核酸的降解与核苷酸代谢课件

第十三章核酸的降解和核苷酸代谢

第一节核酸的酶促降解第二节核苷酸代谢1第十三章核酸的降解和核苷酸代谢第一节核酸的酶促降DNA与RNA2DNA与RNA2核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸腺嘌呤核苷酸（5′-AMP）NNNH2NNOHHOHHOHHCH2OPO¯O¯O5´胞嘧啶脱氧核苷酸(5′-dCMP)NOHHHHOHHCH25´ONH2NOPO¯O¯O55均为β-糖苷键磷酸酯键3核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸腺嘌呤核苷酸NNNH2NNOHHO核酸的生物功能DNA是主要的遗传物质RNA参与蛋白质的生物合成RNA功能的多样性4核酸的生物功能DNA是主要的遗传物质4第一节核酸的酶促降解核酸酶核苷酸酶核苷酶5第一节核酸的酶促降解核酸酶5一、核酸酶（水解产物为核苷酸或脱氧核苷酸）DNA酶（DNase）RNA酶（RNase）非特异性核酸酶核酸外切酶核酸内切酶作用于单链或作用于双链6一、核酸酶（水解产物为核苷酸或脱氧核苷酸）DNA酶（DNas1.DNA酶（DNase）DNaseI－－产物5‘位带磷酸基团DNaseⅡ－－产物3‘位带磷酸基团DNA限制性内切酶－－产生3ˊ-OH和5ˊ-PCA5’3’P3’CA5’3’P3’71.DNA酶（DNase）DNaseI－－产物5‘位带磷酸DNA限制性内切酶8DNA限制性内切酶899限制性内切酶的应用价值?10限制性内切酶的应用价值?10限制性内切酶生物学功能及应用价值降解外面侵入的DNA，但不降解自身细胞中的DNA，因为在自身DNA的酶切位点上经甲基化修饰而受到保护。是基因工程、体外重组、基因的分离、测序最重要的工具酶（手术刀）。11限制性内切酶生物学功能及应用价值降解外面侵入的DNA，但不2.RNA酶（RNase）RNaseI(牛胰核糖核酸酶)RNaseT1RNaseU2U(或C）5’3’U(或C）PP3’G5’3’U(或C、A）PP3’A5’3’U(或C、A）PP3’122.RNA酶（RNase）RNaseI(牛胰核糖核酸酶)U3.非特异性核酸酶蛇毒磷酸二酯酶从3’-OH逐个水解，生成5’-核苷酸。牛脾磷酸二脂酶从5’-OH开始逐个水解，生成3’-核苷酸。133.非特异性核酸酶蛇毒磷酸二酯酶134.核酸内切酶与核酸外切酶DNA外切酶内切酶144.核酸内切酶与核酸外切酶DNA外切酶内切酶14二、核苷酸酶

（产物为核苷或脱氧核苷和磷酸）非特异性磷酸单酯酶：特异性磷酸单酯酶：15二、核苷酸酶（产物为核苷或脱氧核苷和磷酸）非特异性磷酸单酯三、核苷酶

（产物为核糖或脱氧核糖和碱基）核苷磷酸化酶核苷水解酶16三、核苷酶（产物为核糖或脱氧核糖和碱基）核苷磷酸化酶16核酸的水解产物戊糖（或脱氧戊糖）磷酸嘌呤碱和嘧啶碱HMS用于核苷酸合成参与细胞内代谢？17核酸的水解产物HMS用于核苷酸合成参与细胞内代谢？17第二节核苷酸代谢核苷酸的分解代谢核苷酸的合成代谢18第二节核苷酸代谢核苷酸的分解代谢18核苷酸的功用合成核酸的原料体内能量的利用形式：ATP,GTP,CTP,UTP参与代谢和生理调节：cAMP,cGMP组成辅酶：FAD,

NAD+,

NADP+活化中间代谢物：UDPG，CDP-DG，SAM19核苷酸的功用合成核酸的原料19一、核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸的分解代谢20一、核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢201.嘌呤核苷酸的分解代谢390页不同种类的生物分解嘌呤终产物排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类其它排尿囊素/排尿囊酸/排尿素排尿酸动物反应部位：主要肝、肾、小肠人体中嘌呤碱基的分解是不开环，在环外加氧氧化。重要的酶：黄嘌呤氧化酶血浆中尿酸含量（正常值）：0.12-0.36mmol/L211.嘌呤核苷酸的分解代谢390页不同种类的生物分解嘌嘌呤核苷酸的分解代谢历程（排尿酸动物）Uricacid22嘌呤核苷酸的分解代谢历程（排尿酸动物）Uricacid22核糖脱氨基酶A-腺嘌呤腺苷次黄苷核苷磷酸化酶核糖-1-磷酸次黄嘌呤黄嘌呤氧化酶H2OO2黄嘌呤氧化酶H2OO2黄嘌呤尿酸23核糖脱氨基酶A-腺嘌呤腺苷次黄苷核苷磷酸化酶核糖-1-磷酸次尿酸生成过多－－血尿酸（超过8mg%），难溶性的尿酸盐沉积于关节和软骨及肾等处，导致关节炎、尿路结石及肾疾病。痛风症（嘌呤代谢异常的一种疾病）24尿酸生成过多－－血尿酸（超过8mg%），难溶性的尿酸盐沉积别嘌呤醇治疗痛风症的机理抑制黄嘌呤氧化酶反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成的酶系25别嘌呤醇治疗痛风症的机理抑制黄嘌呤氧化酶252.嘧啶核苷酸的分解代谢391页嘧啶核苷酸－－核苷－－嘧啶从解开嘧啶环开始逐个的水解终产物C和U：CO2、NH3、ß-丙氨酸T：CO2、NH3、ß-氨基异丁酸262.嘧啶核苷酸的分解代谢391页嘧啶核苷酸－－核胞嘧啶NH3NH3尿嘧啶NADPH+H+NADPH+2CO2

