含氮小分子的代谢核苷酸PPT
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第章含氮小分子的代谢PPT课件
.
36
丝氨酸与一碳单位
H2C OH HC NH3 + FH4
COO
丝氨酸
H2O 丝氨酸羟甲基转移酶
N5,N10-CH2-FH4 + H2C NH3 COO
甘氨酸
组氨酸与一碳单位
NH3 CH2 CH COO N NH
组氨酸
OOC CH (CH2)2 COO FH4
HN NH C H
亚氨甲基谷氨酸
亚氨甲基转移酶
腺嘌呤
OH OH
S-腺苷同型半胱氨酸
腺苷
COO HC NH3
CH2 CH2 SH
同型半胱氨酸
.
42
谷胱甘肽(Glutathion)有还原(GSH)和氧化(GS-SG)两种形式, 是动物细胞中抗氧化系统的重要成分,是过氧化物酶的辅酶,也 是重要的生物活性肽.对于保持血红蛋白的亚铁离子的还原状 态,防止细胞膜受自由基的攻击等有重要作用.它由谷氨酸,半胱 氨酸和甘氨酸通过谷氨酰胺循环合成.
5
N CH2
CH3HN
10
N5-甲基四氢叶酸 (N5-CH3-FH4)
H N
5
N CH2 CH HN NH 10
N5-亚氨甲基四氢叶酸 (N5-CH=NH-FH4)
: 一碳单位
.
H N
5
N H
CH2
HN
10
四氢叶酸局部
(FH4)
35
一碳基团的来源
一碳基团主要来源于色氨酸、甘氨酸、丝氨酸、组氨酸和蛋 氨酸的代谢
生糖氨基酸有 14 种 Ser，Gly，Thr，Ala，Cys 代谢转变为丙酮酸 Asp，Asn 代谢转变为草酰乙酸 Met， Val 代谢转变为琥珀酸 Glu，Gln，His，Pro，Arg 代谢转变为α-酮戊二酸
第十一章含N化合物核苷酸的代谢ppt文档
啶酶
脲基丙酸酶
β-脲基丙酸
H2O
二氢尿嘧啶脱氢酶
• 胸腺嘧啶
二氢胸腺嘧啶
NAD(P)H+H+ NAD(P)+
H2O
二氢嘧啶酶
NH3+CO2+β-氨基异丁酸 脲基丙酸酶 β-脲基异丁酸
H2O
第三节 核苷酸的合成
一、核糖核苷酸的合成 1. 从头合成途径 利用简单底物合成核苷酸的过程。
PRPP的合成
CH2
氨甲酰 磷酸
乳清酸 （嘧啶衍生物）
天冬氨酸
C N1 6 5C
C 2 3 4C N
天冬氨酸
UMP UTP CTP
尿 嘧 啶 核 苷 酸 合 成 途 径
UMP转变为CTP
UMP UDP
CTP合成酶
UTP
CTP
ATP Gln H2O
补救途径 利用核苷酸的分解产物再合成核苷酸的途径 （1）嘌呤核苷酸 在腺嘌呤磷酸核糖转移酶、鸟嘌呤磷酸核 糖转移酶催化下形成相应的核苷酸：
+H
OH OH OH
NNH H
5-磷酸-戊糖 腺嘌呤A
核苷+ H2O
核苷酶
含氮碱+戊糖
2. 磷酸解 核苷+磷酸
含氮碱 + 1-磷酸-戊
糖
核苷磷酸化酶
3. 碱基降解 碱基降解是复杂的过程，在不同的生物其降解
过程也不同。
核酸的降解过程
核酸
核酸酶（磷酸二酯酶）
核苷酸
核苷酸酶（磷酸单酯酶）
核苷
核苷磷酸化酶
（鱼类、两栖类）
尿素 + 乙醛酸
H2O
2H2O
脲酶
4NH3 + 2CO2
动物生物化学课件-含氮小分子代谢
甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺等作为原料参加嘌呤环和嘧啶环 的合成。
Α-酮酸的代谢与非必需氨基酸的生成
α-酮酸都有以下3条去路 一是氨基化 二是转变成糖和脂类
生糖氨基酸，有丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏 氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、缬氨酸、精氨酸、谷 氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和组氨酸；
生酮氨基酸，有亮氨酸和赖氨酸； 兼生氨基酸,包括色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和异亮氨酸
三是通过三羧酸循环彻底氧化分解成CO2和水，同时 释放能量供生理活动需要
个别氨基酸的代谢转变
苯丙氨酸、酪氨酸等芳香族氨基酸是甲状腺激素、肾 上腺素和去甲肾上腺素等激素的前体。
甘氨酸，精氨酸和甲硫氨酸参与肌酸、肌酐等的生物 合成。
丝氨酸，色氨酸、甘氨酸、组氨酸和甲硫氨酸是甲基 的供体。
半胱氨酸，甘氨酸和谷氨酸通过“γ-谷氨酰基循环”合成 谷胱甘肽。
糖代谢的分解产物，可以转变成组成蛋白质的非必需氨基酸。 大部分的氨基酸可转变成糖异生途径中的某种中间产物，再沿异生 途径合成糖和糖原。 脂代谢与氨基酸代谢的联系
所有的氨基酸，无论是生糖的、生酮的、还是生糖和生酮兼生 的都可以在动物体内转变成脂肪。在动物体内难以由脂肪酸合成氨 基酸 核苷酸在物质代谢中的作用
色氨酸还是动物体内合成少量维生素B5的原料。
核苷酸的代谢
嘌呤核苷酸的合成代谢 两条途径：
