补救途径(或重新利用，salvage pathway) ： 利用体内游离的碱基或核苷（现成原料）合成 核苷酸。
一、核糖核苷酸的生物合成
（一）嘌呤核苷酸的生物合成
1、
从头合成途径
AMP
GMP
合成部位：胞液
合成过程不是先形成游离的嘌呤，然后生成核苷 酸，而是直接形成次黄嘌呤核苷酸（IMP），由IMP 转变成AMP与GMP （一磷酸水平）
HGPRT
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT 腺嘌呤核苷
腺苷激酶
GMP + PPi
AMP
ATP
ADP
（二）嘧啶核苷酸的生物合成 1、从头合成途径 部位：胞液 原料：磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2
先合成嘧啶环，再与PRPP合成嘧啶核苷酸
两个阶段：首先合成 UMP （一磷酸水平），再由 UMP转变成CTP与dTMP 胞嘧啶的生成发生在三磷酸水平，由 UTP 转变为 CTP
牛胰核酸酶 Pu ：嘌呤
RNase T1 曲霉核酸酶
Py：嘧啶
3、脱氧核糖核酸酶
特异性核酸酶，只作用于DNA
B
5´ p
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
OH 3´
牛脾脱氧核糖核酸酶 （DNase II）
牛胰脱氧核糖核酸 酶（DNase I）
4、限制性内切酶
P259
原核生物中存在着一类酶，能识别外源DNA双 螺旋中4-8个碱基对所组成的特异序列（回文序 列），并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产 生粘性末端或平齐末端，这类酶称为限制性内切 酶。
具有很强的专一性 未甲基化修饰的特异序列。
回文序列
第二节
核苷酸分解代谢
可逆
不可逆
嘌呤的分解 腺嘌呤和鸟嘌呤要经过脱氨氧化转变为黄嘌呤再 进行降解。 不同生物分解嘌呤的酶系不一样，最终产物不同。 生物进化程度愈高，分解嘌呤的能力愈差
非灵长类哺乳动物
人、猿、鸟 尿囊酸 植物 保存 尿素
鱼类、两栖类
酶（系）
硫氧还蛋白还原酶
核糖核苷酸 还原酶体系
核糖核苷酸的还原反应
NADP+
硫氧还蛋白 还原酶
NADPH+H+
FAD
硫氧还蛋白 （还原型） SH ATP 、Mg2+ P-P-CH2 SH
硫氧还蛋白 （氧化型） S
S
O N
核糖核苷酸还原酶 （B1和B2）
P-P-CH2
O N
+ H2O
OH OH 核糖核苷二磷酸
硬骨鱼
CO2 NH3
低等无脊椎动物
关键酶：黄嘌呤氧化酶 抑制剂－别嘌呤醇
最终产物：尿酸
正常人：血尿酸 119-357 μ mol/L （2-6 mg/dl） 男 267.7 μ mol/L （4.5 mg/dl） 女 208.2 μ mol/L （3.5 mg/dl） 血尿酸 > 8 mg/dl
OH H 脱氧核糖核苷二磷酸
核 苷 酸 的 合 成 及 相 互 关 系
测 试
• 一、是非题
• 1. 糖酵解过程在有氧无氧条件下都能进行（ ） • 2. TCA被认为是需氧途径，因为氧在循环中是底物（ ） • 3.EMP途径是人体内糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径（ ）
• 4.剧烈运动后肌肉发酸是因为丙酮酸被还原为乳酸的结果（ ） • 5.只有偶数碳原子的脂肪才能被氧化降解成乙酰CoA。（ ） • 6.谷氨酸在转氨基作用和使游离氨再利用方面都有重要作用 （） • 7.嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的生物合成途径都是先合成碱基 环再与磷酸核糖生成核苷酸（ ） • 8.乙醛酸循环是生物体内普遍存在的一条代谢途径，该循环 可作为TCA循环的辅助途径（ ）
