核酸的降解和核苷酸代谢

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第三节 核苷酸的生物合成
一 总论
二 “从头合成”中碱基各原子来源
通过放射性同位素法推断
天冬氨酸
CN CN CC NN C 一碳单位
6 1 23
CO2 甘氨酸
57
8
4
9
一碳单位
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。
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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。
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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， 而是核糖与磷酸先合成磷酸核糖；
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；
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
3.嘌呤从头合成的关键步骤是
A. 由PRPP与谷氨酸合成磷酸核糖胺
B.由PRPP与谷氨酰胺合成磷酸核糖胺
C.谷氨酰胺全部加入到磷酸核糖单位中
D.N5N10甲炔四氢叶酸提供的甲酰基与甘氨酰胺核苷酸形成甲酰甘 氨酰胺核苷酸
E. CO2与氨基咪唑核苷酸生成5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸
脱氨基酶
黄嘌呤
尿酸
OOOON HHHH 2 HO H
HN H
H
H2O
NNN
H O NNN 2 黄嘌呤氧化酶 OO2
黄嘌呤氧化酶
HOOO2
NNN
核苷磷酸化酶
NNN HHHH
A-腺嘌呤
PHi O 2次黄2嘌呤
H O核糖-1-磷酸 22
核糖
次腺黄苷苷
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二、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 H OONH酸HOOHH HO2H 22OHNON+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O酸HO2H机+C2H32酸+O+2
3. 合成的起始物质是5-磷酸核糖-1-焦磷 酸（PRPP）
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4.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
腺苷酸代琥珀酸 （AMPS）
AMP
IMP
黄嘌呤核苷酸（XMP）
GMP
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1. 以CO2和谷氨酰胺在氨基甲酰磷酸合成酶II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（UMP）。
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腺苷酸焦磷酸化酶
腺嘌呤 + PRPP
腺苷酸 + PPi
鸟苷酸焦磷酸化酶
鸟嘌呤 + PRPP
鸟苷酸 + PPi
2. 在核苷磷酸化酶作用下，与1-磷酸核糖作用
核苷磷酸化酶
嘌呤 + 1-磷酸核糖
嘌呤核苷+ Pi
嘌呤核苷
核苷磷酸激酶 嘌呤核苷酸
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嘧啶碱
天冬氨酸
C
-O O C
焦磷酸酶
尿嘧啶 + PRPP
UMP + PPi
2. 在核苷磷酸化酶作用下，与1-磷酸核糖作用
核苷磷酸化酶
尿嘧啶 + 1-磷酸核糖
尿苷+ Pi
尿苷激酶
尿苷+ATP
UMP + ADP
1. 核酸完全水解后不生成 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
A. 磷酸
B. 胞嘧啶
C. 核糖
D. 腺苷
E. 鸟嘌呤
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
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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
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嘧啶从头合成途径要点
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：
天冬氨酸
IMP
腺苷酸代琥珀酸裂解酶
腺苷酸代琥珀酸
（AMPS）
Mg 2+ GDP+Pi
延胡索酸
GTP 腺苷酸代琥珀酸合成酶
AMP
NAD+ NADH+H+
谷 氨 酰 胺
谷 氨 酸
H2O
次黄嘌呤核苷酸脱氢酶
XMP
ATP ADP+Pi
鸟苷酸合成酶
GMP
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补救途径
1. 在核苷酸焦磷酸化酶作用下
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第一节 核酸的降解
核酸
进入磷酸戊糖途径 或重新合成核酸
核酸酶
核苷酸
水
核苷酸酶
磷酸
解
核苷 核苷磷酸化酶
何处去？ 磷酸-戊糖
碱基
分？解
合成
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特定部位的—限制性内切酶 内切酶 外切酶
RDNNAA
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第二节 碱基的分解
UMP
一磷酸核苷激酶
二磷酸核苷激酶
UDP
UTP
ATP ADP
ATP ADP
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尿嘧核苷酸经氨基化生成胞嘧啶核苷酸，在三 磷酸核苷水平上进行的：
UTP
CTP合成酶， Mg 2+
谷氨酰胺 谷氨酸 ATP ADP
CTP
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补救途径
1. 在核苷酸焦磷酸化酶作用下
提问：嘌呤碱包括哪几种？ A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤
一、嘌呤的分解
A-腺嘌呤的分解（在核苷酸或核苷水平上） 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。
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“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
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糖、Pi 中的某些酶缺 乏，影响细胞 生长。 脱氧核糖
辅酶
核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸
RNA
核酸类补品原理所在 可提高康复速度
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