸的分解过程。
二、嘧啶核苷酸代谢的产物
嘧啶核苷酸代谢后可以产生以下三种产物：
1、AMP：AMP是嘧啶核苷酸代谢的最终产物，它是嘧啶核苷酸分解后可以用来进行能量的产生和使用的低能高能配体。
2、ADP：ADP是嘧啶核苷酸分解后的中间产物，与AMP一样，它也是一种能量的低能高能配体。
3、氮甲烷和氨：氮甲烷和氨在嘧啶核苷酸分解时也是一种中间产物，它们可以通过更多的代谢途径转化为能量，也可以利用于生物体的构建和细胞的合成。
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嘧啶核苷酸
天冬氨酸，谷氨酰胺， CO2，一碳单位 各种原料合成嘧啶环，再 与PRPP相连 终产物反馈抑制磷酸核糖 焦磷酸激酶
终产物反馈抑制合成过程 终产物反馈抑制合成过程 某些酶活性 某些酶活性
抗代谢物 6MP，6-巯基鸟嘌呤，氮 5-FU，氮杂丝氨酸，MTX 杂丝氨酸、MTX等
代谢产物 尿酸 b-丙氨酸，b-氨基异丁酸
嘌呤抗代谢物类似。
嘧啶核苷酸的合成代谢
嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶（5-FU） FdUMP
TMP 合成酶
TMP合成
参入RNA分子， 从而破坏RNA的 结构与功能
5-FU FUTP
FUMP
嘧啶核苷酸的抗代谢物
氨基酸类似物：
氮杂丝氨酸结构与谷氨酰胺相似，可抑制CTP 的合成
叶酸类似物：
氨蝶呤及甲氨蝶呤，竞争性抑制二氢叶酸还原 酶，抑制了四氢叶酸的生成，干扰了一碳单位代谢， 从而抑制了TMP的合成，进而影响DNA的合成。
与磷酸核糖结合
CTP的合成：由UMP在激酶连续催化下生
成UTP，再从谷氨酰胺接受氨基生成
脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP或TMP）的
生成：由dUMP甲基化生成
CO2＋谷氨酰胺
氨基甲酰磷酸
CPS-II
O
氨甲酰 天冬氨酸 天冬氨酸氨基
甲酰转移酶 H2O
Asp
N
乳清酸核苷酸
CO2
乳清酸
二氢乳清酸
O NADH++H+ NAD+ PPi PRPP N
还原
UMP
NH UDP 2 N CTP Gln 合成酶 O
CTP N UTP
dUDP
O
TMP 合成酶
N
CH3
dCMP
dTMP dUMP 甲基化 O N (TMP)
嘧啶核苷酸的合成代谢
（3）从头合成的调节
关键酶：天冬氨酸氨基甲酰转移酶（细菌） 氨基甲酰磷酸合成酶CPS-II (哺乳动物) PRPP合成酶
参与嘧啶合成
嘧啶核苷酸的合成代谢
补救合成
嘧啶磷酸核糖 嘧啶 ＋ PRPP 嘧啶核苷酸＋ PPi 转移酶 尿苷激酶
尿嘧啶核苷
UMP TMP
脱氧胸苷
ATP ADP 胸苷激酶
ATP
ADP
胸苷激酶 —— 恶性肿瘤谢物 一些嘧啶、氨基酸或叶酸等的类 似物，对代谢的影响及抗肿瘤作用与
调节机制：反馈调节，UMP反馈抑制
阻遏或去阻遏调节
CPS-I与CPS-II的比较
CPS-I
部位 肝线粒体 底物 氨、CO2 胞浆 谷氨酰胺、CO2
CPS-II
能量 消耗2ATP
产物 氨基甲酰磷酸 调节 受N-乙酰谷氨酸 变构激活调节 作用 参与尿素合成
消耗2ATP
氨基甲酰磷酸 受UMP的反馈抑制
嘧啶核苷酸代谢
生物化学与分子生物学教研室 朱利娜
合成代谢
从头合成：原料
补救合成
嘧啶核苷酸的抗代谢物
分解代谢
嘧啶核苷酸的合成代谢
从头合成
天冬氨酸
（1）原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2
谷氨酰胺
CO2
N C
C
N
C C
-OOC
CH2 CH
+
H3N
COO
嘧啶核苷酸的合成代谢
（2）过程：
尿嘧啶核苷酸的合成：先合成嘧啶环，再
核苷类似物：阿糖胞苷、环胞苷
嘧啶核苷酸的分解代谢
β-氨基异丁酸
胞嘧啶 尿嘧啶
OO O HO H OONH2 CH3 b-丙氨酸 + HO HO H H CH3NH2NH +CO HO H 3 NADPH+H HO NADPH+H HN N H HNNH2 CH2 胸腺嘧啶 HH H HO H HO H HH H CH2NADPNADP β-氨基异丁酸 N OOHNN N H +CO +NH N H OO H2 H 2 β-丙氨酸 H HH H HO H HO CO +NH 排出体外或进入 CO2 2 3 2 NH
3 2
+
+
+
+
2
3
有机酸代谢
3
嘧啶碱的分解代谢
胞嘧啶 胸腺嘧啶
b-脲基丙酸
H2O
b-脲基异丁酸
H2O
NH3 + CO2
b-丙氨酸
b-氨基异丁酸
嘌呤核苷酸
原料 程序 反馈调节 天冬氨酸，谷氨酰胺，甘 氨酸、CO2，一碳单位 在PRPP的基础上利用各 种原料合成嘌呤环 终产物反馈抑制磷酸核 糖焦磷酸激酶