ATP ADP
ATP GTP
第八章核酸代谢
小结：从头合成的特点
• 是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环 不是先单独合成嘌呤碱后再与磷酸核糖结合
• 是体内嘌呤核苷酸的主要来源，耗大量氨基酸 和ATP
• 肝是体内从头合成的主要器官 其次是小肠黏膜和胸腺 脑、骨髓及脾脏不能从头合成
• 催化酶以多酶复合体形式存在，调节酶是磷酸 核糖焦磷酸合成酶和磷酸核糖酰胺转移酶
核苷
Pi
核苷磷酸化酶
1-磷酸核糖 碱基 尿酸
第八章核酸代谢
补救合成
AMP GMP
H
（次黄嘌呤）
G
嘌呤碱的最终 代谢产物
X
（黄嘌呤）
黄嘌呤 氧化酶
第八章核酸代谢
痛风症的治疗机制
第八章核酸代谢
第二节 嘧啶核苷酸代谢
嘧啶核苷酸的结构
第八章核酸代谢
一．嘧啶核苷酸的合成代谢
从头合成途径
补救合成途径
3. 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）
第八章核酸代谢
4. 过程
次黄嘌呤核苷酸（IMP）合成
IMP转变为AMP和GMP
PP-1-R-5-P
AMP ATP
R-5-P
（磷酸核糖焦磷酸） PRPP合成酶（5-磷酸核糖）
酰胺转移酶
谷氨酰胺 ATP供能，依次与G胺基咪唑4-甲酰胺核苷酸
（FAICAR）
MTX
5-氨基异咪唑4-甲酰胺核苷酸
（AICAR）
6-MP AMP
6-MP PPi
6-MP
=
PRPP
腺嘌呤（A）
氮杂丝氨酸
PPi PRPP
GMP
鸟嘌呤(G)
6-MP
二、嘌呤核苷酸的分解代谢 部位：肝、小肠、肾
核苷酸酶
核苷酸
腺苷激酶(adenosine kinase)
第八章核酸代谢
4. 过程：
腺嘌呤 + PRPP 次黄嘌呤 + PRPP
APRT AMP + PPi
HGPRT IMP + PPi
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi
腺嘌呤核苷
腺苷激酶 AMP
ATP ADP
第八章核酸代谢
5. 生理意义
➢ 补救合成节省从头合成时的能量和一些氨 基酸的消耗
（一）嘧啶核苷酸的从头合成 1. 部位：肝（主）；胞液 2. 原料：
谷氨酰胺、二氧化碳和天冬氨酸
第八章核酸代谢
3. 元素来源
氨基甲 酰磷酸
天冬氨酸
4. 特点： 先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连
第八章核酸代谢
5. 过程： ① 尿嘧啶核苷酸的生成
谷氨酰胺 + HCO3-
氨基甲酰磷 酸合成酶II
2ATP 2ADP+Pi
第八章核酸代谢
第一节 嘌呤核苷酸代谢
• 嘌呤核苷酸结构
AMP
GMP
第八章核酸代谢
一．嘌呤核苷酸的合成代谢
从头合成途径
补救合成途径
（一）嘌呤核苷酸的从头合成 1. 定义：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及
CO2等简单物质为原料，经过一系列 酶促反应，合成嘌呤核苷酸的过程 2. 部位：胞液
第八章核酸代谢
第八章核酸代谢
（二）嘌呤核苷酸的补救合成 1. 定义：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经
过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸 的过程。 2. 部位：脑、骨髓、脾脏 3. 酶： 腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine phosphoribo syl transferase, APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT)
叶酸类似物 氨蝶呤 氨甲蝶呤
第八章核酸代谢
➢6-巯基嘌呤（6MP）
次黄嘌呤 (H)
6-巯基嘌呤 (6-MP)
第八章核酸代谢
6MP作用机理：
• 经磷酸核糖化生成6MP核苷酸，抑制IMP向 AMP和GMP转变
• 通过竞争性抑制，影响次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸 核糖转移酶（HGPRT），使PRPP中磷酸核糖 不能向G及I转移，阻止补救合成途径
第八章
核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
第八章核酸代谢
概述
• 核酸的消化与吸收
食物核蛋白
胃酸
蛋白质
核酸(RNA及DNA)
胰核酸酶
核苷酸
核苷
胰、肠核苷酸酶
磷酸
核苷酶
碱基
戊糖
（分解排出） 第八章核酸代谢
• 核苷酸生物学功能
– 核酸合成原料（主） – 体内能量利用形式 – 参与代谢和生理调节 – 组成辅酶 – 活化中间代谢物
谷氨酸 + 氨基甲酰磷酸
第八章核酸代谢
氨基甲酰磷酸合成酶 I、II 的区别
CPS-I
分布 氮源
肝细胞线粒体中 氨
变构激活剂 N-乙酰谷氨酸
功能
尿素合成
CPS-II
胞液（所有细胞） 谷氨酰胺 无 嘧啶 合成
第八章核酸代谢
② 胞嘧啶核苷酸的生成
尿苷酸激酶
UDP
ATP ADP
二磷酸核苷激酶
ATP
ADP
• 6MP与IMP结构相似，反馈抑制PRPP酰胺转 移酶干扰磷酸核糖胺形成，阻断从头合成途径
第八章核酸代谢
= =
= =
PRPP
谷氨酰胺 （Gln）
=
6-MP
PRA 氮杂丝氨酸
6-MP
PRPP PPi
次黄嘌呤
=
IMP
（H）
MTX
氮杂丝氨酸
甘氨酰胺 核苷酸 （GAR）
甲酰甘氨酰 胺核苷酸 （FGAR）
谷氨酸
基，Gln，CO2，Asp,甲酰基
反应
AMP
H2N-1-R-5´-P （5´-磷酸核糖胺）
IMP
第八章核酸代谢
GMP
IMP生成总反应过程
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶 ②腺苷酸代琥珀酸裂解酶 ④GMP合成酶
激酶
AMP
ATP ADP
ADP
激酶 ATP ADP
GMP
激酶
激酶
GDP
ATP ADP
➢ 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进 行补救合成
第八章核酸代谢
（三）嘌呤核苷酸相互转变
AMP
腺苷酸代 琥珀酸
NH3
IMP
第八章核酸代谢
GMP XMP
（四）脱氧核苷酸生成
在核苷二磷酸水平上进行 （N代表A、G、U、C等碱基）
核糖核苷酸还原酶，Mg2+
NDP
dNDP
还原型硫氧化 还原蛋白-(SH)2
UTP
CTP合成酶
谷氨酰胺 ATP
谷氨酸 ADP+Pi
第八章核酸代谢
③ dTMP或TMP的生成
脱氧核苷酸还原酶
UDP
氧化型硫氧 化还原蛋白
S
S
NADP+ 硫氧化还原蛋白还原酶 (FAD)
NADPH + H+
激酶 dNDP + ATP
dNTP + ADP
第八章核酸代谢
(五)嘌呤核苷酸的抗代谢物
一些嘌呤、氨基酸或叶酸等的类似物。 方式：竞争性抑制
嘌呤类似物 6-巯基嘌呤 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤
氨基酸类似物 氮杂丝氨酸