从头合成途径:在磷酸核糖的基础上,以天冬氨酸，甘氨酸，一碳单位 及CO2等小分子物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸
二是补救合成途径: 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反 应过程合成。一般情况下前者是合成的主要途径。
转氨基作用和氧化脱氨基作用两种方式联合起来
脱羧基作用：是氨基酸分解代谢的次要途径
Α-酮酸的代谢与非必需氨基酸的生成
α-酮酸都有以下3条去路 一是氨基化 二是转变成糖和脂类
生糖氨基酸，有丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏 氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、缬氨酸、精氨酸、谷 氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸和组氨酸；
生酮氨基酸，有亮氨酸和赖氨酸； 兼生氨基酸,包括色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和异亮氨酸
三是通过三羧酸循环彻底氧化分解成CO2和水，同时 释放能量供生理活动需要
个别氨基酸的代谢转变
苯丙氨酸、酪氨酸等芳香族氨基酸是甲状腺激素、肾 上腺素和去甲肾上腺素等激素的前体。
甘氨酸，精氨酸和甲硫氨酸参与肌酸、肌酐等的生物 合成。
丝氨酸，色氨酸、甘氨酸、组氨酸和甲硫氨酸是甲基 的供体。
半胱氨酸，甘氨酸和谷氨酸通过“γ-谷氨酰基循环”合成 谷胱甘肽。
糖代谢的分解产物，可以转变成组成蛋白质的非必需氨基酸。 大部分的氨基酸可转变成糖异生途径中的某种中间产物，再沿异生 途径合成糖和糖原。 脂代谢与氨基酸代谢的联系
所有的氨基酸，无论是生糖的、生酮的、还是生糖和生酮兼生 的都可以在动物体内转变成脂肪。在动物体内难以由脂肪酸合成氨 基酸 核苷酸在物质代谢中的作用
色氨酸还是动物体内合成少量维生素B5的原料。
核苷酸的代谢
嘌呤核苷酸的合成代谢 两条途径：
从头合成途径:在磷酸核糖的基础上,以天冬氨酸，甘氨酸，一碳单位 及CO2等小分子物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸
二是补救合成途径: 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反 应过程合成。一般情况下前者是合成的主要途径。
转氨基作用和氧化脱氨基作用两种方式联合起来
脱羧基作用：是氨基酸分解代谢的次要途径
生物化学-核苷酸代谢(共41张PPT)
尿嘧啶磷酸核糖转移酶
尿嘧啶+PRPP
UMP+PPi
1-磷酸核糖
Pi
尿嘧啶核苷
尿苷激酶 Mg2+
UMP
ATP
ADP
胸苷激酶 脱氧胸苷
Mg2+
dTMP
ATP
ADP
x-染色体连锁隐性遗传 缺乏的酶：次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（HGPRT） 免疫缺陷症,
(ribonucleotide) ADA缺乏症患者体内腺苷酸分解代谢严重障碍，T、B淋巴细胞受损，引起反复感染等症状。
痛 风（GOUT）
痛风原因：高嘌呤饮食、体内核 酸分解增强、肾脏疾病
表现：尿酸盐沉积造成损害
别嘌呤醇治疗痛风：机制是别嘌 呤醇在结构上与次黄嘌呤相似 ，抑制黄嘌呤氧化酶
腺苷脱氨酶（ADA）基因位于20q13-qter，编码一条含363个氨 基酸残基的多肽链。
腺苷脱氨酶（ADA）缺乏引起重症免疫缺陷症，即ADA缺乏症。ADA缺乏 症患者体内腺苷酸分解代谢严重障碍，T、B淋巴细胞受损，引起反 复感染等症状。
硫氧还蛋白
S S
谷氧还蛋白还原酶
硫氧还蛋白还原酶
G SSG
2G SH
谷胱甘肽还原酶
NADPH +H +
N A D P+
FAD
FA D H 2
硫氧还蛋白还原酶
NADPH +H +
NADP+
脱氧胸苷酸（dTMP）的生成
尿苷一磷酸激酶
尿苷二磷酸激酶
UMP
UDP
UTP
ATP合酶
CTP
ATP
ADP
ATP
ADP 谷氨酰胺
鸟苷一磷酸 (GMP) 鸟苷二磷酸 (GDP) 鸟苷三磷酸 (GTP)
《含氮化合物的代谢》PPT课件
α-酮酸2
R1-C|| -COOO
α-酮酸1
转氨酶
（辅酶：磷酸吡哆醛）
R2-C| H-COONH+3
α-氨基酸2
磷酸吡哆醛的作用机理
精选课件ppt
21
GOT（谷丙转氨酶） GPT （谷草转氨酶）
精选课件ppt
22
谷氨酰胺的生成和利用
+NH2
ATP
ADP+Pi
Mg2+
谷氨酰胺合成酶
+H2O
+2H 谷氨酸合成酶
乙酰乙酰CoA
天冬氨酸 天冬酰氨
草酰乙酸
苯丙氨酸 酪氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸 甲硫氨酸
