核苷酸的合成、分解

一、嘌呤核苷酸的分解代谢
GMP
Pi NH3 Pi NH3
AMP
黄嘌呤
黄嘌呤 氧化酶
鸟嘌呤
次黄嘌呤
别 （-） ） 嘌 呤 醇
痛风症
尿酸
次黄嘌呤和别嘌呤醇
别嘌呤醇通过竞 别嘌呤醇通过竞 通过 争性抑制黄嘌呤 争性抑制黄嘌呤 氧化酶而抑制尿 氧化酶而抑制尿 酸的生成
别 嘌 呤 醇
次 黄 嘌 呤
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
NH3 尿嘧啶←胞嘧啶 尿嘧啶 胞嘧啶 胸腺嘧啶
β-脲基丙酸 脲基丙酸
β-脲基异丁酸 脲基异丁酸
β-丙氨酸 丙氨酸
β-氨基异丁酸 氨基异丁酸
第三节 核苷酸的抗代谢物
抗代谢物作用原理
抗代谢物 竞争性抑制 正常代谢物 酶 阻断核酸、 阻断核酸、蛋白质合成
一、嘌呤核苷酸的抗代谢物
1. 嘌呤类似物 6-巯基嘌呤(6MP)、6-巯基鸟嘌呤、 巯基嘌呤(6MP)、 巯基鸟嘌呤、 (6MP) 8-氮杂鸟嘌呤等 其中6MP结构类似于次黄嘌呤 其中6MP结构类似于次黄嘌呤 2. 氨基酸类似物 氮杂丝氨酸（Azas）、6 重氮氮杂丝氨酸（Azas）、6-重氮-5-氧正亮氨酸等 ）、 其中Azas结构类似于谷氨酰胺 其中Azas结构类似于谷氨酰胺 Azas
*6-MP和Azas的抑制作用 和 的抑制作用
（补救合成途径） 补救合成途径）
AMP
（从头合成途径） 从头合成途径）
PRPP （ ）
A
-
R-5-P
PRPP
IMP XMP
Gln
（ ）
-
6-MP
GMP
（ ）
-
G
PRPP
（ ）
-
Azas
二、嘧啶核苷酸抗代谢物
1. 嘧啶类似物 5-氟尿嘧啶（5-FU） 氟尿嘧啶（ FU） 2. 叶酸类似物 氨基喋呤、 氨基喋呤、氨甲喋呤
5-FU和氨基喋呤的抑制作用 和氨基喋呤的抑制作用
5-FU 5-FdUMP
(-)
dTMP合成酶 合成酶 dUMP N5, N10-CH2-FH4 FH2还原酶
( )
dTMP FH2
-
氨基喋呤
核苷类似物
Ara-C
( )
阿糖胞苷(Ara-C) 阿糖胞苷
-
CDP
dCDP
dCTP
《核苷酸代谢》课堂练习 核苷酸代谢》
AMP参与合成多种辅酶 参与合成多种辅酶： CoA、FAD、 5. AMP参与合成多种辅酶： CoA、FAD、NAD+、NADP+ 6. cAMP、cGMP作为激素的第二信使 cAMP、cGMP作为激素的第二信使
第一节 核苷酸的合成代谢
两条合成途径
1.从头合成途径（ 1.从头合成途径（肝、胸腺）： 从头合成途径 胸腺）： R-5-P
7. 6MP可从下列环节抑制嘌呤核苷酸的合成 可从下列环节抑制嘌呤核苷酸的合成
A. IMP → AMP C. XMP → GMP E. G + PRPP → GMP B. IMP → XMP D. A + PRPP → AMP
1. 补救合成途径主要在下列组织中进行 Ａ. 肝组织 Ｃ．脑组织 Ｃ．脑组织 E. 小肠 B. Asp D. “ ~C ” Ｂ. 胸腺 D．骨髓组织
２.下列原料在嘌呤碱和嘧啶碱合成中均需要 Ａ．C0 Ａ．C02 C. Gln E. Gly
3. 需要 需要PRPP提供 提供R-5-P的途径是 提供 的途径是
第十二章 核苷酸代谢
metabolism of nucleotide
膳 食 核 蛋 白 核酸 酸 核 酸
核酸的消化吸收
核
核
核
核苷酸的功能
1. 2. NTP是合成DNA的原料 是合成DNA d NTP是合成DNA的原料 NTP是合成RNA的原料 NTP是合成RNA的原料 是合成RNA
3. UTP、CTP 、 GTP分别参与Gn、磷脂和Pr合成 UTP、 GTP分别参与Gn、磷脂和Pr 分别参与Gn Pr合成 4. ATP直接供能者 ATP直接供能者
