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1、2-4 核苷酸代谢,核苷酸库,核酸的降解,核苷酸的合成,核酸的合成,核苷酸的降解,一、核苷酸的合成代谢,嘌呤核苷酸的合成代谢,(一)从头合成途径,1、概念： 用氨基酸、一碳单位、CO2和磷酸核糖等简单物质为原料，经过一系列酶促反应合成嘌呤(或嘧啶)核苷酸的途径.,2、合成的原料: 5磷酸核糖、谷氨酰胺、一碳单位、甘氨酸、CO2 和天冬氨酸。,3、主要合成的场所: 肝脏的胞液,4、合成的过程:,5-磷酸核糖的活化 次黄嘌呤核苷酸的合成 腺苷酸和鸟苷酸的合成,甲酰基 (一碳单位),甘氨酸,CO2,天冬氨酸,甲酰基 (一碳单位),谷氨酰胺(酰胺基),图4-4-1 嘌呤碱从头合成的原料,1. 5-磷酸
2、核糖的活化,R-5-P,AMP,PRPP合成酶,PP-1-R-5-P(PRPP),5-磷酸核糖,磷酸核糖焦磷酸,2、次黄嘌呤核苷酸的合成,合成的第一个嘌呤核苷酸,3. 腺苷酸和鸟苷酸的合成 腺苷酸的合成,腺苷酸(AMP),延胡索酸,腺苷酸代琥珀酸裂解酶,鸟苷酸的合成,AMP,腺苷酸激酶,ADP,腺苷酸激酶,ATP,GMP,鸟苷酸激酶,GDP,鸟苷酸激酶,GTP,(二)补救合成途径,嘌呤碱与PRPP直接合成嘌呤核苷酸,次黄嘌呤,次黄嘌呤核苷酸,鸟嘌呤,鸟嘌呤核苷酸,PRPP,PPi,腺嘌呤,腺嘌呤核苷酸,腺嘌呤磷酸核糖转移酶,（APRT）,HGPRT活性高,APRT活性低,生理意义,减少从头合成
3、时能量和原料的消耗,节省:, 作为某些器官(脑,骨髓和脾)合成核苷酸的途径,嘧啶核苷酸的合成代谢,(一)从头合成途径,先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸.,天冬氨酸,CO2,谷氨酰胺,图4-4-2 嘧啶从头合成的原料,从头合成途径的反应过程,1. 尿嘧啶核苷酸的合成,ATP,2. 胞嘧啶核苷酸的合成,尿苷酸激酶,UDP,UMP,二磷酸 尿苷激酶,ADP,UTP,Gln, ATP,Glu, ADP+Pi,ATP,ADP,CTP,CTP合成酶,(二) 补救合成途径,嘧啶+PRPP,嘧啶核苷酸+PPi,嘧啶磷酸核糖转移酶,尿嘧啶,胸腺嘧啶,乳清酸,胞嘧啶,嘧啶核苷+ATP,嘧啶核苷酸+
4、ADP,核苷激酶,胸苷激酶,TK活性,与恶性肿瘤有关,脱氧核糖核苷酸的合成,在核苷二磷酸水平被还原而成,NADPH+H+,NADP+ +H2O,dNDP,NDP,NDP,dNDP,ADP,dADP,GDP,dGDP,UDP,dUDP,CDP,dCDP,TDP,dTDP,dNDP+ATP,dNTP+ADP,dCDP+ATP,dCTP+ADP,dUDP+ATP,dUTP+ADP,dGDP+ATP,dGTP+ADP,dADP+ATP,dATP +ADP,dTTP,?,dNDP,dNMP+Pi,dCMP,dUDP,Pi,NH3,dUMP,dTMP合成酶,FH2,N5,N10-甲烯FH4,FH4,NAD
5、PH+H+,NADP+,dTMP,ATP,激酶,dTDP,激酶,ADP,dTTP,ATP,ADP,dTMP,嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成的比较,相同点,1. 合成原料基本相同,嘌呤核苷酸,嘧啶核苷酸,2. 合成部位对高等动物来说,主要在肝脏,3. 都有2种合成途径(从头和补救途径),4. 都是先合成一个与之有关的核苷酸,然后在此基础上进一步合成核苷酸,不同点,1. 在5-P -R基础上合成嘌呤环,2. 最先合成的核苷酸是 IMP,3. 在IMP基础上完成AMP和GMP的合成,1. 先合成嘧啶环再与 5-P-R结合,2. 先合成UMP,3. 以UMP为基础, 完成CTP, dTMP的合成,四、相互
6、转变总结,5-P-R,PRPP,IMP,dAMP,GMP,dGMP,AMP,dADP,GDP,dGDP,ADP,dATP,GTP,dGTP,ATP,UMP,CMP,dUMP,UDP,CDP,dUDP,UTP,CTP,dUTP,dTMP,dCMP,dTDP,dCDP,dTTP,dCTP,CO2+Gln,H2N-CO-P,OMP,dUDP,dCMP,dUMP,二、核苷酸分解代谢,1、大致过程,核苷酸,核苷,Pi,Pi,1-磷酸核糖,碱基,补救途径,分解代谢,5-磷酸核糖,PRPP,终末产物经尿排出,核苷酸酶,磷酸化酶,1-磷酸核糖 变位酶,2、终产物,嘌呤碱尿酸 ,胞嘧啶与尿嘧啶CO2+NH3+-丙氨酸 胸腺嘧啶 CO2+NH3+-氨基异丁酸,
