O CH2 O C
氨甲酰磷酸 HO C
Hale Waihona Puke PiCH N COOH H
H2O
O
C
CH N COOH H NAD + NADH+H+ O
氨甲酰天冬氨酸
二氢乳清酸 二氢乳清酸 脱氢酶
CH H2N COOH
As p
O HN O N R-5'-P O
脱羧酶
CO2
HN O N
磷酸核糖转移酶
COOH PRPP PPi
质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶
核苷酸的途径。
•合成部位 主要是肝细胞胞液 •特点 先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。
先合成UMP，再转变成dTMP和CTP。
•嘧啶合成的元素来源
氨基甲 酰磷酸
天冬氨酸
•合成过程 1. 尿嘧啶核苷酸的合成
谷氨酰胺 + HCO3氨基甲酰磷 酸合成酶II
2ATP
2ADP+Pi
3
胞嘧啶
+
3
2 +
+
+
2
3
2
2
3
3
嘧 啶 的 分 解
第三节 核苷酸的生物合成
核苷酸合成的两条途径 补救途径 核苷 碱基 脱氧核苷 从头合成 核糖、氨基酸、CO2、NH3 辅酶 核糖核苷酸 RNA 脱氧核苷酸
DNA
一、嘌呤核苷酸的合成代谢 （一）嘌呤核苷酸的从头合成
概念：嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷 酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质 为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的 途径。
•合成过程
腺嘌呤 + PRPP
APRT
AMP + PPi
腺嘌呤磷酸核糖转移酶：APRT
次黄嘌呤 + PRPP
HGPRT
IMP + PPi
次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶：HGPRT
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT
腺苷激酶
GMP + PPi
腺嘌呤核苷
AMP
ATP
ADP
“补救”途径 (脑和骨髓) 主要发生在肝 内 核苷 脏，常因各种 外 抑制物甚至生 源 理紧张导致其 碱基、Pi 核 中的某些酶缺 酸 乏，影响细胞 生长。 脱氧核苷 分
核糖
腺苷 次黄苷
A-腺嘌呤
核糖-1-磷酸 H 2O 2
2.2 嘧啶的分解
β-氨基异丁酸 HO H OO O CH O 乙酸 NH2 尿嘧啶 H O CH 3 HO OH H CHH H H 33 NH 乙酸+3NH +2CO CHNADPH+H HO 3 NADPH+H HNH2 H2 CH2 H 胸腺嘧啶 ON H H H HO OH H H H H H CO2 CH2 H β-氨基异丁酸 NADP +NH NADPH O OH H2N H N N H +CO β-丙氨酸 2 NH H 2CO H HO OH HH H 排出体外或进入有机酸 3 H CO +NH 代谢。 CO 2 3 2 NH
AMP ADP ATP GMP GDP GTP
_
XMP
_
腺苷酸代 琥珀酸
AMP
ADP GDP
ATP GTP
目录
IMP
GTP
+
XMP
_
ATP
+GMP
二、嘧啶核苷酸的合成代谢

