核苷酸代謝七年制本科

第八章核苷酸代謝第一節(jié)核酸與核苷酸第二節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成第三節(jié)嘧啶核苷酸從頭合成第四節(jié)核苷酸補(bǔ)救合成第五節(jié)脫氧核苷酸的生成第六節(jié)核苷酸分解代謝TheNucleotideMetabolism第一節(jié)核酸與核苷酸1核酸的消化與吸收

消化部位：小腸消化產(chǎn)物：核苷酸，核苷，磷酸，戊糖，堿基等

核酸的消化產(chǎn)物，除了戊糖進(jìn)入糖代謝以外，其余物質(zhì)基本上都要排泄掉，因此，外源的核酸及核苷酸對人體而言，都不是營養(yǎng)物質(zhì)核酸的消化與吸收概述食物核蛋白蛋白質(zhì)核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、腸核苷酸酶堿基戊糖核苷酶第一節(jié)核酸與核苷酸

核苷酸2.1核苷酸的分布：核苷酸分布廣泛，細(xì)胞內(nèi)的核苷酸以核糖核苷酸為主，濃度在mmol水平，脫氧核苷酸濃度在μmol水平核苷酸的生物學(xué)功能2.2核苷酸的生物學(xué)功能：作為核酸合成的原料構(gòu)成能量物質(zhì)，如ATP、GTP、CTP等。參與代謝和生理調(diào)節(jié)，如cAMP是體內(nèi)重要第二信使物質(zhì)，參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。組成輔酶，如腺苷是多種輔酶的組成成分組成活性中間代謝物，核苷酸是多種活性中間代謝物的載體如UDP-葡萄糖，CDP-甘油二酯，SAM等。參與酶活性的調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)共價調(diào)節(jié)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)AMP第二節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成一、嘌呤核苷酸的合成代謝㈠從頭合成（denovosynthesis)1.部位：胞液肝是主要的合成器官小腸和胸腺也有合成而腦、骨髓則無法進(jìn)行此合成途徑。2.原料：

Asp、Gln、Gly、CO2、一碳單位，R-5-P

嘌呤核苷酸的結(jié)構(gòu)GMPAMP

N1―ASPC2、C8―N10-甲酰FH4N3、N9―GlnC6―CO2N7、C4、C5―Gly嘌呤堿合成的元素來源CO2天冬氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬└拾彼峒柞；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊┛谠E左一碳，右一碳；1天2碳3酰胺；中間夾個甘氨酸；4，5，7氮Gly；頭頂CO2；8-2，9-3來源同；腳踏谷氨酰胺；6-C來自碳酸酐。剩下一氮天冬酸。第二節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成3.合成過程：

2.AMP和GMP的生成1.IMP的合成R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下IMPAMPGMPH2N-1-R-5′-P（5′-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶PRPP：磷酸戊糖---活性形式①來源：磷酸戊糖途徑

核酸降解

ATPAMP②5-磷酸核糖5-磷酸核糖-1-焦磷酸

PRPP合成酶第二節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成第二階段：

生成腺嘌呤核苷酸（AMP）和鳥嘌呤核苷酸（GMP）

AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶第二節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成4.

從頭合成的特點:

①先小環(huán),再大環(huán);②整個環(huán)的合成在5′-磷酸核糖上進(jìn)行第二節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成5.從頭合成的調(diào)節(jié)：①正調(diào)節(jié)(正反饋):R-5-P及PRPP對合成酶及酰胺轉(zhuǎn)移酶的變構(gòu)激活②平衡調(diào)節(jié)：ATP、GTP分別對GMP、AMP促進(jìn)③反饋調(diào)節(jié)：（課本圖8-5）第二節(jié)嘌呤核苷酸從頭合成6.ATP及GTP的生成

AMPADPATPGMPGDPGTP

激酶催化上述反應(yīng),(消耗ATP)AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶第二節(jié)嘌呤核苷酸代謝㈢嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變

