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1、第十二章第十二章 核苷酸代谢核苷酸代谢metabolism of nucleotide核酸的消化吸收核酸的消化吸收 膳膳 食食 核核 蛋蛋 白白蛋白质蛋白质 核酸核酸DNADNA、RNARNA单核苷酸单核苷酸磷酸磷酸 核苷核苷戊糖戊糖 碱基碱基核糖核糖 脱氧核糖脱氧核糖（R R） （dRdR）嘌呤碱嘌呤碱 嘧啶碱嘧啶碱( (A A、G) (CG) (C、U U、T)T)核苷酸的功能核苷酸的功能1. 1. d NTPd NTP是合成是合成DNADNA的原料的原料2. 2. NTPNTP是合成是合成RNARNA的原料的原料3. 3. UTPUTP、CTP CTP 、 GTP GTP分别参与分别参与
2、GnGn、磷脂和磷脂和PrPr合成合成4. 4. ATPATP直接供能者直接供能者5. 5. AMPAMP参与合成多种辅酶：参与合成多种辅酶： CoACoA、FADFAD、NADNAD+ +、NADPNADP+ + 6. cAMP6. cAMP、cGMPcGMP作为激素的第二信使作为激素的第二信使第一节第一节 核苷酸的合成代谢核苷酸的合成代谢1.1.从头合成途径从头合成途径（肝、胸腺）：（肝、胸腺）：R-5-PR-5-P核苷酸核苷酸2 .2 .补救合成途径补救合成途径（脑、骨髓）：（脑、骨髓）：嘌呤或嘧啶碱嘌呤或嘧啶碱 + +核苷酸核苷酸磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸( (PRPP)PRPP)a
3、aaa“-C”“-C”COCO2 2（一系列酶促反应）（一系列酶促反应）两条合成途径两条合成途径R-5-PR-5-P一、嘌呤核苷酸的从头合成一、嘌呤核苷酸的从头合成合成特点：合成特点：R-5-P PRPP一碳单位、一碳单位、 CO2、谷氨酰谷氨酰胺、甘氨酸、天冬氨酸胺、甘氨酸、天冬氨酸IMP在在PRPP的基础上各原料的基础上各原料逐步逐步合成嘌呤核苷酸合成嘌呤核苷酸嘌呤环的嘌呤环的原料原料嘌呤核苷酸合成的基本过程嘌呤核苷酸合成的基本过程R-5-P PRPP IMPAMPGMP 各种嘌呤环原料各种嘌呤环原料*二、嘧啶核苷酸的从头合成二、嘧啶核苷酸的从头合成天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺CO2合
4、成特点：合成特点：嘧啶环嘧啶环PRPPUMP先先合成嘧啶环，合成嘧啶环，再再与与PRPP作用生成作用生成UMP嘧啶环合成的原料嘧啶环合成的原料谷氨酰胺谷氨酰胺CO2天天冬冬氨氨酸酸氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸嘧啶核苷酸合成的基本过程嘧啶核苷酸合成的基本过程天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺CO2嘧啶环嘧啶环PRPPUMPCTPdTMPUMP尿苷酸（一磷酸尿苷）尿苷酸（一磷酸尿苷）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）1、UMP的合成的合成谷氨酰胺谷氨酰胺 + CO2 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 + 谷氨酸谷氨酸CPS-2ATP 2ADP+Pi（氨基甲
5、酰磷酸合成酶（氨基甲酰磷酸合成酶）氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸PiPi乳清酸核苷酸乳清酸核苷酸 乳清酸乳清酸 二氢乳清酸二氢乳清酸H H2 2O O尿嘧啶核苷酸（尿嘧啶核苷酸（UMPUMP）COCO2 2OMPOMPPRPPPRPPCOCO2 2+ +谷氨酰胺谷氨酰胺2、CTP的合成的合成UMP UDP ATP ATP CTP谷氨酸谷氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺UTP3、dTMP的合成的合成 dUDPdUDPdUMPdUMPdTMPdTMPN N5 5，N N1010- -甲烯基甲烯基 FHFH4 4FH2 UDPUDP UMPUMP还原还原三、核苷酸的补救合
6、成三、核苷酸的补救合成A / G / I + PRPP AMP / GMP / IMP嘧啶碱嘧啶碱 + PRPP 嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸 嘧啶核苷嘧啶核苷 + ATP 嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸 + ADP 嘌呤磷酸嘌呤磷酸核糖转移酶核糖转移酶 嘧啶磷酸嘧啶磷酸 核糖转移酶核糖转移酶 嘧啶核苷嘧啶核苷 激酶激酶*正常肝组织正常肝组织胸苷激酶胸苷激酶活性很低活性很低 ATP ATP 作为合成作为合成RNA的原料的原料四、三磷酸核苷的生成四、三磷酸核苷的生成 NM P NDPNTP N： 代表代表 A、 G、C、U五、脱氧核苷酸的合成五、脱氧核苷酸的合成脱氧核糖核苷酸由脱氧核糖核苷酸由核糖核核糖核苷酸苷酸
