生物化学基础第9章 核酸代谢课件.ppt

1、第九章第九章 核酸代谢核酸代谢Metabolism of Nucleotides 重点内容重点内容 核苷酸的分解与合核苷酸的分解与合成过程成过程 DNA、RNA分解与分解与合成过程合成过程 DNA、RNA的代谢的代谢机制机制目目 录录第一节第一节 概述概述第二节第二节 核苷酸的分解代谢核苷酸的分解代谢第三节第三节 核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成第四第四节节 DNA的生物合成的生物合成第五节第五节 RNA的合成的合成第六节第六节 基因工程基因工程复复 习习 核苷酸是核酸的基本结构单位核苷酸是核酸的基本结构单位。 核苷酸的生物学功能核苷酸的生物学功能： 作为核酸合成的原料（主要功能） 体内能量的

2、主要利用形式（ATP 、GTP等） 参与代谢和生理调节（cAMP、cGMP） 组成辅酶（NAD 、 FAD、NADP+、HSCoA等） 活化中间代谢物（UDPG、CDP-胆碱、SAM等） 核苷酸不属营养物质不属营养物质；食物来源嘌呤和嘧啶碱很少被机体利用第一节第一节 核苷酸的来源与分解吸收核苷酸的来源与分解吸收 1. 自身合成（主要途径）自身合成（主要途径）2. 食物（次要）食物（次要）磷酸戊糖磷酸戊糖途径或重途径或重合成核酸合成核酸分解为尿分解为尿素及其他素及其他 核苷酸及水解产物（核苷酸及水解产物（碱基、磷酸碱基、磷酸）均可被细胞吸）均可被细胞吸收，但绝大部分在肠粘膜细胞中被进一步分解而收

3、，但绝大部分在肠粘膜细胞中被进一步分解而排出体外。排出体外。 分解产生的分解产生的戊糖戊糖被吸收而参与体内磷酸戊糖代谢被吸收而参与体内磷酸戊糖代谢通路。通路。AMP体内核苷酸的主要存在形式体内核苷酸的主要存在形式尼克酰胺腺嘌呤二尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸核苷酸(NAD+)ATP核酸组成核酸组成 单位单位核酸分解相关的酶类核酸分解相关的酶类酶的名称酶的名称底物底物作用方式作用方式核糖核酸酶 ribonucleaseRNA水解核酸为单核苷酸脱氧核糖核酸酶deoxyribonucleaseDNA水解脱氧核糖核酸为单核苷酸核酸内切酶 ndonucleaseDNA或 RNA特异性的磷酸二酯酶核酸外切酶 ex

4、onucleaseDNA或 RNA非特异性的磷酸二酯酶核苷水解酶nucleotidyl hydrolase单核苷（DNA与RNA特异）水解单核苷酸为碱基和磷酸核糖，不可逆nucloside phosphorylase单核苷酸磷酸解单核苷酸为嘌呤碱、嘧啶碱和戊糖-1-磷酸，反应可逆限制性内切酶 restriction endonuclease特异DNA顺序水解特定核苷酸序列处，使DNA断裂或产生缺口 定义：特定核苷酸序列处切开核苷酸之间定义：特定核苷酸序列处切开核苷酸之间3,5-磷酸二酯磷酸二酯键，使键，使DNA断裂或产生缺口。断裂或产生缺口。 如果识别序列的碱基经过修饰，限制性内切酶就不作用。

5、如果识别序列的碱基经过修饰，限制性内切酶就不作用。通常寄主通常寄主DNA在特定核苷酸序列处被甲基化而得到保护，在特定核苷酸序列处被甲基化而得到保护，但外源但外源DNA则被分解。则被分解。 型限制性内切酶既能催化宿主型限制性内切酶既能催化宿主DNA的甲基化，又催化非的甲基化，又催化非甲基化的甲基化的DNA的水解；的水解； 型限制性内切酶型限制性内切酶只催化非甲基化的只催化非甲基化的DNA的水解。的水解。限制性内切酶限制性内切酶 限制性内切酶限制性内切酶 举例举例 命名规则：命名规则：以微生物属名的第一个字母和种名的以微生物属名的第一个字母和种名的前两个字母组成，第四个字母表示菌株前两个字母组成，