缬氨酸
延胡索酸 琥珀酰CoA
柠檬酸 -酮戊二酸
谷氨酸 谷氨酰胺
精氨酸 组氨酸 脯氨酸
氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径
二、核苷酸代谢概况
• 合成代谢
– 从头合成途径 (de novo synthesis pathway)
NAD（P）H
NAD（P）+
转氨基作用
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
AA的相互转化
丝氨
酸族
His 和 芳香族
丙氨 酸族
天冬氨 酸族
精选课件ppt
谷氨酸族 9
（1）
精选课件ppt
10
（2）
精选课件ppt
11
（3）
精选课件ppt
12
（4）
精选课件ppt
13
（5）
精选课件ppt
第十一章 含氮化合物 的代谢
精选课件ppt
1
氮素是生命元素
—蛋白质、核 酸、脂类
R1-C|| -COOO
α-酮酸1
转氨酶
（辅酶：磷酸吡哆醛）
R2-C| H-COONH+3
α-氨基酸2
磷酸吡哆醛的作用机理
精选课件ppt
21
GOT（谷丙转氨酶） GPT （谷草转氨酶）
精选课件ppt
22
谷氨酰胺的生成和利用
+NH2
ATP
ADP+Pi
Mg2+
谷氨酰胺合成酶
+H2O
+2H 谷氨酸合成酶
乙酰乙酰CoA
天冬氨酸 天冬酰氨
草酰乙酸
苯丙氨酸 酪氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸 甲硫氨酸
缬氨酸
延胡索酸 琥珀酰CoA
柠檬酸 -酮戊二酸
谷氨酸 谷氨酰胺
精氨酸 组氨酸 脯氨酸
氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径
二、核苷酸代谢概况
• 合成代谢
– 从头合成途径 (de novo synthesis pathway)
NAD（P）H
NAD（P）+
转氨基作用
谷丙转氨酶 （GPT）
谷草转氨酶 (GOT)
AA的相互转化
丝氨
酸族
His 和 芳香族
丙氨 酸族
天冬氨 酸族
精选课件ppt
谷氨酸族 9
（1）
精选课件ppt
10
（2）
精选课件ppt
11
（3）
精选课件ppt
12
（4）
精选课件ppt
13
（5）
精选课件ppt
第十一章 含氮化合物 的代谢
精选课件ppt
1
氮素是生命元素
—蛋白质、核 酸、脂类
核苷酸代谢PPT演示课件
ON H
胞嘧啶
ON H
尿嘧啶
O CH3
HN
ON H 胸腺嘧啶
β-脲 基 丙 酸
HOOC
NH2 CH2
O
N CH2
H
H 2O
HOOC
NH2 CH CH3
O
N C H 2 β-脲 基 异 丁 酸
H
H 2O
H 2N
CH2
CH2 COOH
CO2 + NH3
H 2N
CH2
CH COOH
CH3
•59
β-丙 氨 酸
腺嘌呤核苷酸
H2O
Pi NH2
N
N H2O
脱氨酶 核苷酸酶
NH3
NN R- 5'-P
次黄嘌呤核苷酸
H2O
OH Pi
N
N
N N 腺嘌呤核苷脱氨酶
R
NN
•27
R
OH
N
N
Pi
OH
核糖1-磷酸 N
N
N NR
次黄嘌呤核苷
OH
N
N
HO N N H
尿酸
核苷磷酸化酶
NN H
2H++O_.2
次黄嘌呤
O2+H2O
黄嘌呤氧化酶
G
（-）
PRPP
Azas
•69
嘧啶核苷酸的分解代谢
•70
NH3 尿嘧啶←胞嘧啶
β-脲基丙酸
胸腺嘧啶 β-脲基异丁酸
β-丙氨酸
β-氨基异丁酸
•71
= =
= =
PRPP
谷氨酰胺 （Gln）
=
6-MP
PRA 氮杂丝氨酸
第11章含氮小分子代谢ppt课件
GOT 天冬氨酸 + α-酮戊二酸 草酰乙酸 + 谷氨酸
COOH C＝O CHNH2 COOH
天冬氨酸
COOH C＝O CH2
谷 草 转 氨 酶
COOH
草酰乙酸
转氨酶的应用：
1.作为临床诊断指标：心肌疾病GOT升高，肝 脏疾病GPT升高。 2.毒理实指标 3.环境污染指标
（三）联合脱氨基作用
指氨基酸与α-酮戊二酸经转氨作用生成α-酮酸和谷氨 酸，后者经L-谷氨酸脱氢酶作用生成游离氨和α-酮戊二酸的 COOH 过程。 R +
dndpatpdntpadp激酶经过激酶的作用上述dndp再磷酸化生成三磷酸脱氧核苷dndpatpdntpadp激酶二胸腺嘧啶核苷酸的合成10合成酶drtmptmpfhpinhdumpdcmpdudp胸腺嘧啶核苷三磷酸激酶adpatpttptdptmp激酶adpatp核酸核苷酶单核苷酸磷酸核苷戊糖含氮碱基嘌呤嘧啶核糖脱氧核糖核酸酶核苷酸酶一嘌呤的分解最终产物人灵长类鸟类爬行类等尿酸其他哺乳动物尿囊素硬骨鱼类尿囊酸两栖类尿素乙醛酸nhr5pnhohhopih2opih2oh2oo2核苷酸酶核苷脱氨酶次黄苷核苷磷酸化酶次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤氧化酶尿酸脱氨酶还原酶鸟嘌呤鸟嘌呤酶imp嘌呤氧化酶nadphnadpnh1磷酸核糖amp腺苷gmp核苷酸酶核苷磷酸化酶糖代谢与脂代谢丙氨酸甘氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸柠檬酸琥珀酰辅酶a延胡索酸草酰乙酸乙酰辅酶a乙酰乙酰辅酶a天氡酰胺天氡氨酸酪氨酸苯丙氨酸天氡氨酸异亮氨酸蛋氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸精氨酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸亮氨酸赖氨酸苯丙氨酸酪氨酸色氨酸氨基酸碳骨架的代谢去向蛋白质核酸核苷酸核糖5磷酸生酮氨基酸淀粉糖原1磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮甘油脂肪酸酰辅酶a葡萄糖脂肪丙酮酸氨基酸生糖氨基酸胆固醇苏氨酸谷氨酸甘氨酸天氡氨酸谷氨酰胺6磷酸葡萄糖112可编辑
COOH C＝O CHNH2 COOH
天冬氨酸
COOH C＝O CH2
谷 草 转 氨 酶
COOH
草酰乙酸
转氨酶的应用：
1.作为临床诊断指标：心肌疾病GOT升高，肝 脏疾病GPT升高。 2.毒理实指标 3.环境污染指标
（三）联合脱氨基作用
指氨基酸与α-酮戊二酸经转氨作用生成α-酮酸和谷氨 酸，后者经L-谷氨酸脱氢酶作用生成游离氨和α-酮戊二酸的 COOH 过程。 R +
dndpatpdntpadp激酶经过激酶的作用上述dndp再磷酸化生成三磷酸脱氧核苷dndpatpdntpadp激酶二胸腺嘧啶核苷酸的合成10合成酶drtmptmpfhpinhdumpdcmpdudp胸腺嘧啶核苷三磷酸激酶adpatpttptdptmp激酶adpatp核酸核苷酶单核苷酸磷酸核苷戊糖含氮碱基嘌呤嘧啶核糖脱氧核糖核酸酶核苷酸酶一嘌呤的分解最终产物人灵长类鸟类爬行类等尿酸其他哺乳动物尿囊素硬骨鱼类尿囊酸两栖类尿素乙醛酸nhr5pnhohhopih2opih2oh2oo2核苷酸酶核苷脱氨酶次黄苷核苷磷酸化酶次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤氧化酶尿酸脱氨酶还原酶鸟嘌呤鸟嘌呤酶imp嘌呤氧化酶nadphnadpnh1磷酸核糖amp腺苷gmp核苷酸酶核苷磷酸化酶糖代谢与脂代谢丙氨酸甘氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸柠檬酸琥珀酰辅酶a延胡索酸草酰乙酸乙酰辅酶a乙酰乙酰辅酶a天氡酰胺天氡氨酸酪氨酸苯丙氨酸天氡氨酸异亮氨酸蛋氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸精氨酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸亮氨酸赖氨酸苯丙氨酸酪氨酸色氨酸氨基酸碳骨架的代谢去向蛋白质核酸核苷酸核糖5磷酸生酮氨基酸淀粉糖原1磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮甘油脂肪酸酰辅酶a葡萄糖脂肪丙酮酸氨基酸生糖氨基酸胆固醇苏氨酸谷氨酸甘氨酸天氡氨酸谷氨酰胺6磷酸葡萄糖112可编辑
含氮化合物代谢Ⅱ核苷酸代谢
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13
（9）脱掉延胡索酸 催化反应的酶是腺苷酸裂解酶。
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14
（10）由N10-甲酰四氢叶酸提供甲酰基而供给嘌呤环的最 后一个碳原子。
催化反应的酶是氨基咪唑甲酰胺核苷酸甲酰基转移 酶。
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15
（11）脱水环化
催化反应的酶是次黄苷酸环水解酶。
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16
2、腺嘌呤和鸟嘌呤的合成
9
（5）闭环前在第3位加上N原子 催化反应的酶是甲酰氨基脒核苷酸合成酶。
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10
（6）闭环 催化反应的酶是氨基咪唑核苷酸合成酶。
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11
（7）六元环的开始合成 催化反应的酶是氨基咪唑核苷酸羧化酶。
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12
（8）咪唑的生成
催化反应的酶是氨基咪唑琥珀酸甲酰胺核苷 酸合成酶。
尿苷+ ATP 尿嘧啶+PRPP
尿苷激酶 焦磷酸化酶
UMP+ADP UMP+PPi
