第13章 核酸的代谢及其调节以及不同代谢途径之间的关系

记忆方法
天冬氨酸右边站 臭气直往左上窜 剩余废物二氧化碳
1、尿嘧啶核苷酸的合成
嘧啶核苷酸先合成一个嘧啶环骨架，再与PRPP结 合形成嘧啶核苷酸，合成分三阶段： 1.氨基甲酰磷酸合成酶II催化CO2和谷氨酰胺合成氨基 甲酰磷酸; 2.氨基甲酰磷酸和天门冬氨酸在天冬氨酸氨甲酰转移 酶的作用下合成 氨甲酰天冬氨酸，再经脱水、脱氢 形成乳清酸； 3.乳清酸与PRPP的5-磷酸核糖生成乳清酸核苷酸 （OMP）, 进一步脱羧生成尿嘧啶核苷酸
第四节 各个代谢途径的联系
糖代谢和脂类代谢的相互联系
3-磷酸甘油 三酰甘油 脂肪酸
糖原（或淀粉） 1，6-二磷酸果糖
甘油
磷酸二羟丙酮
氧 化
合 成
丙酮 酸
磷酸烯醇丙酮酸
草酰乙酸
乙酰 CoA
植物或微 生物
三羧酸 循环
苹果酸
乙醛酸 循环
延胡索酸
琥珀酸
糖代谢与蛋白质代谢的相互联系
糖 →→ α -酮酸
第13章 核酸的代谢及其调节以及不同 代谢途径之间的关系
第一节 核苷酸的分解
核酸
核酸酶
进入磷酸戊糖途径 或重新合成核酸
核苷酸
核苷酸酶
水
磷酸
核苷
解
核苷磷酸化酶
何处去？
磷酸-戊糖
碱基
分解
？ 合成
一、嘌呤的降解
提问：嘌呤碱包括哪几种？ A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤
一、嘌呤的降解
A-腺嘌呤的分解（在核苷酸或核苷水平上）
记忆法
甘氨坐中间，谷氮站两边； 左手开天门，头顶二氧碳； 两个碳单位，一边分一个。
嘌呤核苷酸合成要点:
1.嘌呤核苷酸的合成不是先合成嘌呤环， 合成的起始物质是5-磷酸核糖-1-焦磷酸 （PRPP） ； 2.逐步由谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、 CO2、及天门冬氨酸掺入碳原子或氮原子 形成嘌呤核苷酸；
β-氨基异丁酸
+
3
胞嘧啶
2 +
+
+
2
3
3
第二节 核苷酸的合成
“补救”途径 (脑和骨髓) 主要发生在肝 内外 核糖 脏，常因各种 源核 抑制物甚至生 酸分 理紧张导致其 碱基、Pi 解 中的某些酶缺 乏，影响细胞 生长。 脱氧核糖
“从头合成”途径（通常情况下占95%） 核糖、氨基酸、CO2、NH3、Pi
N Pi A-腺嘌呤 N H H 2O 次黄嘌呤 H 2
核糖
次黄苷 腺苷
核糖-1-磷酸 H 2O 2
二、嘧啶的降解
O O O HO H O NH 乙酸 尿嘧啶 CH H O 2 3 H O HO H CH H HO H CH 33 NH 乙酸+3NH +2CO 3 NADPH+H CH H O NADPH+H 3 CH HN O H 胸腺嘧啶 NH2 H 2 H H2 HO H HO H H2 CO CH 2 H H β-氨基异丁酸 NADPH H NADPH H N +CO +NH N O H N 2 2 O N β-丙氨酸 NH H H HO H 3 排出体外或进入有机酸 H CO22 HOCO H+NH H 代谢。 2 CO 2 3 2 NH 3
NH3
氨基酸
蛋白质
蛋白质
氨基酸
（生糖氨基酸）
α -酮酸
糖
脂类代谢与蛋白质代谢的相互 联系
甘油 脂肪 磷酸二羟丙酮
脂肪酸
乙酰CoA
氨基酸碳架
氨基酸
蛋白质
蛋白质
氨基酸 酮酸或乙酰CoA （生酮氨基酸）
脂肪酸
脂肪
核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系
核酸是细胞内重要的遗传物质，控制着蛋白质的合成，影响细
胞的成分和代谢类型。
核酸生物合成需要糖和蛋白质的代谢中间产物参加，而且需要
酶和多种蛋白质因子。
各类物质代谢都离不开具备高能磷酸键的各种核苷酸，如ATP
是能量的“通货”，此外UTP参与多糖的合成，CTP参与磷脂合
成，GTP参与蛋白质合成与糖异生作用。
核苷酸的一些衍生物具重要生理功能（如CoA、NAD+，NADP+，
核糖-5-磷酸 磷酸二羟丙酮 PEP 甘油
脂肪酸
生酮氨基酸
亮氨酸 赖氨酸 酪酰氨 色氨酸 笨丙氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 色氨酸
丙酮酸
丙二单酰CoA
乙酰乙酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
草酰乙酸 苹果酸 延胡索酸 琥珀酸 琥珀酰CoA -酮戊二酸
乙醛酸
柠檬酸
异柠檬酸
生物氧化的三个阶段 脂肪 多糖 蛋白质