6、第四个字母表示菌株(品系品系) 如大肠杆菌如大肠杆菌R菌株中分离的第一种限制酶（菌株中分离的第一种限制酶（EcoRI）识别切割顺序）识别切割顺序：C T T A AGA A T T CG切割位点切割位点第二节第二节 核苷酸的分解代谢核苷酸的分解代谢核苷酸核苷酸 核苷核苷+ +磷酸磷酸 碱基碱基+1-P-+1-P-戊糖戊糖核苷酸酶核苷酸酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶碱基碱基 + +戊糖戊糖核苷酶核苷酶一、一、 嘌呤碱基的分解嘌呤碱基的分解 分解主要分解主要器官：肝器官：肝肾肾小肠小肠 嘌呤嘌呤 核苷酸核苷酸 核苷核苷酸酶酸酶 嘌呤核嘌呤核 苷磷酸苷磷酸 化酶化酶嘌呤嘌呤核苷核苷 磷酸磷酸嘌呤水解、脱

7、氨及嘌呤水解、脱氨及 氧化作用生成氧化作用生成尿酸尿酸 核糖核糖 嘌呤碱嘌呤碱 嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸 补救合成途径补救合成途径 1-1-磷酸核糖磷酸核糖5-5-磷酸核糖磷酸核糖 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 尿酸尿酸（终产物）（终产物）嘌呤碱基的分解嘌呤碱基的分解 腺嘌呤分解腺嘌呤分解 第一步：腺嘌呤脱氨酶催化脱氨生成次黄嘌呤；第一步：腺嘌呤脱氨酶催化脱氨生成次黄嘌呤； 第二步：次黄嘌呤由黄嘌呤氧化酶氧化为第二步：次黄嘌呤由黄嘌呤氧化酶氧化为黄嘌呤黄嘌呤 鸟鸟 嘌呤由鸟嘌呤脱氢酶催化脱氨生成嘌呤由鸟嘌呤脱氢酶催化脱氨生成黄嘌呤黄嘌呤 第三步：黄嘌呤氧化为第三步：黄嘌呤氧化为尿酸尿酸注意：动物组织中

8、腺嘌呤脱氨酶含量极少，腺嘌呤核苷脱氨酶和腺注意：动物组织中腺嘌呤脱氨酶含量极少，腺嘌呤核苷脱氨酶和腺嘌呤核苷酸脱氨酶的活性极高，因此脱氨分解应在核苷和核苷酸水嘌呤核苷酸脱氨酶的活性极高，因此脱氨分解应在核苷和核苷酸水平上进行，再水解为次黄嘌呤。鸟嘌呤脱氨酶的分布较广，可催化平上进行，再水解为次黄嘌呤。鸟嘌呤脱氨酶的分布较广，可催化鸟嘌呤脱氨生成黄嘌呤，黄嘌呤再氧化成尿酸鸟嘌呤脱氨生成黄嘌呤，黄嘌呤再氧化成尿酸次黄嘌呤次黄嘌呤 核苷酸核苷酸腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷酸脱氨酶酸脱氨酶腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺嘌呤腺嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤 核苷核苷次黄嘌呤次黄嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脱氨酶脱氨酶

9、腺嘌呤核腺嘌呤核苷脱氨酶苷脱氨酶核苷酸酶核苷酸酶核苷酸酶核苷酸酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶H2ONH3H2ONH3H2O PiH2O Pi Pi 核糖核糖-1-PPi 核糖核糖-1-PH2ONH3鸟嘌呤鸟嘌呤H2O鸟嘌呤脱氨酶鸟嘌呤脱氨酶黄嘌呤黄嘌呤NH3H2O + O2H2O2黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶尿酸的生成尿酸的生成尿素尿囊素尿囊酸尿酸尿酸氧化酶尿酸氧化酶尿囊素酶尿囊素酶尿囊酸酶尿囊酸酶尿素酶尿素酶尿酸的排泄方式尿酸的排泄方式医学相关医学相关痛风症（男性多发）痛风症（男性多发） 正常生理情况下，尿酸生成与排泄恒定。正常人正常生理情况下，尿酸生成与排泄恒定。正常人血浆

