甲壳类动物、软体动物
各种生物嘌呤碱的代谢产物
嘌呤代谢产物
排泄动物
尿酸
人类、灵长类动物、鸟类、昆虫
尿囊素
除灵长类外其它哺乳类动物
尿囊酸
某些硬骨鱼类
尿素、乙醛酸 大多数鱼类、两栖类动物
氨、二氧化碳 甲壳类动物、软体动物
3. 嘧啶的降解
❖ 嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷 酸化酶的催化下，除去磷酸和核糖，产生的 嘧啶碱可在体内进一步分解代谢。不同的嘧 啶碱其分解代谢的产物不同，其降解过程主 要在肝脏进行。
N7 C8
N9
来自甘氨 酸
来自甲 酸—一 碳单位
来自谷氨酰胺的酰 胺氮
❖ 过程： 5-磷酸核糖+ATP PRPP合成酶PRPP+AMP
天冬氨酸
甘氨酸
1
谷氨酰胺
一碳单位
CO2
IMP
2
AMP GMP
酰胺转移酶 PP-1-R-5-P
Gln Glu
H2N-1-R-5-P
5-磷酸核糖胺PRA
甘氨酸
GAR 合成酶
脱氧核糖核酸外切酶：只作用DNA 核糖核酸外切酶:只作用于RNA
B.核酸内切酶:从核酸分子内部切断3’，5’-磷酸二酯键。 （磷酸二酯酶）
限制性内切酶：在细菌细胞内存在的一类 能识别并水解外源双链DNA的核酸内切酶， 可用于特异切割DNA,常作为工具酶。
❖ 具有识别双链DNA分子中特定核苷酸序列， 并由此切割DNA双链的核酸内切酶统称为 限制性核酸内切酶。
NH
ATP
Mg2+
H2C CHO O=C
NH R-5'-P
转甲酰基酶 H2C-NH2
O=C
FH4
N10-甲酰 FA4
NH
R-5'-P
甲酰甘氨酰胺核苷酸FGAR
甘氨酰胺核苷酸GAR
NH H2C CHO O=C
NH
Gln
ATP
Glu
Mg2+
NH H2C CHO HN=C
NH
R-5'-P
甲酰甘氨酰胺核苷酸 FGAR
体内核苷酸主要是5‘-核苷酸，核糖核 苷酸浓度（mmol）远大于脱氧核糖核 苷酸（μmol）。ATP最多。
体内核苷酸的来源：
★体内合成：完全能够满足机体需要。
★体内核酸的降解；
★食物核酸消化吸收：
第一节 核酸的分解代谢
1. 核酸的酶促降解 2. 嘌呤的降解： 3. 嘧啶的降解：
1. 核酸的酶促降解
第九章 核苷酸代谢
Metabolism of nucleic acid
❖核苷酸(nucleotide)是构成核酸 (nucleic acid)的基本单位，人体所需的 核苷酸都是由机体自身合成的。
❖食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不 能被人体所利用。
❖ 核苷酸类物质在人体具有多方面的生理功用：
❖ ① 作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP， UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP 合成DNA。
胞嘧啶
尿嘧啶
胸腺嘧啶
二氢尿嘧啶
β-脲基丙酸 CO2 +NH3
β-脲基异丁酸
H2N-CH2-CH2-COOH β-丙氨酸
H2N-CH2-CH-COOH CH3
β-氨基异丁酸
β-氨基异丁酸可随尿排出，化疗、放疗患者↑
第二节 核苷酸的合成代谢
基本途径
从头合成
ATP
（CO2/NH3/AA/戊糖） 核苷酸
❖ ② 作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还 有GTP，UTP，CTP等。
❖ ③ 参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸 cAMP和cGMP作为激素的第二信使。
❖ ④ 参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+， NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的 成分。
❖ ⑤ 作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基， 用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带 蛋氨酸等。
HC N
C
HOOC H
C
H2N
CH
N R-5'-P
Mg2+
合成酶
天冬 氨酸
ATP
5-氨基咪唑4-（N-琥珀酸）-甲酰胺核苷酸SAICAR
O
5-氨基咪唑 4-（N-琥珀酸） -甲酰胺核苷酸
SAICAR
CN
H2 N
C
裂解酶
C
H2N
CH N
延胡索酸
R-5'-P
5-氨基咪唑4-甲酰
O
胺核苷酸AICAR
次黄嘌呤
黄嘌呤
H2O+O2 H2O2 除灵长类外其
它哺乳类动物 尿酸氧H化2酶O2
尿囊素
尿酸
H2O+O2 黄嘌呤氧化酶
人类、灵长类动物、
（植物H）2O 尿囊酸
CO2+H2O2 2H2O+O2 尿囊酸酶 尿素 + 乙醛酸
鸟类、昆虫 大多数鱼类、两
某些硬H骨2O 鱼类
2H2O
脲酶
栖类动物
4NH3 + 2CO2
2、补救合成途径：
利用体内游离的碱基或核苷，经过 简单反应过程合成核苷酸。主要在脑、 骨髓等组织进行。次要合成途径。
一、嘌呤核苷酸的合成：
（一）嘌呤核苷酸的从头合成途径
❖ 原料：天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳
单位、CO2、PRPP来自
CO2
来自天冬氨 酸
来自甲 酸—一 碳单位
C6
N1 C5
C2 C4 N3
HC N
5-氨基咪 唑核苷酸 AIR
C CH H2N N
R-5'-P
R-5'-P
甲酰甘胺咪唑核苷酸FGAM
ATP Mg2+
K+
AIR合 成酶
HC N
O
C CH 羧化酶
CN
H2N N R-5'-P CO2
HO C CH C
5-氨基咪唑核苷酸AIR
HOOC
O
H2N
N R-5'-P
H2C
CN
5-氨基咪唑4-羧酸核苷酸CAIR
2、 嘌呤的降解：
❖ 嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下， 脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶的催化下 分解生成嘌呤碱，最后氧化生成尿酸(uric acid)， 经尿液排出体外。
过程：
AMP
GMP
黄嘌呤氧化酶
次黄嘌呤
黄嘌呤
尿酸
腺嘌呤
鸟嘌呤
H2O 腺嘌呤脱氨H酶2O
鸟嘌呤脱氨酶
NH3
黄嘌呤N氧H化3 酶
半合成（补救合成）
（d）NDP
补救途径
核苷 碱基
从头合成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
核糖、氨基酸、CO2、NH3
核糖核苷酸
辅酶
脱氧核苷
脱氧核苷酸
RNA
DNA
一、嘌呤核苷酸的合成代谢：
❖ 核苷酸合成的2条途径：
1、从头合成途径：
利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位、 二氧化碳等简单化合物为原料，经一系 列酶促反应合成核苷酸的过程。主要在 肝进行。主要的合成途径。
核酸酶
核酸
磷酸单脂酶
单核苷酸
核苷磷酸化酶
磷酸
核苷
核苷酶
嘧啶（嘌呤） 嘧啶（嘌呤） 核糖（脱氧核糖）
核糖-1-磷酸
脱氧核糖-1-磷酸
醛缩酶
核糖-5-磷酸 乙醛
磷酸戊糖途径
甘油醛-3-磷酸
核酸酶：作用于核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶,按其作用 位置分为:
A.核酸外切酶：作用于核酸链的末端（3’端或5’端）， 逐个水解下核苷酸。（磷酸单酯酶）