导图社区 核苷酸的代谢
生物化学与分子生物学第九章核苷酸的代谢知识总结，包括核苷酸代谢概述、嘌呤核苷酸的合成与代谢分解、嘧啶核苷酸的合成与代谢分解三部分内容。
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核苷酸的代谢
核苷酸代谢概述
核酸的基本结构单位
人体核苷酸主要由机体细胞自身合成
不属于营养必须物
生理功能
作为核酸合成的原料
体内能量的利用形式
参与代谢和生理调节
组成辅酶（核苷酸）
活化中间代谢物（SAM）
嘌呤核苷酸的合成与代谢分解
嘌呤核苷酸的结构
嘌呤核苷酸合成的途径
从头合成途径
除某些细菌外，几乎所有生物体都能合成嘌呤碱
哺乳动物合成部位
肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官
其次是小肠和胸腺
脑和脊髓无法进行次合成途径
嘌呤碱合成的元素来源P198
合成过程
IMP（次黄嘌呤核苷酸）合成
过程
5'-磷酸核糖（磷酸戊糖途径）--PRPP合成酶--5'-磷酸核糖-1'-焦磷酸
PRPP --PRPP酰胺转移酶--5'-磷酸核糖胺
5'-磷酸核糖胺--IMP
AMP
GMP
重要的酶
PRPP酰胺转移酶（限速酶）
AMP（腺苷酸）和GMP（鸟苷酸）的合成
IMP+天冬氨酸--腺苷酸代琥珀酸合成酶--腺苷酸代琥珀酸
腺苷酸代琥珀酸--腺苷酸代琥珀酸裂解酶--AMP+延胡索酸
IMP+H2O--IMP脱氢酶--XMP
XMP+H2O--GMP合成酶--GMP
嘌呤核苷酸的相互转变
AMP--腺苷酸脱氢酶--IMP
GMP--鸟苷酸还原酶--IMP
核苷二磷酸和核苷三磷酸的合成
AMP和GMP可分别在激酶的作用下，由ATP提供磷酸基，生成核苷二磷酸和核苷三磷酸
特点
嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环
肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺
先合成IMP，再合成AMP/GMP
IMP的合成需要五个ATP，六个高能磷酸键
AMP/GMP的合成需要一个GTP/ATP
补救合成途径
参与补救合成的酶
腺嘌呤核苷酸转移酶（APRT）
次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）
腺苷激酶
腺嘌呤+PRPP--APRT--AMP+PPi
次黄嘌呤+PRPP--HGPRT--IMP+PPi
鸟嘌呤+PRPP--HGPRT---GMP+PPi
腺嘌呤核苷--腺苷激酶--AMP
生理意义
补救合成节省从头反应的能量和一些氨基酸的消耗，可迅速合成核苷酸
体内某些组织器官（脑、脊髓）只能进行补救合成
生成过程中不会产生自由嘌呤碱
补救合成相关疾病
自毁容貌症
次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）功能缺失
嘌呤核苷酸的抗代谢物
嘌呤类似物
6-疏基嘌呤 6-疏基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤
氨基酸类似物
氮杂丝氨酸（谷氨酰胺类似物）
叶酸类似物
氨蝶呤 氨甲喋呤（MTX）
嘌呤核苷酸的分解代谢
嘌呤碱的最终代谢物为尿酸
哺乳动物体内直接催化尿酸生成的酶是黄嘌呤氧化酶
痛风症是尿酸产生过量或尿酸排泄障碍造成的一种疾病，临床症状为高尿酸血症反复发作的急性单一关节炎，可用别嘌呤氧化酶治疗
嘧啶核苷酸的合成与代谢分解
嘧啶核苷酸的结构
合成途径
主要是在肝细胞合成
合成原料为谷氨酰胺、CO2、天冬氨酸和磷酸核糖
嘧啶碱基合成元素来源P204
胞嘧啶核苷酸的合成
UMP--鸟苷酸激酶--UDP--二磷酸激酶--UTP--CTP合成酶--CTP
尿嘧啶核苷酸的合成
谷氨酰胺+CO2--氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ--谷氨酸+氨基甲酰磷酸
氨基甲酰磷酸--尿嘧啶核苷酸（UDP）
氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ是嘧啶核苷酸从头合成的限速酶
部分反应在胞液发生，部分在线粒体发生
先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连
从头合成生成的核苷酸是UMP，逐步磷酸化生成UTP，进一步氨基化生成CTP
嘧啶+PRPP--嘧啶磷酸核糖转移酶--嘧啶核糖核苷酸+PPi
尿嘧啶核苷+ATP--尿苷激酶--UMP+ADP
胸腺嘧啶核苷+ATP--胸苷激酶--TMP+ADP
