1、第十二章第十二章 核苷酸代謝核苷酸代謝metabolism of nucleotide1核苷酸代謝核苷酸代謝核酸的消化吸收核酸的消化吸收 膳膳 食食 核核 蛋蛋 白白蛋白質蛋白質 核酸核酸DNADNA、RNARNA單核苷酸單核苷酸磷酸磷酸 核苷核苷戊糖戊糖 堿基堿基核糖核糖 脫氧核糖脫氧核糖（R R） （dRdR）嘌呤堿嘌呤堿 嘧啶堿嘧啶堿( (A A、G) (CG) (C、U U、T)T)2核苷酸代謝核苷酸代謝核苷酸的功能核苷酸的功能1. 1. d NTPd NTP是合成是合成DNADNA的原料的原料2. 2. NTPNTP是合成是合成RNARNA的原料的原料3. 3. UTPUTP、CTP

2、 CTP 、 GTP GTP分別參與分別參與GnGn、磷脂和磷脂和PrPr合成合成4. 4. ATPATP直接供能者直接供能者5. 5. AMPAMP參與合成多種輔酶：參與合成多種輔酶： CoACoA、FADFAD、NADNAD+ +、NADPNADP+ + 6. cAMP6. cAMP、cGMPcGMP作為激素的第二信使作為激素的第二信使3核苷酸代謝核苷酸代謝第一節第一節 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝4核苷酸代謝核苷酸代謝1.1.從頭合成途徑（肝、胸腺）：從頭合成途徑（肝、胸腺）：R-5-PR-5-P核苷酸核苷酸2 .2 .補救合成途徑（腦、骨髓）：補救合成途徑（腦、骨髓）：嘌呤或嘧啶堿

3、嘌呤或嘧啶堿 + +核苷酸核苷酸磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸( (PRPP)PRPP)aaaa“-C-C”COCO2 2（一系列酶促反應）（一系列酶促反應）兩條合成途徑兩條合成途徑R-5-PR-5-P5核苷酸代謝核苷酸代謝一、嘌呤核苷酸的從頭合成一、嘌呤核苷酸的從頭合成合成特點：合成特點：R-5-P PRPP一碳單位、一碳單位、 CO2、谷氨酰胺、甘氨谷氨酰胺、甘氨酸、天冬氨酸酸、天冬氨酸IMP在在PRPP的基礎上各原料逐步合成嘌呤核苷酸的基礎上各原料逐步合成嘌呤核苷酸嘌呤環的原嘌呤環的原料料6核苷酸代謝核苷酸代謝嘌呤核苷酸合成的基本過程嘌呤核苷酸合成的基本過程R-5-P PRPP IMPAM

4、PGMP 各種嘌呤環原料各種嘌呤環原料*7核苷酸代謝核苷酸代謝二、嘧啶核苷酸的從頭合成二、嘧啶核苷酸的從頭合成天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺CO2合成特點：合成特點：嘧啶環嘧啶環PRPPUMP先合成嘧啶環，再與先合成嘧啶環，再與PRPP作用生成作用生成UMP8核苷酸代謝核苷酸代謝嘧啶環合成的原料嘧啶環合成的原料谷氨酰胺谷氨酰胺CO2天天冬冬氨氨酸酸氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸9核苷酸代謝核苷酸代謝嘧啶核苷酸合成的基本過程嘧啶核苷酸合成的基本過程天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺CO2嘧啶環嘧啶環PRPPUMPCTPdTMPUMP尿苷酸（一磷酸尿苷）尿苷酸（一磷酸尿苷）CTP三磷酸胞苷三磷酸胞苷dT

