核酸的降解及核苷酸的代謝概述核酸是一種高分

關(guān)于核酸的降解及核苷酸的代謝概述核酸是一種高分胰液—核酸酶RNA酶：水解核糖核酸DNA酶：水解脫氧核糖核酸小腸液—多核苷酸酶：核苷酶磷酸酶：核苷酸酶：嘧啶核苷酶：嘌呤核苷酶：H+

第一節(jié)

核酸的消化與吸收（一）部位：小腸

（二）參與消化的酶：

（三）消化過程：食物中所含的核酸和蛋白質(zhì)結(jié)合，故消化過程開始之前，核酸先在胃酸作用下與蛋白質(zhì)分開：食物中核蛋白蛋白質(zhì)、核酸（DNA、RNA）一、消化：第2頁,共27頁，2024年2月25日，星期天

核苷可在核苷水解酶作用下分解成嘌呤堿、嘧啶堿和戊糖（可參與戊糖代謝）。

核苷水解酶：主要存在于植物和微生物體內(nèi)，只水解核糖核苷。核苷磷酸化酶：廣泛存在于生物體內(nèi)，催化的反應(yīng)可逆。還可繼續(xù)分解

二、吸收：單核苷酸及其水解產(chǎn)物均可被小腸C吸收。

第二節(jié)嘌呤核苷酸代謝與調(diào)節(jié)一、嘌呤核苷酸的分解代謝：嘌呤核苷酸可分解為磷酸、核糖（或脫氧核糖）、嘌呤堿等。第3頁,共27頁，2024年2月25日，星期天

鳥嘌呤脫氨酶

鳥嘌呤+H2O黃嘌呤+NH3

O2+H2O尿酸+H2O2

NH3

黃嘌呤氧化酶

腺嘌呤次黃嘌呤

+O2+H2O黃嘌呤

+H2O2

第4頁,共27頁，2024年2月25日，星期天正常成人每天排出尿酸約為0.6克，血漿[尿酸]：2~7mg%如果[血尿酸]＞8mg%，尿酸沉積于關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨、腎等處，導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎（痛風(fēng)癥）和腎結(jié)石（腎病）。其結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤很相似，可競爭性抑制黃嘌呤氧化酶，以減少尿酸的產(chǎn)生，故可治療痛風(fēng)癥（一種繼發(fā)性嘌呤核苷酸代謝紊亂癥，由于尿酸在體內(nèi)積累所至）。

①排尿酸藥物，如水楊酸、辛可勞、丙磺舒等。可降低腎小管對尿酸的重吸收，增加尿酸排出。（2）嘌呤氧化酶抑制劑：別嘌呤醇二2、嘌呤核苷酸的合成代謝：用同位素標(biāo)記的化合物做實驗，證明生物體內(nèi)合成嘌呤環(huán)的前體有：

天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、甲酸鹽（N5,N10=CH-FH4、N10-CHOFH4）等第5頁,共27頁，2024年2月25日，星期天1、部位：肝，其次是小腸粘膜及胸腺。2、原料：ATP、氨基酸（Gln、Asp、Gly）、CO2、一碳單位、5-磷酸核糖等。（N10—CHOFH4、N5、N10=CH—FH4）（一）嘌呤核苷酸從頭合成途徑：3、合成特點：嘌呤核苷酸的合成并不是先單獨合成嘌呤環(huán)，再與磷酸和核糖結(jié)合成嘌呤核苷酸，而是合成開始就從5—

—R起沿著合成核苷酸的途徑，經(jīng)過11步酶促反應(yīng)，先合成次黃嘌呤核苷酸（IMP），再轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌泥堰屎塑账?，因此稱之為“從頭合成途徑”。4、IMP的合成：從5—

—R→→→IMP十一步反應(yīng)中，催化第一步反應(yīng)的酶是磷酸核糖焦磷酸激酶，第二步反應(yīng)由磷酸核糖轉(zhuǎn)酰胺酶（氨基轉(zhuǎn)移酶）催化這二個酶均是可調(diào)節(jié)酶第一階段：

