9.核苷酸代谢
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细胞定位：胞液（主要合成途径）*
（三）合成原料： 磷酸戊糖：来自磷酸戊糖通路 aa：来自食物or pr分解 一碳单位：由某些aa代谢转化产生 CO2：来自有机酸脱羧 NH3：来自aa 的脱氨基作用
用同位素示踪实验证实，嘌呤环的 合成原料（元素来源）如下：
CO2
甘氨酸
天冬氨酸
甲酰基 （一碳单位）
甲酰基 （一碳单位）
1 ~ 2分
考试重点
核苷酸代谢
嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的原料 核苷酸代谢的抗代谢物
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
嘌呤核苷酸的合成方式
从头合成途径 (de novo synthesis pathway)
2009.07 简答题 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?
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
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
嘌呤类似物 氨基酸类似物 叶酸类似物
6-巯基嘌呤
氮杂丝氨酸等 氨蝶呤
6-巯基鸟嘌呤
甲氨蝶呤等
8-氮杂鸟嘌呤等
嘌呤核苷酸的抗代谢物
次黄嘌呤 (IMP)
6-巯基嘌呤 (6-MP)
嘌呤核苷酸的抗代谢物（氨基酸类似物）
氮杂丝氨酸 (AS) 是 Gln的类似物.
O
NH2
H2N C CH2 CH2 CH COOH Gln
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
嘧啶核苷酸
核苷酸酶 Pi
1-磷酸核糖
核苷
核苷磷酸化酶
嘧啶碱
胞嘧啶 NH3
尿嘧啶
胸腺嘧啶
二氢尿嘧啶 H2O
β-脲基异丁酸 H2O
β-丙氨酸 丙二酸单酰CoA
乙酰CoA
CO2 + NH3
肝 尿素
β-氨基异丁酸 甲基丙二酸单酰CoA
琥珀酰CoA
TAC
TAC
糖异生
嘌呤、嘧啶核苷酸代谢比较
嘌呤核苷酸
嘧啶核苷酸
原料 天冬氨酸，谷氨酰胺， 天冬氨酸，谷氨酰胺，CO2 甘氨酸、CO2，一碳单位
程序
在PRPP的基础上利用各 各种原料合成嘧啶环，再
种原料合成嘌呤环
与PRPP相连
反馈调节 终产物反馈抑制磷酸核 终产物反馈磷酸核糖焦磷酸
糖焦磷酸激酶
激酶
终产物反馈抑制合成过 终产物反馈抑制合成过程某
•嘧啶合成的元素来源
谷氨酰胺 氨基甲 CO2 酰磷酸
天冬氨酸
2010.07 从头合成嘧啶核苷酸的原料是: ACDE A．磷酸核糖 B．一碳单位 C．天冬氨酸 D．谷氨酰胺 E. CO2
（四）脱氧(核糖)核苷酸的生成
脱氧核苷酸包括嘌呤脱氧核苷酸和嘧啶 脱氧核苷酸，其所含的脱氧核糖并非先形 成后再与碱基、磷酸结合，而是通过相应 的核糖核苷酸的直接还原作用，以NADPH的 氢原子取代核糖分子中C2上的羟基而生成的。
核苷酸代谢
大纲要求
【掌握】 1．嘌呤核苷酸从头合成途径的原料； 2．嘌呤核苷酸的分解代谢的终产物； 3．嘧啶核苷酸从头合成途径的原料； 4．嘧啶核苷酸的分解代谢的终产物； 5．脱氧核苷酸的生成； 6．嘌呤核苷酸的抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理； 7．嘧啶核苷酸的抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理。
2。氮杂丝氨酸：抑制谷氨酰胺参与的反应 3。甲氨蝶呤：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
（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物
•嘧啶类似物
胸腺嘧啶(T) 5-氟尿嘧啶(5-FU)
5-Fu的生物学作用
1。结构与胸腺嘧啶相似，本身无活性，必须转变为一磷酸脱 氧核糖氟尿嘧啶核苷(FdUMP)及三磷酸氟尿嘧啶核苷(FUTP)后， 才能发挥作用
•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
①腺苷wenku.baidu.com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
• 嘌呤核苷酸从头合成特点
➢嘌呤碱的前身物质均为简单物质 ➢合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳 单位、CO2 ➢以磷酸核糖分子为基础，先合成IMP，其次合成 AMP与GMP ➢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。 ➢关键酶：PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶 ➢部 位： 以肝脏为主，其次是小肠粘膜及胸腺
