《生物化學》楊榮武 主編 14第十章54核酸的降解和核苷酸代謝課件

第十章核酸的降解和

核苷酸代謝第十章核酸的降解和

1一、核酸的降解糖一、核酸的降解糖2核酸的降解過程核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶（磷酸單酯酶）核苷磷酸化酶核酸核苷酸核苷磷酸嘌呤或嘧啶戊糖-1-磷酸+磷酸核酸的降解過程核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶（磷酸單酯酶）核苷3二、核苷酸的分解代謝（一）嘌呤堿的分解代謝這是一個氧化降解過程，不同生物降解的產(chǎn)物不同。二、核苷酸的分解代謝（一）嘌呤堿的分解代謝4

腺嘌呤鳥嘌呤

H2O

H2O

NH3

NH3

次黃嘌呤黃嘌呤

H2O+O2H2O2H2O+O2

H2O2尿囊素尿酸

H2OCO2+H2O22H2O+O2

尿囊酸尿素+乙醛酸

H2O2H2O

4NH3+2CO2

（人類和靈長類動物、爬蟲、鳥類）（魚類、兩棲類）（海洋無脊椎動物）腺嘌呤脫氨酶鳥嘌呤脫氨酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶尿酸氧化酶尿囊素酶尿囊酸酶脲酶（植物）（靈長類以外的哺乳動物）別嘌呤醇：次黃嘌呤底物類似物經(jīng)酶作用后成為酶的滅活物，稱之為自殺作用物。自殺性底物腺嘌呤鳥嘌5（二）嘧啶堿的分解代謝（二）嘧啶堿的分解代謝6嘧啶的降解：這是一個還原降解過程。

胞嘧啶尿嘧啶二氫尿嘧啶

H2ONH3NAD(P)H+H+NAD(P)+H2O

β-丙氨酸

β-脲基丙酸

H2O

胸腺嘧啶二氫胸腺嘧啶

NAD(P)H+H+NAD(P)+H2O

β-氨基異丁酸β-脲基異丁酸

H2O

胞嘧啶脫氨酶二氫尿嘧啶脫氫酶脲基丙酸酶二氫尿嘧啶脫氫酶二氫嘧啶酶脲基丙酸酶NH3+CO2+NH3+CO2+嘧啶的降解：這是一個還原降解過程。胞嘧啶脫氨酶二氫尿嘧啶脫氫7三、核苷酸的合成代謝體內(nèi)的核苷酸可以氨基酸和某些小分子物質為原料，經(jīng)一系列酶促反應從頭合成，稱為從頭合成途徑,也可利用細胞中自由存在的堿基和核苷合成核苷酸，一般稱為補救合成途徑。從頭合成途徑是體內(nèi)核苷酸合成的主要途徑，大腦中次黃嘌呤核苷酸和鳥嘌呤核苷酸的合成主要依賴于補救途徑。三、核苷酸的合成代謝體內(nèi)的核苷酸可以氨基酸和某些小分子物質為8嘌呤核苷酸的從頭合成嘌呤核苷酸的從頭合成9H2NH2NH2NH2NH2NH2N10

AMP-SAMPIMPXMPGMPAspNAD+Gln

11嘌呤環(huán)中各原子的來源嘌呤環(huán)中各原子的來源12

活性磷酸核糖形式：磷酸核糖焦磷酸（PRPP）

兩個階段：首先合成IMP，再由IMP轉變成AMP與GMP

嘌呤核苷酸是在一磷酸水平上合成的在合成嘌呤核苷酸的過程中逐步合成嘌呤環(huán)原料：磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2及一碳單位部位：胞液嘌呤核苷酸的從頭合成

活性磷酸核糖形式：磷酸核糖焦磷酸（PRPP）原料：磷酸核糖13腺嘌呤腺嘌呤嘌呤核苷酸的補救合成途徑腺嘌呤腺嘌呤嘌呤核苷酸的補救合成途徑14三磷酸嘌呤核苷酸及脫氧嘌呤核苷酸的合成：三磷酸嘌呤核苷酸及脫氧嘌呤核苷酸的合成：15嘧啶核苷酸的從頭合成Ⅱ

嘧啶核苷酸的從頭合成Ⅱ16《生物化學》楊榮武主編14第十章54核酸的降解和核苷酸代謝課件17嘧啶環(huán)中各原子的來源Gln(NH3)嘧啶環(huán)中各原子的來源Gln(NH3)18原料：磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2

部位：胞液嘧啶核苷酸的從頭合成兩個階段：首先合成UMP，再由UMP轉變成CTP與dTMP

胞嘧啶核苷酸的生成發(fā)生在三磷酸水平，由UTP轉變?yōu)镃TP先合成嘧啶環(huán)，再合成嘧啶核苷酸原料：磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2嘧啶核苷酸的從頭19嘧啶核苷酸的補救途徑嘧啶+PRPP一磷酸嘧啶核苷+PPi嘧啶磷酸核苷轉移酶尿嘧啶核苷+ATPUMP+ADP尿苷激酶嘧啶核苷酸的補救途徑嘧啶+PRPP20脫氧嘧啶核苷酸的合成：