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22
三、脱氧核苷酸的合成
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23
胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成是另一种途径
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24
醛缩酶
甘油醛-3-磷酸
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2
二、碱基的分解
1、嘌呤的分解
可编辑ppt
3
2、嘧啶的分解*
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4
第二节 核苷酸的合成
一、核苷酸的从头合成途径
(一)嘌呤核苷酸的从头合成
可编辑ppt
5
1、次黄苷酸的合成 （1）合成5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）
催化反应的酶是磷酸核糖焦磷酸合成酶。
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第三章 核苷酸代谢 ppt课件
甘氨酸
甲烯基 （一碳单位）
2020/10/28
谷氨酰胺 （酰胺基）
嘌呤碱合成的元素来源 12
•合成过程：两个阶段 1. IMP的合成 2. AMP和GMP的生成
2020/10/28
13
（1）IMP的合成
PRPP
（磷酸核糖焦磷酸）
AMP ATP
PRPP合成酶
酰胺转移酶
谷氨酰胺 谷氨酸
R-5-P
（5-磷酸核糖）
第二节 核苷酸的分解代谢 一、嘌呤核苷酸的分解代谢 二、嘧啶核苷酸的分解代谢
第三节 核苷酸的抗代谢物 一、嘌呤类似物 二、嘧啶类似物 三、叶酸及氨基酸类似物
2020/10/28
4
学习目标
知识性目标 掌握嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的合成原料，嘌呤核苷酸 的分解代谢终产物及临床意义。 熟悉核苷酸生理功能及核苷酸抗代谢物的临床应用。 了解核苷酸的代谢途径。
19
•补救合成过程
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
2020/10/28
20
•补救合成的生理意义
（1）补救合成节省从头合成时的能量和一些 氨基酸的消耗。
H2N-1-R-5´-P
（5-磷酸核糖胺PRA）
在谷氨酰胺、甘氨酸、 天冬氨酸、一碳单位及 CO2的逐步参与下合成
IMP
2020/10/28
14
（2）AMP和GMP的 生成
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶
核苷酸的代谢ppt医学课件
APRT
HGPRT
HGPRT
腺嘌呤核苷 AMP
腺苷激酶
ATP ADP
次黄嘌呤鸟嘌呤 磷酸核糖转移酶
腺嘌呤磷酸 核糖转移酶
碱基水平起点
主要
核苷水平起点
（4）嘌呤核苷酸的补救合成意义
补救合成节省能量和一些氨基酸的消耗。 自毁容貌综合症（Lesch-Nyhan）是由于缺乏HGPRT而产生的嘌呤核苷酸代谢病。HGPRT广泛存在于人类各组织的胞浆中，以脑组织中含量最多 缺乏补救途径会引起嘌呤 核苷酸合成速度降低，结果大 量积累尿酸，并导致肾结石和 痛风。
排出很少利用
二、核酸的解聚作用
核酸的解聚作用
核酸酶：水解连接核苷酸之间的磷酸二酯键。磷酸二酯酶 只作用于RNA：核糖核酸酶 只作用于DNA：脱氧核糖核酸酶 碱基分解的特点
人体内嘌呤分解代谢特点 1、氧化降解，环不打破; 2、最终产物:尿酸; 3、嘌呤代谢障碍: 痛风症
（二）嘧啶核苷酸合成途径
1、嘧啶核苷酸从头合成途径
（1）定义 嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、二氧化碳及一碳单位等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。 （2）合成部位 主要是肝细胞胞液 （3）从头合成原料： 天冬氨酸、谷氨酰胺、 CO2
尿酸
黄嘌呤氧化酶
别嘌呤醇
痛风症的治疗机制
腺嘌呤
别嘌呤醇 核苷酸
嘌呤核苷酸 从头合成减少
减少
抑制
抑制
抑制
黄嘌呤溶解度更低 ？
外排
痛 风 症
痛风是尿酸过量产生或尿酸排泄不充分引起的尿酸堆积造成的,尿酸结晶堆积在软骨,软组织,肾脏以及关节处.在关节处的沉积会造成剧烈的疼痛.饮食以肉食为主的人,与饮食以米饭为主的人相比,哪种人发生痛风的可能性大 为什么 解析: 以肉食为主的人发生痛风的可能性大.由于痛风是尿酸产生过多引起的,而尿酸是人体内嘌呤分解代谢的终产物,由于氨基酸是嘌呤和嘧啶合成的前体物质,因此以富含蛋白质的肉食为主的人更易患痛风,同时也易患尿结石.