五、脱氧核苷酸的合成
脱氧核糖核苷酸由核糖核 脱氧核糖核苷酸由核糖核 苷酸的二磷酸核苷水平上 苷酸的二磷酸核苷水平上 还原生成 还原生成 dTTP DNA合成原料 合成原料 dTMP dUMP dNTP
dNDP
NDP
NADPH+H+ NADP+ H2 O
（A、G、C） 、 、 ）
第二节 核苷酸的分解代谢
aa “-C” CO2 （一系列酶促反应） 一系列酶促反应）
核苷酸
.补救合成途径 补救合成途径（ 骨髓）： 2 .补救合成途径（脑、骨髓）： 嘌呤或嘧啶碱 + R-5-P 磷酸核糖焦磷酸( 磷酸核糖焦磷酸(PRPP) 核苷酸
一、嘌呤核苷酸的从头合成
合成特点： 合成特点：
一碳单位、 一碳单位、 CO2、谷氨酰 甘氨酸、 胺、甘氨酸、天冬氨酸 嘌呤环 的原料
作用生成UMP 先合成嘧啶环，再与PRPP作用生成 合成嘧啶环， 作用生成
嘧啶环合成的原料
氨基甲酰磷酸
谷氨酰胺 CO2
天 冬 氨 酸
嘧啶核苷酸合成的基本过程
天冬氨酸 谷氨酰胺 CO2
PRPP 嘧啶环 ① UMP
② ③
CTP dTMP
UMP——尿苷酸（一磷酸尿苷） 尿苷酸（一磷酸尿苷） 尿苷酸 CTP——三磷酸胞苷 三磷酸胞苷 dTMP——脱氧胸苷酸（一磷酸脱氧胸苷） 脱氧胸苷酸（一磷酸脱氧胸苷） 脱氧胸苷酸
1、UMP的合成 、 的合成
（氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ） 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ CPS-Ⅱ Ⅱ 谷氨酰胺 + CO2 2ATP 氨基甲酰磷酸 + 谷氨酸 2ADP+Pi
CO2+谷氨酰胺
氨基甲酰磷酸 天冬氨酸 PRPP 乳清酸核苷酸 OMP CO2 尿嘧啶核苷酸（UMP） 尿嘧啶核苷酸（UMP） 乳清酸 氨甲酰天冬氨酸
Pi
H2 O 二氢乳清酸
2、CTP的合成 、 的合成
ATP ATP
UMP
UDP
UTP
CTP
谷氨酸 谷氨酰胺
源自文库
3、dTMP的合成 、 的合成 dUDP
还原
dUMP
N5，N10-甲烯基 FH4 FH2
UDP UMP dTMP
三、核苷酸的补救合成
嘌呤磷酸 核糖转移酶
A / G / I + PRPP
嘧啶磷酸 核糖转移酶 嘧啶核苷 激酶
A. 嘌呤核苷酸的从头合成 B. 嘌呤核苷酸的补救合成 C. 嘧啶核苷酸的从头合成 D. 嘧啶核苷酸的补救合成 E. 以上途径都需要
4. 核苷酸的脱氧还原是发生在下列水平上
A. 一磷酸核苷 C. 三磷酸核苷 E. 核糖 B. 二磷酸核苷 D. 核苷
5. dTMP的5C-CH3来自 的
A. N5,N10-CH2-FH4提供 C. N5,N10-CH-FH4提供 E. N5,N10-CH2-FH4提供 6. 人体内嘌呤碱分解终产物为 A. 次黄嘌呤 D. 腺嘌呤 B. 黄嘌呤 E. 鸟嘌呤 C. 尿酸 B. N5-CH3. FH4提供 C. N5, -CHO. FH4提供
AMP / GMP / IMP
嘧啶碱 + PRPP
嘧啶核苷酸
嘧啶核苷 + ATP
嘧啶核苷酸 + ADP
*正常肝组织胸苷激酶活性很低 正常肝组织胸苷激酶 正常肝组织胸苷激酶活性很低
四、三磷酸核苷的生成 NM P
ATP
NDP
ATP
NTP
N： 代表 A、 G、C、U ： 、 、 、 作为合成RNA的原料 的原料 作为合成
R-5-P → PRPP
IMP
的基础上各原料逐步 在PRPP的基础上各原料逐步合成嘌呤核苷酸 的基础上各原料逐步合成嘌呤核苷酸
嘌呤核苷酸合成的基本过程
各种嘌呤环原料*
AMP GMP
R-5-P
PRPP
IMP
二、嘧啶核苷酸的从头合成
合成特点： 合成特点： 天冬氨酸 谷氨酰胺 CO2 PRPP 嘧啶环 UMP