脫氧嘧啶核苷酸的合成：21抗代謝物：競爭性抑制6巰基嘌呤（6MP）：次黃嘌呤（I）的類似物，抑制嘌呤核苷酸的補救合成。在體內(nèi)可轉變?yōu)?巰基嘌呤核苷酸，抑制嘌呤核苷酸的從頭合成。5氟尿嘧啶（5FU）：胸腺嘧啶的類似物，抑制胸腺嘧啶核苷酸的合成。阿糖胞苷：胞苷的類似物，抑制dCDP的生成。氨甲蝶呤（MTX）：葉酸類似物，抑制四氫葉酸的合成，從而同時抑制嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸的從頭合成氮雜絲氨酸：Gln類似物，同時抑制嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的從頭合成抗代謝物：競爭性抑制22第十章核酸的降解和

核苷酸代謝第十章核酸的降解和

23一、核酸的降解糖一、核酸的降解糖24核酸的降解過程核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶（磷酸單酯酶）核苷磷酸化酶核酸核苷酸核苷磷酸嘌呤或嘧啶戊糖-1-磷酸+磷酸核酸的降解過程核酸酶（磷酸二酯酶）核苷酸酶（磷酸單酯酶）核苷25二、核苷酸的分解代謝（一）嘌呤堿的分解代謝這是一個氧化降解過程，不同生物降解的產(chǎn)物不同。二、核苷酸的分解代謝（一）嘌呤堿的分解代謝26

腺嘌呤鳥嘌呤

H2O

H2O

NH3

NH3

次黃嘌呤黃嘌呤

H2O+O2H2O2H2O+O2

H2O2尿囊素尿酸

H2OCO2+H2O22H2O+O2

尿囊酸尿素+乙醛酸

H2O2H2O

4NH3+2CO2

（人類和靈長類動物、爬蟲、鳥類）（魚類、兩棲類）（海洋無脊椎動物）腺嘌呤脫氨酶鳥嘌呤脫氨酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶尿酸氧化酶尿囊素酶尿囊酸酶脲酶（植物）（靈長類以外的哺乳動物）別嘌呤醇：次黃嘌呤底物類似物經(jīng)酶作用后成為酶的滅活物，稱之為自殺作用物。自殺性底物腺嘌呤鳥嘌27（二）嘧啶堿的分解代謝（二）嘧啶堿的分解代謝28嘧啶的降解：這是一個還原降解過程。

胞嘧啶尿嘧啶二氫尿嘧啶

H2ONH3NAD(P)H+H+NAD(P)+H2O

β-丙氨酸

β-脲基丙酸

H2O

胸腺嘧啶二氫胸腺嘧啶

NAD(P)H+H+NAD(P)+H2O

β-氨基異丁酸β-脲基異丁酸

H2O

胞嘧啶脫氨酶二氫尿嘧啶脫氫酶脲基丙酸酶二氫尿嘧啶脫氫酶二氫嘧啶酶脲基丙酸酶NH3+CO2+NH3+CO2+嘧啶的降解：這是一個還原降解過程。胞嘧啶脫氨酶二氫尿嘧啶脫氫29三、核苷酸的合成代謝體內(nèi)的核苷酸可以氨基酸和某些小分子物質為原料，經(jīng)一系列酶促反應從頭合成，稱為從頭合成途徑,也可利用細胞中自由存在的堿基和核苷合成核苷酸，一般稱為補救合成途徑。從頭合成途徑是體內(nèi)核苷酸合成的主要途徑，大腦中次黃嘌呤核苷酸和鳥嘌呤核苷酸的合成主要依賴于補救途徑。三、核苷酸的合成代謝體內(nèi)的核苷酸可以氨基酸和某些小分子物質為30嘌呤核苷酸的從頭合成嘌呤核苷酸的從頭合成31H2NH2NH2NH2NH2NH2N32

AMP-SAMPIMPXMPGMPAspNAD+Gln

33嘌呤環(huán)中各原子的來源嘌呤環(huán)中各原子的來源34

活性磷酸核糖形式：磷酸核糖焦磷酸（PRPP）

兩個階段：首先合成IMP，再由IMP轉變成AMP與GMP

嘌呤核苷酸是在一磷酸水平上合成的在合成嘌呤核苷酸的過程中逐步合成嘌呤環(huán)原料：磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2及一碳單位部位：胞液嘌呤核苷酸的從頭合成

活性磷酸核糖形式：磷酸核糖焦磷酸（PRPP）原料：磷酸核糖35腺嘌呤腺嘌呤嘌呤核苷酸的補救合成途徑腺嘌呤腺嘌呤嘌呤核苷酸的補救合成途徑36三磷酸嘌呤核苷酸及脫氧嘌呤核苷酸的合成：三磷酸嘌呤核苷酸及脫氧嘌呤核苷酸的合成：37嘧啶核苷酸的從頭合成Ⅱ

嘧啶核苷酸的從頭合成Ⅱ38《生物化學》楊榮武主編14第十章54核酸的降解和核苷酸代謝課件39嘧啶環(huán)中各原