5、MP脫氧胸苷酸（一磷酸脫氧胸苷）脫氧胸苷酸（一磷酸脫氧胸苷）10核苷酸代謝核苷酸代謝1、UMP的合成的合成谷氨酰胺谷氨酰胺 + CO2 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 + 谷氨酸谷氨酸CPS-2ATP 2ADP+Pi（氨基甲酰磷酸合成酶（氨基甲酰磷酸合成酶）11核苷酸代謝核苷酸代謝氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸PiPi乳清酸核苷酸乳清酸核苷酸 乳清酸乳清酸 二氫乳清酸二氫乳清酸H H2 2O O尿嘧啶核苷酸（尿嘧啶核苷酸（UMPUMP）COCO2 2OMPOMPPRPPPRPPCOCO2 2+ +谷氨酰胺谷氨酰胺12核苷酸代謝核苷酸代謝2、CTP的合成的合成UM

6、P UDP ATP ATP CTP谷氨酸谷氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺UTP13核苷酸代謝核苷酸代謝3、dTMP的合成的合成 dUDPdUDPdUMPdUMPdTMPdTMPN N5 5，N N1010- -甲烯基甲烯基 FHFH4 4FH2 UDPUDP UMPUMP還原還原14核苷酸代謝核苷酸代謝三、核苷酸的補救合成三、核苷酸的補救合成A / G / I + PRPP AMP / GMP / IMP嘧啶堿嘧啶堿 + PRPP 嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸 嘧啶核苷嘧啶核苷 + ATP 嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸 + ADP 嘌呤磷酸嘌呤磷酸核糖轉移酶核糖轉移酶 嘧啶磷酸嘧啶磷酸 核糖轉移酶核糖轉移酶 嘧啶核苷

7、嘧啶核苷 激酶激酶*正常肝組織胸苷激酶活性很低正常肝組織胸苷激酶活性很低15核苷酸代謝核苷酸代謝 ATP ATP 作為合成作為合成RNA的原料的原料四、三磷酸核苷的生成四、三磷酸核苷的生成 NM P NDPNTP N： 代表代表 A、 G、C、U16核苷酸代謝核苷酸代謝五、脫氧核苷酸的合成五、脫氧核苷酸的合成脫氧核糖核苷酸由核糖核苷酸的二磷酸核脫氧核糖核苷酸由核糖核苷酸的二磷酸核苷水平上還原生成苷水平上還原生成NADPH+H+NADP+ H2ONDPdNDPdNTP（A、G、C）DNA合成原料合成原料dUMPdUMPdTMPdTMPdTTPdTTP17核苷酸代謝核苷酸代謝第二節第二節 核苷酸的

8、分解代謝核苷酸的分解代謝18核苷酸代謝核苷酸代謝一、嘌呤核苷酸的分解代謝一、嘌呤核苷酸的分解代謝GMPAMP鳥嘌呤鳥嘌呤黃嘌呤黃嘌呤次黃嘌呤次黃嘌呤 Pi Pi NH3尿酸尿酸黃嘌呤黃嘌呤氧化酶氧化酶 NH3別別嘌嘌呤呤醇醇（-）痛風癥痛風癥19核苷酸代謝核苷酸代謝次次 黃黃 嘌嘌 呤呤別別 嘌嘌 呤呤 醇醇別嘌呤醇通過競爭性抑制黃別嘌呤醇通過競爭性抑制黃嘌呤氧化酶而抑制尿酸的生嘌呤氧化酶而抑制尿酸的生成成次黃嘌呤和別嘌呤醇次黃嘌呤和別嘌呤醇20核苷酸代謝核苷酸代謝二、嘧啶核苷酸的分解代謝二、嘧啶核苷酸的分解代謝尿嘧啶尿嘧啶胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基丙酸脲基丙酸 -脲基異丁酸脲基異丁