第6頁,共27頁，2024年2月25日，星期天第二階段：第7頁,共27頁，2024年2月25日，星期天

（P306圖18-5IMP合成途徑）

5、腺苷酸及鳥苷酸的生成：IMP不直接是核酸的基本構(gòu)件，那么直接參加組成核酸的

AMP（腺嘌呤核苷酸）和GMP（鳥嘌呤核苷酸）如何合成呢？（1）從IMP合成鳥嘌呤核苷酸（GMP）：（2）從IMP合成腺嘌呤核苷酸（AMP）：IMP腺苷酸代琥珀酸（AMPS）鳥苷酸(GMP)黃嘌呤核苷酸（XMP）腺苷酸(AMP)①③②④說明：

①：AMPS合成酶、Asp、GTP、Mg2+參加。②：AMPS裂解酶③：IMP脫氫酶、NAD+、K+參加。④：鳥苷酸合成酶、Gln、ATP、Mg2+參加第8頁,共27頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共27頁，2024年2月25日，星期天反應(yīng)要點：

①IMP是合成AMP、GMP的前身物②AMP合成需要GTP供能；GMP合成需要ATP供能③AMP合成的實質(zhì)是Asp提供NH2的過程（即第6位碳上的NH2）；IMP腺苷酸代琥珀酸（AMPS）鳥苷酸(GMP)黃嘌呤核苷酸（XMP）腺苷酸(AMP)①③②④

GMP的合成的實質(zhì)是Gln提供NH2的過程（第2位碳上的NH2）。

（二）由嘌呤堿和核苷合成核苷酸（補救合成途徑）：

自由的嘌呤堿（尤其是腺嘌呤）有一部分被重新利用合成核苷酸及核酸，這與從頭合成過程相比，顯然要簡單得多，經(jīng)濟得多，可以少消耗ATP。1．

核苷磷酸化酶與核苷磷酸激酶的作用：2．重要的補救合成途徑：①部位：腦、脾、骨髓等②酶：腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶、次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶③合成過程：利用嘌呤核苷酸分解得到的嘌呤堿，再和5-磷酸核糖焦磷酸反應(yīng)，則合成核苷酸。第10頁,共27頁，2024年2月25日，星期天可能是因為體內(nèi)如脾、腦、骨髓等重要組織器官不能從頭合成嘌呤核苷酸，而主要通過補救途徑合成嘌呤核苷酸。（三）嘌呤核苷酸合成代謝的調(diào)節(jié)：

二個長負(fù)反饋：GDP磷酸核糖焦磷酸激酶ADP

GMP、GTP磷酸核糖氨基轉(zhuǎn)移酶

AMP、ATP二個短負(fù)反饋：GMP次黃嘌呤核苷酸脫氫酶

AMP腺苷琥珀酸合成酶第11頁,共27頁，2024年2月25日，星期天第12頁,共27頁，2024年2月25日，星期天結(jié)論：（1）嘌呤核苷酸從頭合成受兩個終產(chǎn)物AMP、GMP的反饋抑制。而且兩個終產(chǎn)物分別對分枝途徑的第一步反應(yīng)有反饋抑制。（2）GMP、AMP的過量僅分別抑制其自身的合成，而不影響另一種核苷酸的合成。（四）嘌呤核苷酸的互變：GMPAMPXMPAMPSIMP第13頁,共27頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)

嘧啶核苷酸的代謝與調(diào)節(jié)一、尿嘧啶核苷酸的從頭合成：(一)部位：主要在肝臟、細(xì)胞液中進行。(二)原料：Gln、CO2、ASP、PRPP

(三)嘧啶環(huán)的合成（從頭合成途徑）：嘧啶環(huán)的合成開始于氨甲酰磷酸的生成。催化此反應(yīng)的酶：氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ（嘧啶核苷酸合成中的關(guān)鍵酶）第14頁,共27頁，2024年2月25日，星期天表1：與尿素合成中的氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ比較

氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ

（四）尿嘧啶核苷酸（UMP）的合成共六步反應(yīng)，包括第一步氨甲酰磷酸的生成

存在部位細(xì)胞線粒體內(nèi)細(xì)胞胞液氮源NH3Gln能源、碳源2ATP+HCO32ATP+HCO3輔助因子N乙酰谷氨酸（AGA）不需AGA

所參予的反應(yīng)氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸鳥氨酸天冬氨酸瓜氨酸……

尿素氨甲酰天冬氨酸嘧啶

所參予的反應(yīng)第15頁,共27頁，2024年2月25日，星期天（五）一、二、三磷酸核苷的互變及三磷酸胞苷（CTP）的合成：

1、一、二、三磷酸核苷的互變2、三磷酸胞苷（CTP）的合成：(1)UTP的合成:第16頁,共27頁，2024年2月25日，星期天（2）CTP的合成：CTP合成酶

（六）嘧啶核苷酸生物合成代謝調(diào)節(jié)第17頁,共27頁，2024年2月25日，星期天（七）補救途徑：（由嘧啶堿及核苷合成核苷酸）第18頁,共27頁，2024年2月25日，星期天二、嘧啶堿的分解代謝：（了解）嘧啶堿的分解終產(chǎn)物：NH3、CO2、β-丙氨酸、β-氨基異丁酸第19頁,共27頁，2024年2月25日，星期天

第三節(jié)脫氧核糖核苷酸的合成

一、二磷酸脫氧核糖核苷的生成：

即：dADP、dGDP、dCDP、dUDP需一步完成，dTDP需二步完成。

在生物體內(nèi)，A、G、C、U四種核糖核苷酸均可被還原成相應(yīng)的脫氧核糖核苷酸。通常核糖核苷酸是在核苷二磷酸水平上被還原的。其還原過程如下：第20頁,共27頁，2024年2月25日，星期天反應(yīng)要點：1、反應(yīng)類型：還原反應(yīng)

2、反應(yīng)水平：二磷酸核苷（NDP）水平

3、酶體系：二磷酸核糖核苷還原酶系。它包括四種蛋白質(zhì)。

4、輔助因子：NADPH+H+（還原劑）

5、別構(gòu)酶：核糖核苷酸還原酶是別構(gòu)酶，其蛋白質(zhì)B1,亞基上存在有能與作用物結(jié)合的部位—催化部位；有能與變構(gòu)劑結(jié)合的部位—調(diào)節(jié)部位。如果催化部位上結(jié)合CDP還原dCDP；調(diào)節(jié)部位上結(jié)合ATP，則促進這一反應(yīng)進行，如調(diào)節(jié)部位上結(jié)合dATP（或dGTP、dTTP）則抑制反應(yīng)。即ATP、dATP、dTTP、dGTP是還原酶的變構(gòu)效應(yīng)物。二、脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的生成：DNA分子中堿基配對U—T（dTMP），脫氧胸苷酸是如何合成的呢？一般需要兩個步驟：（1）是尿嘧啶脫氧核糖核苷酸（dUMP）的形成；（2）dUMP經(jīng)甲基化生成dTMP（脫氧胸腺嘧啶核苷酸）。第21頁,共27頁，2024年2月25日，星期天一碳單位轉(zhuǎn)移反應(yīng)。反應(yīng)要點：

1、N5，N10—CH2-FH4

的作用（作為一碳單位的供給者、作為還原劑），由于葉酸衍生物在細(xì)胞里的濃度很低，因此，胸苷酸的合成需要由FH2再生成N5，N10—CH2-FH4。這些反應(yīng)的抑制因素可間接地阻斷胸苷酸的合成。核糖核苷酸還原酶UMPdUMP?問題：能否直接由：

（不行，必須在核苷二磷酸水平上進行）2、dUMP的來源：可能有以下幾種途徑合成dUMP

UDP還原酶

一般UDPdUDP

dUMPdUTP（更重要）第22頁,共27頁，2024年2月25日，星期天

CDP