10、中尿酸含量血浆中尿酸含量 0.120.36mmol/L。 当体内核酸大量分解当体内核酸大量分解(白血病、恶性肿瘤等白血病、恶性肿瘤等)或食或食入高嘌呤食物时，血中尿酸水平升高，当超过入高嘌呤食物时，血中尿酸水平升高，当超过0.48mmol/L(8mg/dl)时时，尿酸盐沉积于关节、软，尿酸盐沉积于关节、软组织、软骨及肾等处，而导致关节炎、尿路结石组织、软骨及肾等处，而导致关节炎、尿路结石及肾疾患，及肾疾患，称为痛风症称为痛风症。痛风症的治疗机制痛风症的治疗机制别嘌呤醇别嘌呤醇次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇别嘌呤醇别嘌呤醇与次黄嘌呤结

11、构类似，可被黄嘌呤氧化酶氧化成别别嘌呤醇与次黄嘌呤结构类似，可被黄嘌呤氧化酶氧化成别黄嘌呤，强烈抑制黄嘌呤氧化酶，成为酶的灭活物，从而抑黄嘌呤，强烈抑制黄嘌呤氧化酶，成为酶的灭活物，从而抑制尿酸的生成制尿酸的生成。 腺苷脱氨酶腺苷脱氨酶(adenosine deaminase, ADA)的遗传性的遗传性缺乏，导致酶活性下降，细胞免疫和体液免疫下缺乏，导致酶活性下降，细胞免疫和体液免疫下降，可选择性清除淋巴细胞，导致严重联合免疫降，可选择性清除淋巴细胞，导致严重联合免疫缺陷病缺陷病 (Severe combined immunodeficiency disease, SCID)。 医学相关医学相

12、关SCID二、嘧啶碱基的分解二、嘧啶碱基的分解嘧啶碱嘧啶碱1-1-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸核苷核苷 核苷酸酶核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶-丙氨酸、丙氨酸、-丙氨酸丙氨酸 -氨基异丁酸氨基异丁酸CO2 + NH3嘧啶分解特点嘧啶分解特点 嘧啶分解在嘧啶分解在肝脏肝脏中进行，分解为中进行，分解为NH3、H2O及及CO2 嘧啶可嘧啶可开环开环，分解过程为脱氨基、氧化、还原及脱羧基等，分解过程为脱氨基、氧化、还原及脱羧基等 反应步骤反应步骤:1. 胞嘧啶脱氨基转变为尿嘧啶胞嘧啶脱氨基转变为尿嘧啶2. 尿嘧啶和胸腺嘧啶在二氨尿嘧啶脱氢酶催化下，分别还原为尿嘧啶和胸腺嘧啶在二氨尿嘧啶

13、脱氢酶催化下，分别还原为二氢尿嘧啶和二氢胸腺嘧啶。二氢尿嘧啶和二氢胸腺嘧啶。3. 二氢嘧啶酶催化嘧啶环水解，生成二氢嘧啶酶催化嘧啶环水解，生成-丙氨酸和丙氨酸和-氨基异丁酸氨基异丁酸4. -丙氨酸生成乙酰丙氨酸生成乙酰CoA、-氨基异丁酸生成琥珀酰氨基异丁酸生成琥珀酰CoA进入进入TAC。胞嘧啶胞嘧啶NH3尿嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶 H2OCO2 + NH3-丙氨酸丙氨酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基异丁酸脲基异丁酸-氨基异丁酸氨基异丁酸H2O丙二酸单酰丙二酸单酰CoA乙酰乙酰CoA肝肝尿素尿素甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATAC糖异生糖异生二氢尿嘧啶脱氢酶二氢尿嘧啶脱氢酶

14、二氢胸腺嘧啶酶二氢胸腺嘧啶酶二氢尿嘧啶酶二氢尿嘧啶酶二氢胸腺嘧啶脱氢酶二氢胸腺嘧啶脱氢酶第三节第三节 核苷酸的合成代谢核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的合成二、嘧啶核苷酸的合成二、嘧啶核苷酸的合成三、核苷酸的抗代谢物三、核苷酸的抗代谢物四、脱氧核糖核苷酸的生成四、脱氧核糖核苷酸的生成 一、合成途径与核糖的来源一、合成途径与核糖的来源 核苷酸合成途径核苷酸合成途径: 从头合成与补救合成从头合成与补救合成 核糖来源于核糖来源于磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 5-磷酸核糖在磷酸核糖在磷酸核糖焦磷酸激酶磷酸核糖焦磷酸激酶催化下，与催化下，与ATP作用生成作用生成5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦

15、磷酸(PRPP)，然后用，然后用于单核苷酸的合成。于单核苷酸的合成。 二、嘌呤核苷酸的合成代谢二、嘌呤核苷酸的合成代谢一、从头合成途径一、从头合成途径 ( (de novo synthesis pathway) ) 定义：利用定义：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳氧化碳等原料，经一系列酶促反应合成嘌呤核苷等原料，经一系列酶促反应合成嘌呤核苷酸的途径。主要部位酸的途径。主要部位: :：肝、小肠肝、小肠和和胸腺胸腺（脑和骨（脑和骨髓不进行）髓不进行）二、补救合成途径二、补救合成途径( (salvage synthesis pathway) ) 定义：脑和骨髓中

16、利用体内游离嘌呤或嘌呤核定义：脑和骨髓中利用体内游离嘌呤或嘌呤核苷，合成嘌呤核苷酸的过程，称为苷，合成嘌呤核苷酸的过程，称为重新利用重新利用途径。途径。1 1、嘌呤碱的元素来源、嘌呤碱的元素来源CO2甲酰基甲酰基（一碳单位）（一碳单位）甲酰基甲酰基（一碳单位）（一碳单位）天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基）甘氨酸甘氨酸（一）从头合成过程（一）从头合成过程R-5-P（5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）磷酸核糖焦磷酸）IMPH2N-1-R-5 -P（5 -磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转

17、移酶2、次黄嘌呤核苷酸（、次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成）的合成 IMP合成共合成共11步步 以磷酸核糖为起始物，逐步加原以磷酸核糖为起始物，逐步加原子形成子形成IMP 需需5个个ATP，6个高能磷酸键个高能磷酸键2、IMP的合成的合成第一至三步：第一至三步：1. 腺嘌呤腺嘌呤 与与 PRPP反应为反应为5-磷酸核糖胺磷酸核糖胺 酶：酶： 磷酸核糖焦磷酸酰氨转移酶（别构酶）磷酸核糖焦磷酸酰氨转移酶（别构酶）2. 5-磷酸核糖胺与甘氨酸反应为甘氨酰胺核磷酸核糖胺与甘氨酸反应为甘氨酰胺核苷酸苷酸酶：酶：甘氨酰胺核苷酸合成酶甘氨酰胺核苷酸合成酶3. 甘氨酰胺核苷酸与亚甲四氢叶酸反应为甲甘氨酰胺核苷酸

18、与亚甲四氢叶酸反应为甲酰甘氨酰胺核苷酸酰甘氨酰胺核苷酸 酶：酶： 甘氨酰胺核苷酸甲酰基转移酶甘氨酰胺核苷酸甲酰基转移酶IMP合成合成四至六步四至六步4. 4. 甲酰甘氨酰胺核苷酸与谷氨酰胺反应为甲酰甘氨酰胺核苷酸与谷氨酰胺反应为甲酰甘氨咪唑核苷酸甲酰甘氨咪唑核苷酸 酶酶： 甲酰甘氨咪唑核苷酸合成酶甲酰甘氨咪唑核苷酸合成酶5.5.甲酰甘氨咪唑核苷酸脱水环化为甲酰甘氨咪唑核苷酸脱水环化为5-5-氨基氨基咪唑核苷酸咪唑核苷酸（ 生成嘌呤完整五元环）生成嘌呤完整五元环）6. 5-6. 5-氨基咪唑核苷酸与羧化生成氨基咪唑核苷酸与羧化生成5-5-氨基咪氨基咪唑唑-4-4-羧酸核苷酸羧酸核苷酸 酶：酶：

19、氨基咪唑核苷酸羧化酶氨基咪唑核苷酸羧化酶IMP合成合成七七至十步至十步7 7. 5-氨基咪唑氨基咪唑-4-羧酸核苷酸与天冬氨酸缩羧酸核苷酸与天冬氨酸缩合为合为5-氨基咪唑氨基咪唑-4-氢酸核苷酸氢酸核苷酸酶酶： 氨基咪唑琥珀到氨甲基核苷酸合成酶氨基咪唑琥珀到氨甲基核苷酸合成酶8. 5-氨基咪唑氨基咪唑-4-氢酸核苷酸脱去延胡索酸氢酸核苷酸脱去延胡索酸生成生成5-氨基咪唑氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸酶：酶：腺苷酸裂解酶腺苷酸裂解酶9-10 . 5-氨基咪唑氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸接受甲酰氨甲酰核苷酸接受甲酰四氢叶酸甲酰基，并脱水环化为四氢叶酸甲酰基，并脱水环化为IMP酶：酶：水解酶、