HGPRT
HGPRT
腺嘌呤核苷 AMP
腺苷激酶
ATP ADP
次黄嘌呤鸟嘌呤 磷酸核糖转移酶
腺嘌呤磷酸 核糖转移酶
碱基水平起点
主要
核苷水平起点
（4）嘌呤核苷酸的补救合成意义
补救合成节省能量和一些氨基酸的消耗。 自毁容貌综合症（Lesch-Nyhan）是由于缺乏HGPRT而产生的嘌呤核苷酸代谢病。HGPRT广泛存在于人类各组织的胞浆中，以脑组织中含量最多 缺乏补救途径会引起嘌呤 核苷酸合成速度降低，结果大 量积累尿酸，并导致肾结石和 痛风。
排出很少利用
二、核酸的解聚作用
核酸的解聚作用
核酸酶：水解连接核苷酸之间的磷酸二酯键。磷酸二酯酶 只作用于RNA：核糖核酸酶 只作用于DNA：脱氧核糖核酸酶 碱基分解的特点
人体内嘌呤分解代谢特点 1、氧化降解，环不打破; 2、最终产物:尿酸; 3、嘌呤代谢障碍: 痛风症
（二）嘧啶核苷酸合成途径
1、嘧啶核苷酸从头合成途径
（1）定义 嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、二氧化碳及一碳单位等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。 （2）合成部位 主要是肝细胞胞液 （3）从头合成原料： 天冬氨酸、谷氨酰胺、 CO2
尿酸
黄嘌呤氧化酶
别嘌呤醇
痛风症的治疗机制
腺嘌呤
别嘌呤醇 核苷酸
嘌呤核苷酸 从头合成减少
减少
抑制
抑制
抑制
黄嘌呤溶解度更低 ？
外排
痛 风 症
痛风是尿酸过量产生或尿酸排泄不充分引起的尿酸堆积造成的,尿酸结晶堆积在软骨,软组织,肾脏以及关节处.在关节处的沉积会造成剧烈的疼痛.饮食以肉食为主的人,与饮食以米饭为主的人相比,哪种人发生痛风的可能性大 为什么 解析: 以肉食为主的人发生痛风的可能性大.由于痛风是尿酸产生过多引起的,而尿酸是人体内嘌呤分解代谢的终产物,由于氨基酸是嘌呤和嘧啶合成的前体物质,因此以富含蛋白质的肉食为主的人更易患痛风,同时也易患尿结石.
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11.6 核苷酸的代谢
1
11.6.1 嘌呤核苷酸合成 11.6.1.1 嘌呤核苷酸的从头合成
2
天冬氨酸
一碳基团 （甲酸盐）
甘氨酸
一碳基团 （甲酸盐） 谷氨酰氨
3
(1)次黄嘌呤核苷酸的合成
5-磷酸核糖 + ATP
焦磷酸激酶 Mg2+
5-磷酸核糖焦磷酸 + AMP
4
5
转酰氨酶 5-磷酸核糖胺 6
通过放射性同位素法推断
C 天冬氨酸
N1 6
C 甲酸
23
N
CO2
C N 甘氨酸
C 5 7 8
甲酸
4C
9
N
嘌 呤 碱
谷氨酰胺
磷酸核糖C1上逐个安插成嘌呤碱成分，形成A(G)MP。
13
11.6.2 由嘌呤碱和核苷合成核苷酸
“补救”途径 “从头合成”途径（通常情况下占95%）
(脑和骨髓)
核糖、氨基酸、CO2、NH3、Pi
硫氧还蛋白 硫氧还蛋白还原酶 核糖核苷酸还原酶
24
11.6.3.2 脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成
O
O
HN ON
胸腺R-P
dR-P
N5、N10 亚甲基 FH4
FH2
二氢叶酸 还原酶
Ser羟甲基 转移酶
NADP++Gly
NADPH+H++Ser
核 苷 酸 的 合 成 及 相 互 关 系
个人观点供参考，欢迎讨论！
5-甲酰氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸
次黄嘌呤核苷酸
7
腺苷酸 代琥珀酸
腺苷酸
次黄嘌呤 核苷酸
黄嘌呤 核苷酸
鸟苷酸
8
(2)腺嘌呤核苷酸和腺嘌呤核苷酸的合成
次黄嘌呤 核苷酸
腺苷酸 代琥珀酸
9
腺苷酸 代琥珀酸
腺苷酸
10
鸟嘌呤核苷酸的合成
次黄嘌呤 核苷酸
黄嘌呤 核苷酸
11
黄嘌呤 核苷酸
鸟苷酸
12
“从头合成”中碱基各原子来源
核糖
次腺黄苷苷
31
11.6.4.2 嘧啶的分解