嘧啶核苷酸合成抑制物
嘧啶类似物：5-Fu 氨基酸类似物：氮杂丝氨酸抑制CTP合成 叶酸类似物：甲氨蝶呤使dUMPTMP 核糖结构类似物：阿糖胞苷抑制CDP还原 成dCDP
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
腺嘌呤核苷
脱氨酶
AMP
H
黄嘌呤氧化酶
（次黄嘌呤）
痛风
治疗： 临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症， 别嘌呤醇与次黄嘌呤结构类似，只是分
子中N7C8互换了位置。
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
2008.07 治疗通风的别嘌呤醇的作用是: A A．抑制黄嘌呤氧化酶 B．抑制腺苷脱氨酶 C．抑制尿酸氧化酶 D．抑制鸟嘌呤脱氨酶
谷氨酰胺 （酰胺基）
2014.嘌呤环上的N1原子来源 于：A
A. 天冬氨酸 B. 甘氨酸 C. 谷氨酸 D. 谷氨酰胺
2011.从头合成嘌呤核苷酸的原料是：ABCDE A.磷酸核糖 B. 甘氨酸 C. 天冬氨酸 D.谷氨酰胺 E. CO2及一碳单位
2009.07 参与嘌呤核苷酸从头合成途经的氨基酸是：B A．丙氨酸 B．甘氨酸 C．谷氨酸 D．天冬酰胺
补救合成途径 (salvage synthesis pathway)
（一）嘌呤核苷酸的从头合成
•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。
（二）合成地点：主要是肝脏
其次是肠粘膜、胸腺 （其余组织如骨髓、脾脏等只能利用 分解产生的自由嘌呤碱来合成核苷酸。）
概念：血中尿酸含量异常升高称高尿酸血症
正常人血中尿酸含量0.12~0.36mmol/L, 即2-6mg%,
男性平均为0.27 mmol/L(4.5mg%)； 女性平均为0.21 mmol/L(3.5mg%)。 当血中尿酸（盐）浓度超过8mg/dl时，即可析出， 形成结晶，沉积于关节、软组织、软骨、肾脏等组 织，引起疼痛和功能障碍称痛风。
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
2008.04 5-氟尿嘧啶抑制: D
A．腺苷酸合成 B．鸟苷酸合成 C．胞苷酸合成 D．胸苷酸合成
X
GMP 鸟嘌呤脱 G
氨酶
（黄嘌呤）
黄嘌呤 氧化酶
嘌呤碱的最终 代谢产物
2013. 嘌呤在人体内代谢的终产物是：D A.尿素 B. 尿囊素 C. β-氨基异丁酸 D. 尿酸 2012.人体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是：A A.尿酸 B. 尿素 C. β-氨基异丁酸 D. β-丙氨酸
（二）嘌呤代谢异常：高尿酸血症与痛风症(gout)
6-MP核苷酸
IMP
_
GMP
2009.04 竞争性抑制IMP生成AMP和GMP的物质是: D
A. 5-氟尿嘧啶 B. 氨基喋呤
C. 甲氨喋呤
D. 6-巯基嘌呤
6-MP
2.抑制补救合成途径 _
次黄嘌呤 + PRPP HGPRT IMP + PPi 鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi
第二节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢
一、嘧啶核苷酸的合成代谢
嘧啶核苷酸的结构
嘧啶核苷酸的合成方式
从头合成途径 补救合成途径
（一）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。
•合成部位
主要是肝细胞胞液
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。
O
NH2
N N CH2 C O CH2 CH COOH AS
嘌呤核苷酸的抗代谢物
MTX
6-巯基嘌呤(6-MP)作用机制：
1.阻断嘌呤核苷酸的从头合成途径 _
R-5-P
PRPP合成酶
PRPP
酰胺转移酶_PRA
ATP
IMP
腺苷酸代 琥珀酸
AMP
XMP
GMP
ADP ATP GDP GTP
_
AMP
6-MP
（三）合成原料： 磷酸戊糖：来自磷酸戊糖通路 aa：来自食物or pr分解 一碳单位：由某些aa代谢转化产生 CO2：来自有机酸脱羧 NH3：来自aa 的脱氨基作用
用同位素示踪实验证实，嘌呤环的 合成原料（元素来源）如下：
CO2
甘氨酸
天冬氨酸
甲酰基 （一碳单位）
甲酰基 （一碳单位）
1 ~ 2分
考试重点
核苷酸代谢
嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的原料 核苷酸代谢的抗代谢物
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
嘌呤核苷酸的合成方式
从头合成途径 (de novo synthesis pathway)
2009.07 简答题 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?
