第九章 核苷酸代谢

天津师范大学教案

第九章 核苷酸代谢（4h ）

第一节 核酸的酶促降解

核酸酶(也叫核酸内切酶)：水解核酸链内部P 二酯键的酶C —O —P —O —C 包括RNA 酶与DNA 酶，有些专一性较低对DNA 、RNA 都起作用。形成寡核苷酸片段！ A-G-C-T-T-G-C-A-…… 核酸外切酶：从链的一端逐个水解下单核苷酸（也作用P 二酯键），如牛（5）脾、蛇毒P 二酯酶从RNA 或DNA 的5′(或3′) 端水解下3′(或5′) 核苷酸。

A-G-C-T-T-G-C-A-……

P 单酯酶（核苷酸酶）：水解单核苷酸 核苷 + Pi 核苷 戊糖 + 碱基

Pi 解

+ 1－Ｐ－戊糖

P-核糖 PPP ５－Ｐ－戊糖 P-脱氧核糖

TCA 乙酰CoA 乙醛+ GAP 糖代谢

5－p 核糖的链式结构：

CHO

COH COH COH 2O-P

第二节 碱基:嘌呤与嘧啶的分解

一、嘌呤的分解：不同生物不同，爬行类、鸟类、灵长类 尿酸：

OH

醛缩酶 +H 2O –NH 3+ O 2

H

H

H

除灵长类的哺乳类动物和腹足类，进一步氧化脱羧：

－CO2

+O2

O

NH2C—N H2O(水解) O COOH O

O=C—NH C—N NH2—C—NH—CH—NH—C—NH2 (硬骨鱼)

2，4二氧—5—尿基咪唑(尿囊素) 尿囊酸H2O

多数鱼和两栖类

NH3 + CO2NH2—C—NH2 + 乙醛酸

O

过程：A主要在核苷（酸）水平上脱氨

G：主要在碱基水平上脱氨

NH2

核糖

腺苷次黄苷次黄嘌呤

腺苷也可在碱基水平上水解脱氨。总结：

AMP 核苷酸酶 A核苷 Pi化酶 A

+H2O H2O Pi +H2O 1-P - 核糖 +H2O

-NH3 -NH3 -NH3

IMP 次黄苷 P次黄嘌呤（）

尿酸：

路中，形成痛风症。治疗：用与I相似的别嘌呤醇抑制黄嘌呤氧化酶，使患者排泄次黄嘌呤与黄嘌呤。

别嘌呤醇别黄嘌呤，别黄嘌呤与黄嘌呤氧化酶活性中心牢固结合，抑制黄嘌呤氧化酶的活性，这种底物经酶作用后成为酶的灭活物，称为自杀性底物。

别嘌呤醇与次黄嘌呤只是7、9位N变成了8、9位N。

尿囊素：

腺苷酸

脱氨酶

黄嘌呤氧化酶

脱氨、加水

甲壳类

别嘌呤醇 别黄嘌呤

二、嘧啶的分解 二氢尿嘧啶

COOH CH 2

2 CH 2

β-脲基丙酸

NH 2 C=O 2O NH 2

COOH NH 3 + CO 2 + β- 丙aa ：H 2NCH 2CH 2COOH* T ： HC-CH 3 CH 2 2HT NH CH 3–COOH C = O NH 2 β- 尿基异丁酸 NH 3 + CO 2 +β- 氨基异丁酸*

过程：C 水解脱氨（胞嘧啶脱氨酶催化形成U ）、还原（二氢尿嘧啶脱氢酶催化）、酰氨水解（二氢嘧啶酶催化）及脲基丙酸酶催化 CO 2 + NH 3及β- 丙aa 等。

β-丙aa 、β-氨基异丁酸 有机酸 CO 2

+ H 2O 或直接排除体外。 脱氨基作用亦可在核苷或核苷酸水平上进行。

第三节 核苷酸的生物合成

一、基本途径

从头合成途径：以CO 2、NH 3、aa 和P-核糖为原料，进行合成。

补救合成途径：以碱基、核苷为原料 核苷酸。

不同组织中二途径各不相同，肝主要从头合成，脑、骨髓只能补救合成（原

料来源于核酸的分解或食物的消化产物中）。

二、嘌呤核苷酸的从头合成（所有酶均已分离、提纯）：A 与G 以5-P-核糖为起始物。先合成IMP.

O +O 2 O PRPP 合成酶 +H 2O +H 2O +H 2O 脱氨 氧化 脱

5-P-核糖 5-P-核糖焦P(PRPP) 5-P-核糖胺

5-P-核糖胺 甘氨酰胺核苷酸

N

5,N 10－次甲基四氢叶酸

甲酰甘氨酰胺核苷酸

P-R-NHCO-CH 2-NH-CHO

+ATP +Gln -ADP -Glu

甲酰甘氨脒核苷酸

脒：含-NH-C- 原子团

NH NH

环化 +ATP 双键移位 -ADP+Pi

H 25-氨基-咪唑核苷酸 5-氨基-4-羧基咪唑核苷酸

COOH CH-NH CH 2 COOH

5-氨基

来自 +Asp +ATP 甲酰基转移成酶 合成酶

合成酶

合成酶

延胡索酸 ASP GTP

②合成的调节：前二步反应PRPP与5-P-核糖胺的合成，受产物IMP、AMP、GMP等产物抑制；AMP合成（转氨）需GTP GDP + Pi ，GMP合成需ATP（GMP 可抑制IMP脱氢酶，AMP抑制AMP琥珀酸合成酶）。AMP合成需GTP，而GMP合成需ATP，使二者平衡。

③类似底物（抗代谢物抑制）：Gln、Asp、叶酸类似物:

重氮(乙酰)丝氨酸：N-=N+=CH-CO-O-CH

2-CHNH

2

-COOH(Gln) 羽田杀菌素：

HCO-N(OH)-CH

2-COOH(N-羟-N-甲酰甘氨酸 Asp)，氨基蝶呤，氨甲蝶呤(FH

4

)均可

抑制嘌呤核苷酸的合成。

氨基蝶呤：R

1=NH2,R

2

=H

氨甲蝶呤：R

1=NH

2

,R

2

=CH

3

四氢叶酸：R

1=OH,R

2

=H

N N 腺苷酸琥珀酸合成酶N N

N

N