从头合成途径 补救合成途径

（一）嘧啶核苷酸的从头合成 •定义
嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核
糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物
谷氨酸 + 氨基甲酰磷酸
氨基甲酰磷酸合成酶 I、II 的区别 CPS-I 分布 氮源 变构激活剂 功能 肝细胞线粒体中 氨 N-乙酰谷氨酸 尿素合成 CPS-II 胞液（所有细胞） 谷氨酰胺 无 嘧啶 合成
O NH2 O C O P
O
天冬氨酸 C HO C CH2 氨甲酰转移酶 NH2 CH2 二氢乳清酸酶 HN
HN O N H COOH
R-5'-P
UMP UTP
乳清酸核苷酸
乳清酸
2. 胞嘧啶核苷酸的合成
尿苷酸激酶 ATP ADP
UDP
二磷酸核苷激酶 ATP ADP
UTP
CTP合成酶 谷氨酰胺 ATP 谷氨酸 ADP+Pi
（二） 嘧啶核苷酸的补救合成
嘧啶磷酸核糖转移酶
嘧啶 + PRPP
磷酸嘧啶核苷 + PPi
“从头合成”途径（通常情况下占95%） 核糖、氨基酸、CO2、NH3、Pi
辅酶
核糖核苷酸
RNA
解
脱氧核糖核苷酸
核酸类补品原理所在 可提高康复速度 DNA
•（三）从头合成的调节（P217）
调节方式：反馈调节和交叉调节 _ _ _ + + 腺苷酸代
IMP
琥珀酸
R-5-P PRPP合成酶 酰胺转移酶 PRPP _PRA ATP
熟悉：从头合成的特点，补救合成的意义， 反馈调节，抗代谢物的种类等内容。
第一节 核酸的降解
核酸
核酸酶
进入磷酸戊糖途径 或重新合成核酸
核苷酸
核苷酸酶
水
磷酸
核苷
解
核苷磷酸化酶
何处去？
磷酸-戊糖
碱基
分解
？ 合成
特定部位的—限制性内切酶 内切酶 DNA RNA 外切酶
外切核酸酶对核酸的水解位点
B
5´ p
若浓度过高会引起尿结石、风湿性关节炎。
嘌 呤 的 分 解
尿囊酸
尿囊酸酶
尿素+乙醛酸
脱氨可发生在核苷/核苷酸水平
脱氨基酶
黄嘌呤
尿酸
OH 2 OH NH OH
HO H
HNH H N N N
H2O
N N
H2O
O2 O
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤氧化酶
HO2 HO
N N 核苷磷酸化酶
N N Pi 次黄嘌呤 H H 2O 2 H
• 嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、 氨基酸或叶酸等的类似物。
嘌呤类似物 氨基酸类似物 叶酸类似物
6-巯基嘌呤 氮杂丝氨酸等 氨蝶呤 6-巯基鸟嘌呤 氨甲蝶呤等 8-氮杂鸟嘌呤等
（二）嘧啶核苷酸的抗代谢物
• 嘧啶类似物
胸腺嘧啶(T)
5-氟尿嘧啶(5-FU)
•某些改变了核糖结构的核苷类似物
四、 脱氧核糖核苷酸的生成
B
B
B
p
B
B
B
B
p
p
p
p
p
p
OH 3´
牛脾磷酸二酯酶5´ 端外切得： 3’核苷酸
蛇毒磷酸二酯酶 3´端外切得： 5’核苷酸
第二节 碱基的分解
提问：嘌呤碱包括哪几种？ A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤
2.1 嘌呤的分解
部位： 肝、肾、小肠 A-腺嘌呤的分解 不同种类动物将尿酸直排或进行不同程度继续降解排 出体外。 G-鸟嘌呤分解与A类似，产物也是尿酸。
•合成的过程
1. IMP的合成 2. AMP和GMP的生成
天冬氨酸 谷氨酰胺 甘氨酸 CO2 一碳单位 磷酸核糖
AMP IMP
GMP
IMP生成总反应过程
（5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸） PRPP合成酶 PRPP 谷氨酰胺 酰胺转移酶 谷氨酸
PP-1-R-5-P
AMP ATP
（5-磷酸核糖）
R-5-P
尿嘧啶核苷 + ATP
胸腺嘧啶核苷 + ATP
尿苷激酶
UMP +ADP TMP +ADP
胸苷激酶
•（三）从头合成的调节
ATP + CO2+ 谷氨酰胺
-
氨基甲酰磷酸 天冬氨酸
氨基甲酰天冬氨酸 PRPP
-
-
嘌呤核苷酸 ATP + 5-磷酸核糖 嘧啶核苷酸
UMP
UTP
CTP
三、核苷酸从头合成的抗代谢物 （一） 嘌呤核苷酸的抗代谢物
第十章 核酸的降解和核苷酸代谢
1、尿素分子中的2个氮原子，一个来自（ ），
一个来自（ ）。 2、体内转运一碳单位的载体是（ ）
3、氨在血液中是如何运输的？ ？
4、生糖氨基酸 ？
【目的与要求】

掌握：核苷酸的生物学功用，从头合成途 径、补救合成途径的概念，嘌呤环及嘧啶 环的元素来源，5-磷酸核糖的活化，氨基 甲酰磷酸的生成，脱氧（核糖）核苷酸的 生成。嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸分解代谢 的产物。
在核苷二磷酸水平上进行 （N代表A、G、U、C等碱基）
五、核苷三磷酸的合成
AMP
激酶 ATP ADP
ADP
激酶 ATP ADP
ATP
GMP
激酶 ATP ADP
GDP
激酶
GTP
ATP ADP
核 苷 酸 的 合 成 及 相 互 关 系
•合成部位
肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官， 其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此 合成途径。
•嘌呤碱合成的元素来源
CO2 甘氨酸
天冬氨酸 甲酰基 （一碳单位） 甲酰基 （一碳单位）
谷氨酰胺 （酰胺基）
合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘 氨酸、一碳基团、CO2、磷酸核糖。 合成特点：磷酸核糖为起始物，逐步 加原料合成嘌呤环，形成重要中间产物 IMP（次黄嘌呤核苷酸），再由它转变 为AMP和GMP。
（5´-磷酸核糖胺）
H2N-1-R-5´-P
在谷氨酰胺、甘氨酸、 一碳单位、二氧化碳及 天冬氨酸的逐步参与下 经9步反应
AMP