9、酸 -丙氨酸丙氨酸 -氨基異丁酸氨基異丁酸NH321核苷酸代謝核苷酸代謝第三節第三節 核苷酸的抗代謝物核苷酸的抗代謝物22核苷酸代謝核苷酸代謝抗代謝物作用原理抗代謝物作用原理酶酶正常代謝物正常代謝物抗代謝物抗代謝物競爭性抑制競爭性抑制阻斷核酸、蛋白質合成阻斷核酸、蛋白質合成23核苷酸代謝核苷酸代謝一、嘌呤核苷酸的抗代謝物一、嘌呤核苷酸的抗代謝物1. 1. 嘌呤類似物嘌呤類似物 6- 6-巰基嘌呤巰基嘌呤(6(6MP)MP)、6-6-巰基鳥嘌呤、巰基鳥嘌呤、 8- 8-氮雜鳥嘌呤等氮雜鳥嘌呤等 其中其中6 6MPMP結構類似于次黃嘌呤結構類似于次黃嘌呤2. 2. 氨基酸類似物氨基酸類似物 氮雜絲

10、氨酸（氮雜絲氨酸（AzasAzas）、）、6-6-重氮重氮-5-5-氧正亮氨酸等氧正亮氨酸等 其中其中AzasAzas結構類似于谷氨酰胺結構類似于谷氨酰胺 24核苷酸代謝核苷酸代謝6-MP （-）（-） （-） PRPP PRPP AzasGln（-）（從頭合成途徑）（從頭合成途徑）（補救合成途徑）（補救合成途徑）R-5-P PRPP IMPR-5-P PRPP IMPAMP AAMP AXMP GMP GXMP GMP G*6-MP和和Azas的抑制作用的抑制作用25核苷酸代謝核苷酸代謝二、嘧啶核苷酸抗代謝物二、嘧啶核苷酸抗代謝物1. 1. 嘧啶類似物嘧啶類似物 5- 5-氟尿嘧啶（氟尿嘧啶

11、（5-5-FUFU）2. 2. 葉酸類似物葉酸類似物 氨基喋呤、氨甲喋呤氨基喋呤、氨甲喋呤26核苷酸代謝核苷酸代謝dUMP dTMP dTMP合成酶合成酶N5, N10-CH2-FH4 FH2 5-FU 5-FdUMP FH2還原酶還原酶 氨基喋呤氨基喋呤 (-)(-)5-FU和氨基喋呤的抑制作用和氨基喋呤的抑制作用27核苷酸代謝核苷酸代謝CDP dCDP CDP dCDP dCTP dCTP Ara-C (-)核苷類似物核苷類似物 阿糖胞苷阿糖胞苷(Ara-C)28核苷酸代謝核苷酸代謝 核苷酸代謝核苷酸代謝課堂練習課堂練習1. 1. 補救合成途徑主要在下列組織中進行補救合成途徑主要在下列組織

12、中進行. . 肝組織肝組織 . . 胸腺胸腺腦組織腦組織 D D骨髓組織骨髓組織E. E. 小腸小腸. .下列原料在嘌呤堿和嘧啶堿合成中均需要下列原料在嘌呤堿和嘧啶堿合成中均需要C0C02 2 B. Asp B. AspC. Gln D. C. Gln D. “ C C ” E. E. GlyGly29核苷酸代謝核苷酸代謝需要需要PRPP提供提供R-5-P的途徑是的途徑是 嘌呤核苷酸的從頭合成嘌呤核苷酸的從頭合成 嘌呤核苷酸的補救合成嘌呤核苷酸的補救合成嘧啶核苷酸的從頭合成嘧啶核苷酸的從頭合成嘧啶核苷酸的補救合成嘧啶核苷酸的補救合成以上途徑都需要以上途徑都需要核苷酸的脫氧還原是發生在下列水平上核苷酸的脫氧還原是發生在下列水平上一磷酸核苷一磷酸核苷 B. 二磷酸核苷二磷酸核苷三磷酸核苷三磷酸核苷 D. 核苷核苷E. 核糖核糖30核苷酸代謝核苷酸代謝5. dTMP的的5C-CH3來自來自N5,N10-CH2-FH4提供提供 B. N5-CH3. FH4提供提供 C. N5,N10-CH-FH4提供提供 C. N5, -CHO. FH4提供提供