大分子降解 成基本结构 单位
7. 嘧啶环的元素来源于 A. 天门冬氨酸、谷氨酰胺、 CO2 B. 谷氨酸、谷氨酰胺、天门冬氨酸 C. 天冬氨酸、CO2、甘氨酸 D. CO2、谷氨酰胺、苯丙氨酸 8. 嘌呤环上的四个氮原子来源于 A.天门冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸 B.天门冬氨酸、谷氨酰胺、氨 C.天门冬氨酸、甘氨酸 D.甘氨酸、谷氨酰胺、氨 E. 尿素、氨
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
NADPH
乙酰CoA
小分子化合物 分解成共同的 中间产物（如 丙酮酸、乙酰 CoA等）
共同中间物进 入三羧酸循环, 氧化脱下的氢由 电子传递链传递 生成H2O，释放 出大量能量，其 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。
+Pi
磷酸化
电子传递 （氧化）
e-
三羧酸 循环
本章小结
1.核苷酸的降解。 2.嘌呤分解产生尿酸，嘧啶分解产生 β-丙氨酸和β-氨基丁氨酸。 3.嘌呤和嘧啶碱基从头合成的原子来 源及主要合成步骤。
1. 核酸完全水解后不生成 A. 磷酸 B. 胞嘧啶 C. 核糖 D. 腺苷 E. 鸟嘌呤 2.催化1-磷酸核苷降解成为核苷的过程是由哪种酶 催化完成 A. 磷酸二酯酶 B.内切核酸酶 C. 磷酸化酶 D. 核苷酸酶 E. 磷酸核糖转移酶 4. 人类，嘌呤的主要分解产物是 A. 氨 B. 尿囊素 C. 次黄嘌呤 D. 尿素 E. 尿酸
cAMP，cGMP）。
糖 类 脂 类 氨 基 酸 和 核 苷 酸 之 间 的 代 谢 联 系
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
淀粉、糖原
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
脂肪
生糖氨基酸
甘氨酸 天冬氨酸 谷氨酰氨 丙氨酸 甘氨酸 丝氨酰 苏氨酸 半胱氨酸 天冬氨酸 天冬酰氨 酪氨酸 天冬氨酸 苯丙酰氨 异亮氨酸 甲硫酰氨 苏氨酸 缬氨酸 谷氨酸 谷氨酰氨 组氨酸 脯氨酸 精氨酸
3.从PRPP到嘌呤核苷酸的合成大致经历两 个阶段； PRPP 次黄嘌呤核苷酸（IMP）
10步反应
AMP
IMP
GMP
二、嘧啶核苷酸的从头合成
嘧啶“从头合成”中各原子来源
嘧啶碱
天冬氨酸
NH3
CO2
N C
C
C C
-OOC
CH2 CH
+
N
嘧啶环合成后+磷酸核糖
H3N
C(U)MP
COO
（UMP）。
在尿苷三磷酸的水平上进 行
三、核苷酸的补救合成途径
1、嘌呤核苷酸的补救合成
次黄嘌呤-鸟 嘌呤磷酸核 糖转移酶
2、嘧啶核苷酸的补救合成
四、脱氧核糖核苷酸的合成
1、在核苷二磷酸水平被还原
五、胸腺嘧啶核苷的合成
第三节 核苷酸代谢的调节
一、嘌呤核苷酸合成的调节
二、嘧啶核苷酸合成的调节
辅酶
核糖核苷酸
RNA
脱氧核糖核苷酸
DNAΒιβλιοθήκη Baidu
核酸类补品原理所在 可提高康复速度
一、嘌呤核苷酸的从头合成
嘌呤“从头合成”中各原子来源
通过放射性同位素法推断
天冬氨酸
甲酸盐
N1 C2
C C N 6
5 7 8 9
CO2
甘氨酸
C N N
3
4
C
甲酸盐
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。
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。
H2O2在SOD（超氧化物歧化酶）或过氧化氢酶作用下 分解为H2O。
G-鸟嘌呤分解与A类似，产物也是尿酸。
脱氨基酶
黄嘌呤
尿酸
OH OH NH2 OH
HO H
HNH H N N
H2O
N N
H 2O
O O 2
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤氧化酶
HO O 2
N N 核苷磷酸化酶
三、脱氧核苷酸合成的调节 核糖核苷酸还原酶
dATP抑制，ATP可消除抑制 dATP或ATP与酶结合，促进嘧啶核苷酶UDP和CDP的还原 dTTP促进GDP的还原，抑制UDP和CDP的进一步还原 dGTP促进ADP的还原 为DNA合成提供数量平衡的四脱氧核糖核苷酸。
四、核苷酸从头合成的抗代谢物
嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成的比较