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
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
嘌呤类似物 氨基酸类似物 叶酸类似物
6-巯基嘌呤
氮杂丝氨酸等 氨蝶呤
6-巯基鸟嘌呤
甲氨蝶呤等
8-氮杂鸟嘌呤等
嘌呤核苷酸的抗代谢物
次黄嘌呤 (IMP)
6-巯基嘌呤 (6-MP)
嘌呤核苷酸的抗代谢物（氨基酸类似物）
氮杂丝氨酸 (AS) 是 Gln的类似物.
O
NH2
H2N C CH2 CH2 CH COOH Gln
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
嘧啶核苷酸
核苷酸酶 Pi
1-磷酸核糖
核苷
核苷磷酸化酶
嘧啶碱
胞嘧啶 NH3
尿嘧啶
胸腺嘧啶
二氢尿嘧啶 H2O
β-脲基异丁酸 H2O
β-丙氨酸 丙二酸单酰CoA
乙酰CoA
CO2 + NH3
肝 尿素
β-氨基异丁酸 甲基丙二酸单酰CoA
琥珀酰CoA
TAC
TAC
糖异生
嘌呤、嘧啶核苷酸代谢比较
嘌呤核苷酸
嘧啶核苷酸
原料 天冬氨酸，谷氨酰胺， 天冬氨酸，谷氨酰胺，CO2 甘氨酸、CO2，一碳单位
程序
在PRPP的基础上利用各 各种原料合成嘧啶环，再
种原料合成嘌呤环
与PRPP相连
反馈调节 终产物反馈抑制磷酸核 终产物反馈磷酸核糖焦磷酸
糖焦磷酸激酶
激酶
终产物反馈抑制合成过 终产物反馈抑制合成过程某
•嘧啶合成的元素来源
谷氨酰胺 氨基甲 CO2 酰磷酸
天冬氨酸
2010.07 从头合成嘧啶核苷酸的原料是: ACDE A．磷酸核糖 B．一碳单位 C．天冬氨酸 D．谷氨酰胺 E. CO2
（四）脱氧(核糖)核苷酸的生成
脱氧核苷酸包括嘌呤脱氧核苷酸和嘧啶 脱氧核苷酸，其所含的脱氧核糖并非先形 成后再与碱基、磷酸结合，而是通过相应 的核糖核苷酸的直接还原作用，以NADPH的 氢原子取代核糖分子中C2上的羟基而生成的。
核苷酸代谢
大纲要求
【掌握】 1．嘌呤核苷酸从头合成途径的原料； 2．嘌呤核苷酸的分解代谢的终产物； 3．嘧啶核苷酸从头合成途径的原料； 4．嘧啶核苷酸的分解代谢的终产物； 5．脱氧核苷酸的生成； 6．嘌呤核苷酸的抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理； 7．嘧啶核苷酸的抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理。
2。氮杂丝氨酸：抑制谷氨酰胺参与的反应 3。甲氨蝶呤：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
（三）嘧啶核苷酸的抗代谢物
•嘧啶类似物
胸腺嘧啶(T) 5-氟尿嘧啶(5-FU)
5-Fu的生物学作用
1。结构与胸腺嘧啶相似，本身无活性，必须转变为一磷酸脱 氧核糖氟尿嘧啶核苷(FdUMP)及三磷酸氟尿嘧啶核苷(FUTP)后， 才能发挥作用
•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
①腺苷wenku.baidu.com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
• 嘌呤核苷酸从头合成特点
➢嘌呤碱的前身物质均为简单物质 ➢合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳 单位、CO2 ➢以磷酸核糖分子为基础，先合成IMP，其次合成 AMP与GMP ➢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。 ➢关键酶：PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶 ➢部 位： 以肝脏为主，其次是小肠粘膜及胸腺
嘧啶核苷酸合成抑制物
嘧啶类似物：5-Fu 氨基酸类似物：氮杂丝氨酸抑制CTP合成 叶酸类似物：甲氨蝶呤使dUMPTMP 核糖结构类似物：阿糖胞苷抑制CDP还原 成dCDP