一、核 酸 酶
核酸酶：水解酶 EC3 作用的键：
3’,5’-磷酸二酯键
核酸酶的分类 核酸内切酶 1、根据切割位点分为 核酸外切酶
核糖核酸酶(RNase) 2、根据对底物的 专一性分为
脱氧核糖核酸酶(DNase)
非特异性核酸酶
1、外切核酸酶对核酸的水解位点 （5´端或3´端的第一个3’,5’-磷酸二酯键）
核苷二磷酸、核苷三磷酸的合成
激酶 (d)NMP (d)NDP
核苷二磷酸激酶 (d)NTP
(d)ATP (d)ADP
(d)N2TP
(d)N2DP
腺苷酸激酶 鸟苷酸激酶 嘧啶核苷酸 激酶
二、脱氧核糖核苷酸的合成
底物：NDP(ADP、GDP、CDP、UDP)
催化酶: 硫氧还蛋白 核糖核苷二磷酸还原 核糖核苷酸还原酶
O O || || - 氨基甲酰磷酸合成酶II 谷氨酰胺 + HCO3 H2N-C-O-P-OH + 谷氨酸 | 2ATP 2ADP + Pi O氨基甲酰磷酸
尿嘧啶核苷酸合成途径
嘧啶环上各原子的来源
2、嘧啶核苷酸的补救合成
尿嘧啶磷酸核糖转移酶
尿嘧啶 + PRPP
UMP + PPi
尿嘧啶+ 1-磷酸核糖 尿嘧啶核苷 + ATP
第九章 核酸的酶促降解和核苷酸代 谢
第一节、核酸的酶促降解 第二节、核苷酸的分解代谢 第三节、核苷酸的生物合成
第一节、核酸的酶促降解
核酸（DNA和RNA）
核酸酶
核苷酸（碱基－戊糖－磷酸）
核苷酸酶（磷酸单酯酶）
磷酸
核苷（碱基－戊糖）
核苷（核苷磷酸化酶，核苷水解酶）
核糖或脱氧核糖（戊糖） 嘌呤或嘧啶（碱基）
B
5´ p
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
p
B
OH 3´
牛脾磷酸二酯酶（ 5´端外切5 3）
蛇毒磷酸二酯酶（ 3´端外切3 5）
非特异性核酸酶，作用于DNA、RNA
2、内切核酸酶对RNA的水解位点 （内部3’,5’-磷酸二酯键）
Py
1´
Pu
Py
Py
p
G
A
C
U
p
G
A
p
5´
p
p
p
p
p
p
p
OH
3´
RNase I
结晶
沉积组织
痛风（gout）
嘧啶的分解 各种嘧啶先转变为二氢嘧啶再进一步分解。
脱氨基
还原 打破环 内双键
水解 开环 再水解
第三节
核苷酸的合成代谢
从头合成途径
核苷酸的合成途径 补救途径
从头合成(de novo synthesis)途径： 利用氨基酸、磷酸戊糖等简单物质为原料，经 过一系列酶促反应合成核苷酸。
尿苷磷酸化酶
尿苷激酶
尿嘧啶核苷 +Pi UMP +ADP
CMP +ADP TMP +ADP
胞嘧啶核苷 + ATP 胸腺嘧啶核苷 + ATP
尿苷激酶 胸苷激酶
核苷二磷酸和三磷酸的合成
激酶
AMP ATP ADP ADP ATP ADP 激酶
ATP
激酶
激酶 GDP GTP ADP
GMP
ATP
ATP
ADP
来自谷氨酰胺的酰胺氮
“竹竿”（Gly）立中央，“谷子”(Gln)下面长，二氧化碳“天”(Asp)上飘， “假仙”（甲酰）在两旁
2、嘌呤核苷酸的补救合成途径
①嘌呤碱与PRPP反应生成嘌呤核苷酸 两条途径
②嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸
腺嘌呤 + PRPP 次黄嘌呤 + PRPP
APRT
AMP + PPi IMP + PPi
嘌呤的各个原子是在磷酸核糖焦磷酸（PRPP） 的C1位上逐渐加上去的，逐步合成嘌呤环 嘌呤环上的N、C原子由氨基酸、甲酸和CO2提供
参与合成的氨基酸：天冬氨酸(Asp)、甘氨酸(Gly、 谷氨酰胺(Gln)
嘌呤环上各原子的来源
来自CO2 来自天冬氨酸 N1 来自甲酸 C2 N3 C6 C5 C4 N7 C8 N9 来自甘氨酸 来自甲酸