三種嘌呤核苷酸（AMP、GMP、IMP）均可相互轉(zhuǎn)變。

（三）嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變IMPAMP腺苷酸代琥珀酸XMPGMPNH3腺苷酸脫氨酶鳥苷酸還原酶NADPH+H+NADP+NH3第三節(jié)嘧啶核苷酸從頭合成

嘧啶核苷酸的從頭合成

1.部位：胞液（主要肝）

2.原料：Asp、Gln、CO2

及R-5-P3.產(chǎn)物:

直接產(chǎn)物：UMP，間接產(chǎn)物：UDP,UTP；CTP；

TMP,TDP，TTP

氨基甲酰磷酸天冬氨酸嘧啶合成的元素來源4.合成過程：

①UMP的合成（課本）：

頭３個反應(yīng)的酶：（CPS-Ⅱ、Ａsp氨甲酰轉(zhuǎn)移酶及二氫乳清酸酶）在真核細(xì)胞處于同一個多肽鏈上（ＣＡＤ）CO2GlnCPS-Ⅱ第三節(jié)嘧啶核苷酸從頭合成

②

UTP和CTP的合成:

CTP的合成，是在核苷三磷酸水平上進(jìn)行的5.從頭合成的調(diào)節(jié)第四節(jié)核苷酸補(bǔ)救合成補(bǔ)救合成：salvagepathway嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成1.1.器官：腦、骨髓1.2.原料：嘌呤堿(紅細(xì)胞從肝臟運(yùn)輸來)/腺苷1.3.生理意義：①節(jié)省能量和原料。②是腦和骨髓合成嘌呤核苷酸的唯一途徑。第四節(jié)核苷酸補(bǔ)救合成1.4.合成過程：GMP嘌呤皆可撈；鳥苷不打撈二嘧啶核苷酸補(bǔ)救合成胞苷CMP尿苷-胞苷激酶尿嘧啶核糖-1-P＋尿苷＋Pi尿苷磷酸化酶胞苷尿苷＋NH3胞苷脫氨酶脫氧胞苷CMPATPADP脫氧胞苷激酶*NOTE:脫氧胞苷激酶*,也催化脫氧腺苷和脫氧鳥苷是磷酸化脫氧腺苷ATPADP脫氧胞苷激酶*脫氧鳥苷AMPGMP近年來的國外教科書，對打撈途徑越來越傾向于少描述或不描述第五節(jié)脫氧核苷酸的生成

一、dNDP的生成：

在二磷酸核苷的水平上，由核糖核苷酸還原酶（ribonucleotidereductaseRR）催化以氫取代核糖分子中的C2的羥基。包括：dA，dG，dC及dU的生成（howdT?）NADPH+H+NADP++H2O

NDPdNDPR1R2

③dTMP的合成：dCDP核苷酸還原酶（RR）①底物：ADP，GDP，CDP，UDP②變構(gòu)酶：B1B2active③輔助蛋白：硫氧還蛋白，硫氧還蛋白還原酶（NADP+）④變構(gòu)激活劑，變構(gòu)抑制劑的影響，參考小冊子第五節(jié)脫氧核苷酸的生成二、dUDP的去路及TTP的來源

dUDP的最終去路是生成dTTP（=TTP）

dUDPdUMPdUMP+N5N10-甲烯FH4dTMP(=TMP)TMPTDPTTP(=dTTP)

但,TTP有2個來源,上述途徑還是次要的

dTMP的合成：次要途徑主要途徑NOTfromSAM第五節(jié)脫氧核苷酸的生成三、dTTP的來源①UDPdUDPdUMPdTMPTDPTTP

②

UMPUDPUTP

UTP

+Gln

CTP

+Glu

CTP

CDP

dCDPdCMPdCMPdUMP+NH3

dUMPdTMPTDPTTP總之,TTP一定來自UMPUDP,一定經(jīng)過dUMP嘌呤核苷酸合成的總結(jié)：

嘧啶核苷酸合成的總結(jié)：

第六節(jié)核苷酸分解代謝

一、嘌呤核苷酸的分解代謝核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶堿基1-磷酸核糖主要在肝、小腸、腎進(jìn)行嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物AMPGMP