HOH H H βH-O 氨O O O H 基H O异H βO -H丁丙HO H 酸H 氨CH OOHNH酸HOOHH HO2H 22HONON+HN2HNHON2ONH3HNONH CCHC3乙CHCCCH酸2HHOHHHHH3排代23N3H3出谢N22AH体。ADN乙HHβ+HH外D-CNP酸H氨或OPHNA胸胞+基3尿2H进3++AD223腺异N嘧N嘧+H入DPHHC嘧丁NC啶有+H啶3P3+啶3O酸HO22H机+C2H32酸+O+2
尿嘧啶+PRPP
UMP+PPi
尿苷磷酸化酶
尿嘧啶+1-P-核糖
尿嘧啶核苷+Pi
尿苷激酶
尿嘧啶核苷+ATP
UMP+ADP
尿苷激酶
胞嘧啶核苷+ATP
CMP+ADP
11.6.3 脱氧核苷酸的合成
核苷酸转化为核苷二磷酸 （d）NMP + ATP → （d）NDP +ADP （d）NDP + ATP → （d）NTP + ADP
27
11.6.4 核苷酸的分解代谢
核酸的解聚
核酸
水
核酸酶
核苷酸
核苷酸酶
解
磷酸
核苷
28
核苷酸的分解
核苷
核苷磷酸化酶
磷酸-戊糖
碱基
？ 分解 合成
进入磷酸戊糖途径 或重新合成核酸 29
11.6.4.1 嘌呤的分解
嘌呤碱包括哪几种？ A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤
嘌呤的分解
A-腺嘌呤的分解
不同种类动物将尿酸直排或进行不同程度继续降解排 出体外。
22
1、核糖核苷酸的还原反应
NADP+
SH 硫氧还蛋白 （还原型） SH
硫氧还蛋白 还原酶
FAD
NADPH+H+
S 硫氧还蛋白 （氧化型） S
P-P-CH2
O
N
ATP 、Mg2+
核糖核苷酸还原酶 （B1和B2）
P-P-CH2
O
N
+ H2O
OH OH 核糖核苷二磷酸
OH H 脱氧核糖核苷二磷酸
核糖核酸还原酶系
G-鸟嘌呤分解与A类似，产物也是尿酸。
若浓度过高会引起尿结石、风湿性关节炎。
30
黄嘌呤
尿酸
OOOON HHHH 2
HN H
H
H2O
NNN
黄嘌呤氧化酶
HOOO2
NNN
核苷磷酸化酶
H O核糖-1-磷酸 22
脱氨基酶
HO H
H O NNN 2 黄嘌呤氧化酶 OO2
NNN HHHH
A-腺嘌呤
PHi O 2次黄2嘌呤
内源酸解主脏抑理外核分，要制紧常发物张因导生甚各致在至碱核肝种生其基苷、Pi 中的某些酶缺 乏，影响细胞 生长。 脱氧核苷
辅酶
核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸
RNA
DNA
14
嘌呤核苷酸合成补救途径
磷酸核糖转移酶
嘌呤+PRPP
A(G)MP+PPi
嘌呤+1-P-核糖
但体内只有腺嘌呤核 苷激酶
嘌呤核苷 ATP 核苷激酶 ADP
A(G)MP
11.6.2 嘧啶核苷酸合成 11.6.2.1 嘧啶核苷酸的从头合成
16
嘧啶碱
天冬氨酸
C
-O O C
NH3
N
C
CH2
CO2 C
C
N
CH
+H3N
C O O-
嘧啶环合成后+磷酸核糖
C(U)MP
17
2、CTP的合成
尿苷酸
三磷酸胞苷
20
11.6.2.2 嘧啶核苷酸补救合成途径
UMP磷酸核苷转移酶
1
11.6.1 嘌呤核苷酸合成 11.6.1.1 嘌呤核苷酸的从头合成
2
天冬氨酸
一碳基团 （甲酸盐）
甘氨酸
一碳基团 （甲酸盐） 谷氨酰氨
3
(1)次黄嘌呤核苷酸的合成
5-磷酸核糖 + ATP
焦磷酸激酶 Mg2+
5-磷酸核糖焦磷酸 + AMP
4
5
转酰氨酶 5-磷酸核糖胺 6
通过放射性同位素法推断
C 天冬氨酸
N1 6
C 甲酸
23
N
CO2
C N 甘氨酸
C 5 7 8
甲酸
4C
9
N
嘌 呤 碱
谷氨酰胺
磷酸核糖C1上逐个安插成嘌呤碱成分，形成A(G)MP。
13
11.6.2 由嘌呤碱和核苷合成核苷酸
“补救”途径 “从头合成”途径（通常情况下占95%）
(脑和骨髓)
核糖、氨基酸、CO2、NH3、Pi
硫氧还蛋白 硫氧还蛋白还原酶 核糖核苷酸还原酶
24
11.6.3.2 脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成