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
腺嘌呤核苷
脱氨酶
AMP
H
黄嘌呤氧化酶
（次黄嘌呤）
痛风
治疗： 临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症， 别嘌呤醇与次黄嘌呤结构类似，只是分
子中N7C8互换了位置。
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
2008.07 治疗通风的别嘌呤醇的作用是: A A．抑制黄嘌呤氧化酶 B．抑制腺苷脱氨酶 C．抑制尿酸氧化酶 D．抑制鸟嘌呤脱氨酶
谷氨酰胺 （酰胺基）
2014.嘌呤环上的N1原子来源 于：A
A. 天冬氨酸 B. 甘氨酸 C. 谷氨酸 D. 谷氨酰胺
2011.从头合成嘌呤核苷酸的原料是：ABCDE A.磷酸核糖 B. 甘氨酸 C. 天冬氨酸 D.谷氨酰胺 E. CO2及一碳单位
2009.07 参与嘌呤核苷酸从头合成途经的氨基酸是：B A．丙氨酸 B．甘氨酸 C．谷氨酸 D．天冬酰胺
补救合成途径 (salvage synthesis pathway)
（一）嘌呤核苷酸的从头合成
•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。
（二）合成地点：主要是肝脏
其次是肠粘膜、胸腺 （其余组织如骨髓、脾脏等只能利用 分解产生的自由嘌呤碱来合成核苷酸。）
概念：血中尿酸含量异常升高称高尿酸血症
正常人血中尿酸含量0.12~0.36mmol/L, 即2-6mg%,
男性平均为0.27 mmol/L(4.5mg%)； 女性平均为0.21 mmol/L(3.5mg%)。 当血中尿酸（盐）浓度超过8mg/dl时，即可析出， 形成结晶，沉积于关节、软组织、软骨、肾脏等组 织，引起疼痛和功能障碍称痛风。
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
2008.04 5-氟尿嘧啶抑制: D
A．腺苷酸合成 B．鸟苷酸合成 C．胞苷酸合成 D．胸苷酸合成
X
GMP 鸟嘌呤脱 G
氨酶
（黄嘌呤）
黄嘌呤 氧化酶
嘌呤碱的最终 代谢产物
2013. 嘌呤在人体内代谢的终产物是：D A.尿素 B. 尿囊素 C. β-氨基异丁酸 D. 尿酸 2012.人体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是：A A.尿酸 B. 尿素 C. β-氨基异丁酸 D. β-丙氨酸
（二）嘌呤代谢异常：高尿酸血症与痛风症(gout)
6-MP核苷酸
IMP
_
GMP
2009.04 竞争性抑制IMP生成AMP和GMP的物质是: D
A. 5-氟尿嘧啶 B. 氨基喋呤
C. 甲氨喋呤
D. 6-巯基嘌呤
6-MP
2.抑制补救合成途径 _
次黄嘌呤 + PRPP HGPRT IMP + PPi 鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi
第二节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢
一、嘧啶核苷酸的合成代谢
嘧啶核苷酸的结构
嘧啶核苷酸的合成方式
从头合成途径 补救合成途径
（一）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。
•合成部位
主要是肝细胞胞液
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。
O
NH2
N N CH2 C O CH2 CH COOH AS
嘌呤核苷酸的抗代谢物
MTX
6-巯基嘌呤(6-MP)作用机制：
1.阻断嘌呤核苷酸的从头合成途径 _
R-5-P
PRPP合成酶
PRPP
酰胺转移酶_PRA
ATP
IMP
腺苷酸代 琥珀酸
AMP
XMP
GMP
ADP ATP GDP GTP
_
AMP
6-MP