20、甲酰转移酶水解酶、甲酰转移酶IMP生成总反应过程生成总反应过程催化反应的四个酶催化反应的四个酶腺苷酸琥珀酸合成酶腺苷酸琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶脱氢酶腺苷酸琥珀酸裂解酶腺苷酸琥珀酸裂解酶 GMP合成酶合成酶3 AMP和和GMP的生成的生成AMPADPATPADPATP腺苷二磷酸激酶腺苷二磷酸激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPGTPADPATP鸟苷二磷酸激酶鸟苷二磷酸激酶ADPATP激酶激酶4 ATP和和GTP的生成的生成 （二）嘌呤核苷酸的补救合成途径（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径1、补救合成特点、补救合成特点l某些组织器官，如白细胞、血小板、脑、骨某些组织器官，如白细胞、血小板、脑、骨髓等

21、只能进行补救合成。髓等只能进行补救合成。l消耗能量少消耗能量少l氨基酸消耗少氨基酸消耗少l同样由同样由PRPP提供磷酸核糖提供磷酸核糖l相关疾病：自毁容颜症相关疾病：自毁容颜症 腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶( (adenine phosphoribosyl transferase,APRT) ) 次黄嘌呤次黄嘌呤- -鸟嘌呤磷酸核糖转移酶鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 ( (hypoxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) ) 胞苷激酶胞苷激酶 ( (kinase)2、参与补救合成的酶、参与补救合成的酶腺嘌呤腺嘌呤 + PRPP

22、AMP + PPiAPRT次黄嘌呤次黄嘌呤 + + PRPPIMP + PPiHGPRT鸟嘌呤鸟嘌呤 + + PRPPHGPRTGMP + PPi3 补救补救合成过程合成过程腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPADPAMPAMP合合成的两成的两条途径条途径IMP和和GMP的的合成合成（三）（三） 嘌呤合成的调节嘌呤合成的调节调节方式：调节方式：反馈调节反馈调节和和交叉调节交叉调节1. PRPP合成酶合成酶2. 磷酸核糖酰胺转移酶磷酸核糖酰胺转移酶3. 于于IMP向向AMP和和GMP的转变过程的转变过程4. 抗代谢物如：抗代谢物如： 6-巯基嘌呤、巯基嘌呤、6-巯基鸟嘌呤等阻巯基鸟嘌呤等阻

23、断核苷酸的生成，是抗癌作用的节点所在断核苷酸的生成，是抗癌作用的节点所在嘌嘌呤呤合合成成调调节节机机制制嘌呤抗代谢物分子结构嘌呤抗代谢物分子结构嘌呤类似物嘌呤类似物氨基酸类似物氨基酸类似物叶酸类似物叶酸类似物三、嘧啶核苷酸的合成代谢三、嘧啶核苷酸的合成代谢 l 从头合成途径从头合成途径( (de novo synthesis pathway) )l 补救合成途径补救合成途径( (salvage synthesis pathway) )（一）嘧啶核苷酸的从头合成（一）嘧啶核苷酸的从头合成l 定义：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳定义：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，经单位及二

24、氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸。过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸。l 嘧啶环各元素来源嘧啶环各元素来源 1 尿嘧啶核苷酸的从头合成过程尿嘧啶核苷酸的从头合成过程特点：特点：1. 先合成先合成嘧啶环嘧啶环，再与，再与磷酸核糖磷酸核糖相连相连2. 嘧啶环的合成开始于嘧啶环的合成开始于氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸谷氨酰胺谷氨酰胺 + + HCO3-氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸合成酶合成酶II2ATP2ADP + Pi 谷氨酸谷氨酸 + + 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶（CPS）的区别）的区别尿嘧啶核苷酸从头合成尿嘧啶核苷酸从头合成1. 经转酰、环化