7、的的二磷酸核苷水平二磷酸核苷水平上上还原还原生成生成NADPH+H+NADP+ H2ONDPdNDPdNTP（A、G、C）DNA合成原料合成原料dUMPdUMPdTMPdTMPdTTPdTTP第二节第二节 核苷酸的分解代谢核苷酸的分解代谢一、嘌呤核苷酸的分解代谢一、嘌呤核苷酸的分解代谢GMPAMP鸟嘌呤鸟嘌呤黄嘌呤黄嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤 Pi Pi NH3尿酸尿酸黄嘌呤黄嘌呤氧化酶氧化酶 NH3别别嘌嘌呤呤醇醇（-）痛风症痛风症次次 黄黄 嘌嘌 呤呤别别 嘌嘌 呤呤 醇醇别嘌呤醇别嘌呤醇通过通过竞竞争性抑制争性抑制黄嘌呤黄嘌呤氧化酶氧化酶而抑制尿而抑制尿酸的生成酸的生成次黄嘌呤和别嘌呤醇次黄嘌
8、呤和别嘌呤醇二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢尿嘧啶尿嘧啶胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基丙酸脲基丙酸 -脲基异丁酸脲基异丁酸 -丙氨酸丙氨酸 -氨基异丁酸氨基异丁酸NH3第三节第三节 核苷酸的抗代谢物核苷酸的抗代谢物抗代谢物作用原理抗代谢物作用原理酶酶正常代谢物正常代谢物抗代谢物抗代谢物竞争性抑制竞争性抑制阻断核酸、蛋白质合成阻断核酸、蛋白质合成一、嘌呤核苷酸的抗代谢物一、嘌呤核苷酸的抗代谢物1. 1. 嘌呤类似物嘌呤类似物 6-6-巯基嘌呤巯基嘌呤(6(6MP)MP)、6-6-巯基鸟嘌呤、巯基鸟嘌呤、 8- 8-氮杂鸟嘌呤等氮杂鸟嘌呤等 其中其中6 6MPMP结构类似于次
9、黄嘌呤结构类似于次黄嘌呤2. 2. 氨基酸类似物氨基酸类似物 氮杂丝氨酸（氮杂丝氨酸（AzasAzas）、）、6-6-重氮重氮-5-5-氧正亮氨酸等氧正亮氨酸等 其中其中AzasAzas结构类似于谷氨酰胺结构类似于谷氨酰胺 6-MP （-）（-） （-） PRPP PRPP AzasGln（-）（从头合成途径）（从头合成途径）（补救合成途径）（补救合成途径）R-5-P PRPPR-5-P PRPP IMPIMPAMPAMP A AXMP GMP GXMP GMP G*6-MP和和Azas的抑制作用的抑制作用二、嘧啶核苷酸抗代谢物二、嘧啶核苷酸抗代谢物1. 1. 嘧啶类似物嘧啶类似物 5-5-氟
10、尿嘧啶（氟尿嘧啶（5-5-FUFU）2. 2. 叶酸类似物叶酸类似物 氨基喋呤、氨甲喋呤氨基喋呤、氨甲喋呤dUMP dTMP dTMP合成酶合成酶N5, N10-CH2-FH4 FH2 5-FU 5-FdUMP FH2还原酶还原酶 氨基喋呤氨基喋呤 (-)(-)5-FU和氨基喋呤的抑制作用和氨基喋呤的抑制作用CDP dCDP CDP dCDP dCTP dCTP Ara-C (-)核苷类似物核苷类似物 阿糖胞苷阿糖胞苷(Ara-C) 核苷酸代谢核苷酸代谢课堂练习课堂练习1. 1. 补救合成途径主要在下列组织中进行补救合成途径主要在下列组织中进行. . 肝组织肝组织 . . 胸腺胸腺脑组织脑组织
11、 D D骨髓组织骨髓组织E. E. 小肠小肠. .下列原料在嘌呤碱和嘧啶碱合成中均需要下列原料在嘌呤碱和嘧啶碱合成中均需要.C0C02 2 B. Asp B. AspC. Gln D. “ C. Gln D. “ C C ” E. E. GlyGly3.需要需要PRPP提供提供R-5-P的途径是的途径是 A.嘌呤核苷酸的从头合成嘌呤核苷酸的从头合成B. 嘌呤核苷酸的补救合成嘌呤核苷酸的补救合成C.嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶核苷酸的从头合成D.嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶核苷酸的补救合成E.以上途径都需要以上途径都需要4.核苷酸的脱氧还原是发生在下列水平上核苷酸的脱氧还原是发生在下列水平上A.一磷酸核
12、苷一磷酸核苷 B. 二磷酸核苷二磷酸核苷C.三磷酸核苷三磷酸核苷 D. 核苷核苷D.E. 核糖核糖5. dTMP的的5C-CH3来自来自A.N5,N10-CH2-FH4提供提供 B. N5-CH3. FH4提供提供 B.C. N5,N10-CH-FH4提供提供 C. N5, -CHO. FH4提供提供 C.E. N5,N10-CH2-FH4提供提供 6. 人体内嘌呤碱分解终产物为人体内嘌呤碱分解终产物为A.次黄嘌呤次黄嘌呤 B. 黄嘌呤黄嘌呤 C. 尿酸尿酸D. 腺嘌呤腺嘌呤 E. 鸟嘌呤鸟嘌呤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 B. IMP XMPC.XMP GMP D. A + PRPP AMPD.E. G + PRPP GMP