O
O
HN ON
胸腺R-P
dR-P
N5、N10 亚甲基 FH4
FH2
二氢叶酸 还原酶
Ser羟甲基 转移酶
NADP++Gly
NADPH+H++Ser
核 苷 酸 的 合 成 及 相 互 关 系
个人观点供参考，欢迎讨论！
5-甲酰氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸
次黄嘌呤核苷酸
7
腺苷酸 代琥珀酸
腺苷酸
次黄嘌呤 核苷酸
黄嘌呤 核苷酸
鸟苷酸
8
(2)腺嘌呤核苷酸和腺嘌呤核苷酸的合成
次黄嘌呤 核苷酸
腺苷酸 代琥珀酸
9
腺苷酸 代琥珀酸
腺苷酸
10
鸟嘌呤核苷酸的合成
次黄嘌呤 核苷酸
黄嘌呤 核苷酸
11
黄嘌呤 核苷酸
鸟苷酸
12
“从头合成”中碱基各原子来源
核糖
次腺黄苷苷
31
11.6.4.2 嘧啶的分解
HOH H H βH-O 氨O O O H 基H O异H βO -H丁丙HO H 酸H 氨CH OOHNH酸HOOHH HO2H 22HONON+HN2HNHON2ONH3HNONH CCHC3乙CHCCCH酸2HHOHHHHH3排代23N3H3出谢N22AH体。ADN乙HHβ+HH外D-CNP酸H氨或OPHNA胸胞+基3尿2H进3++AD223腺异N嘧N嘧+H入DPHHC嘧丁NC啶有+H啶3P3+啶3O酸HO22H机+C2H32酸+O+2
尿嘧啶+PRPP
UMP+PPi
尿苷磷酸化酶
尿嘧啶+1-P-核糖
尿嘧啶核苷+Pi
尿苷激酶
尿嘧啶核苷+ATP
UMP+ADP
尿苷激酶
胞嘧啶核苷+ATP
CMP+ADP
11.6.3 脱氧核苷酸的合成
核苷酸转化为核苷二磷酸 （d）NMP + ATP → （d）NDP +ADP （d）NDP + ATP → （d）NTP + ADP
27
11.6.4 核苷酸的分解代谢
核酸的解聚
核酸
水
核酸酶
核苷酸
核苷酸酶
解
磷酸
核苷
28
核苷酸的分解
核苷
核苷磷酸化酶
磷酸-戊糖
碱基
？ 分解 合成
进入磷酸戊糖途径 或重新合成核酸 29
11.6.4.1 嘌呤的分解
嘌呤碱包括哪几种？ A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤
嘌呤的分解
A-腺嘌呤的分解
不同种类动物将尿酸直排或进行不同程度继续降解排 出体外。
22
1、核糖核苷酸的还原反应
NADP+
SH 硫氧还蛋白 （还原型） SH
硫氧还蛋白 还原酶
FAD
NADPH+H+
S 硫氧还蛋白 （氧化型） S
P-P-CH2
O
N
ATP 、Mg2+
核糖核苷酸还原酶 （B1和B2）
P-P-CH2
O
N
+ H2O
OH OH 核糖核苷二磷酸
OH H 脱氧核糖核苷二磷酸
核糖核酸还原酶系
G-鸟嘌呤分解与A类似，产物也是尿酸。
若浓度过高会引起尿结石、风湿性关节炎。
30
黄嘌呤
尿酸
OOOON HHHH 2
HN H
H
H2O
NNN
黄嘌呤氧化酶
HOOO2
NNN
核苷磷酸化酶
H O核糖-1-磷酸 22
脱氨基酶
HO H
H O NNN 2 黄嘌呤氧化酶 OO2
NNN HHHH
A-腺嘌呤
PHi O 2次黄2嘌呤
内源酸解主脏抑理外核分，要制紧常发物张因导生甚各致在至碱核肝种生其基苷、Pi 中的某些酶缺 乏，影响细胞 生长。 脱氧核苷
辅酶
核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸
RNA
DNA
14
嘌呤核苷酸合成补救途径
磷酸核糖转移酶
嘌呤+PRPP
A(G)MP+PPi
嘌呤+1-P-核糖
但体内只有腺嘌呤核 苷激酶
嘌呤核苷 ATP 核苷激酶 ADP
A(G)MP
11.6.2 嘧啶核苷酸合成 11.6.2.1 嘧啶核苷酸的从头合成
16
嘧啶碱
天冬氨酸
C
-O O C
NH3
N
C
CH2
CO2 C
C
N
CH
+H3N
C O O-
嘧啶环合成后+磷酸核糖
C(U)MP
17
2、CTP的合成
尿苷酸
三磷酸胞苷
20
11.6.2.2 嘧啶核苷酸补救合成途径
UMP磷酸核苷转移酶