25、、脱水、脱氢等合成嘧啶环经转酰、环化、脱水、脱氢等合成嘧啶环2. 催化反应的酶为多功能酶催化反应的酶为多功能酶3. 共六步反应共六步反应 第二步第二步限速步骤限速步骤 第三步第三步 环化环化 第四步第四步 嘧啶环生成嘧啶环生成反应部位：线粒体反应部位：线粒体 第五步第五步获得磷酸核糖获得磷酸核糖 第六步第六步产生生成产生生成2 胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP核苷酸激酶核苷酸激酶UDP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶ATPADPUTPCTP合成酶合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺 ATP+ H2O 谷氨酸谷氨酸ADP + Pi（二）（二） 嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶核苷酸的补救合成尿嘧啶尿嘧啶

26、+ + PRPP磷酸嘧啶核苷磷酸嘧啶核苷 + + PPi嘧啶磷酸核糖转移酶嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 + + ATP尿苷激酶尿苷激酶UMP +ADPl 定义：外源核酸及自身核苷酸分解产生的嘧啶及核苷的定义：外源核酸及自身核苷酸分解产生的嘧啶及核苷的重新利用重新利用l 尿嘧啶补救合成的两条途径：尿嘧啶补救合成的两条途径：途径一合成关键酶是磷酸核糖转移酶途径一合成关键酶是磷酸核糖转移酶途径二催化反应的酶尿苷激酶途径二催化反应的酶尿苷激酶l 胞嘧啶可被尿苷激酶催化生成胞嘧啶核苷酸。胞嘧啶可被尿苷激酶催化生成胞嘧啶核苷酸。（三）嘧啶（三）嘧啶合成的调节合成的调节ATP + CO2+ + 谷

27、氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸ATP + 5-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸PRPP 5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶 阿糖胞苷阿糖胞苷 环胞苷环胞苷 （四）嘧啶核苷酸抗代谢物（四）嘧啶核苷酸抗代谢物总结：两种核苷酸的生物合成总结：两种核苷酸的生物合成 从头合成途径从头合成途径 嘌呤：嘌呤： 在磷酸核糖焦磷酸基础上合成嘌呤环在磷酸核糖焦磷酸基础上合成嘌呤环 嘧啶：先形成嘧啶环，再与核糖环结合嘧啶：先形成嘧啶环，再与核糖环结合 补救合成途径补救合成途径 嘌呤：嘌呤： 磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶(重要重要) 嘌呤核苷激酶嘌呤

28、核苷激酶(次要次要) 嘧啶：嘧啶核苷激酶嘧啶：嘧啶核苷激酶(重要重要) 磷酸核糖转移酶磷酸核糖转移酶(次要次要)特点：特点：1. 在核苷二磷酸水平上 直接还原2. 需要ATP提供能量3. 催化反应：硫氧还蛋白还原酶和核苷二磷酸还原酶四、脱氧核苷酸的生成代谢四、脱氧核苷酸的生成代谢N代表代表A、G、U、C等碱基等碱基（一）脱氧核苷酸生成过程（一）脱氧核苷酸生成过程NADPH + H+NADP+FADFADH2硫氧还蛋白SS硫氧还蛋白SHSH核苷二磷酸脱氧核苷二磷酸硫氧还蛋白还原酶辅基硫氧还蛋白还原酶核糖核苷酸还原酶 过程：过程：1. NADPH传递电子给硫氧还蛋白还原酶辅基传递电子给硫氧还蛋白还

29、原酶辅基FAD;2. 电子由电子由FADH2到核糖核苷酸还原酶辅基硫氧还蛋白巯基载体上到核糖核苷酸还原酶辅基硫氧还蛋白巯基载体上;3. 核苷酸还原酶催化核苷二磷酸上核苷酸还原酶催化核苷二磷酸上2- 羟基由还原型硫氧还蛋白的羟基由还原型硫氧还蛋白的氢取代生成相应脱氧核糖核苷酸。氢取代生成相应脱氧核糖核苷酸。核糖核苷酸还原酶的别构调节核糖核苷酸还原酶的别构调节 反应物反应物激活剂激活剂抑制剂抑制剂CDPATPdATP、 dGTP、 dTTPUDPATPdATP、dGTP ADP dGTP dATP、ATP GDP dTTP dATP 硫氧还蛋白还原酶硫氧还蛋白还原酶硫氧还蛋白硫氧还蛋白核苷酸还原酶核苷酸还原酶（二）（二）dTMP的生成的生成脱氧胸腺苷酸由脱氧尿苷酸（脱氧胸腺苷酸由脱氧尿苷酸（dUMP）经甲基化生成。）经甲基化生成。总总结结各各种种核核苷苷酸酸的的相相互互转转变变