β-丙氨酸

NH3

CH3

CO2

乙酸乙酸+3NH3+2CO2胸腺嘧啶NADPH+H+NADPH+CO2+NH3

β-氨基异丁酸β-氨基异丁酸+CO2+NH3排出体外或进入有机酸代谢。CO22327胞嘧啶NH3NH3尿嘧啶NADPH+H+NADPH+2CO2二、核苷酸的生物合成核苷酸生物合成的基本途径嘌呤核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成核苷酸转化成核苷三磷酸脱氧核苷酸的合成辅酶核苷酸的生物合成28二、核苷酸的生物合成核苷酸生物合成的基本途径281.核苷酸生物合成的基本途径①“从头合成”途径：利用磷酸核糖、氨基酸及CO2等简单物质为原料，经一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。②补救合成途径：利用体内游离的嘌呤核苷或嘧啶核苷，经过简单的反应过程，合成核苷酸的途径。291.核苷酸生物合成的基本途径①“从头合成”途径：利用磷酸核2.嘌呤核苷酸的合成“从头合成”途径补救合成嘌呤核苷酸的抗代谢物302.嘌呤核苷酸的合成“从头合成”途径30①“从头合成”途径合成部位：主要在肝细胞液合成原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳单位和CO2等合成方式在5-磷酸核糖的基础上逐步合成嘌呤环。首先合成次黄嘌呤核苷酸，再转变成AMP，GMP重要酶：PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶（嘌呤核苷酸合成的重要调节点）31①“从头合成”途径合成部位：主要在肝细胞液31

PRPP5-磷酸核糖胺IMPAMPGMP5－磷酸－核糖32PRPP5-磷酸核糖胺IMPAMPGMP5－磷酸－核糖32PRPP的生成33PRPP的生成33“从头合成”中碱基各原子来源谷氨酰胺甲酸34“从头合成”中碱基各原子来源谷氨酰胺甲酸34嘌呤碱天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸甲酸甲酸CO235嘌呤碱天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸甲酸甲酸CO235合成过程OR-5-P5-磷酸核糖OOHOHCH2POHATPAMPPRPP磷酸核糖焦磷酸OOHOHCH2OPOP～GlnGluPRA1-氨基-5-磷酸核苷OOHOHCH2OPNH2PATPGly甘氨酰胺核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNH2OFH4510N,N-CH=FH4甲酰甘氨酰核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNHOCHOGluGln甲酰甘氨咪核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNHCHOHNH2O5-氨基咪唑核苷酸OOHOHCH2OPH2NHCHNCCNCO25-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸OOHOHCH2OPOCH2NCHNCCNHO36合成过程OR-5-P5-磷酸核糖OOHOHCH2POHAT图示合成过程5-甲酰氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸(FAICAR)OOHOHCH2OPONCCHNCCNHHNHCOH2OIMP次黄嘌呤核苷酸OOHOHCH2OPONCCHNCCNHNHCN10-CHO-FH45-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸OOHOHCH2OPONCH2NCHNCCNHHfumarateCOOHHCH2CCOOHOOHOHCH2OPOCH2NCHNCCNNH5-氨基咪唑-4(N-琥珀酸)?﹠-甲酰胺核苷酸Asp37图示合成过程5-甲酰氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸(FAIC嘌呤核苷酸从头合成的调节抑制部位的酶均为变构酶。合成原则38嘌呤核苷酸从头合成的调节抑制部位的酶均为变构酶。38②补救合成39②补救合成39补救合成及生理意义原料:已有的嘌呤碱、嘌呤核苷、PRPP重要的酶：腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）

次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)

节约能量和一些氨基酸的消耗。有些组织（如脑、骨髓）不能从头合成嘌呤核苷酸，只能进行嘌呤核苷酸的补救合成。40补救合成及生理意义原料:已有的嘌呤碱、嘌呤核苷、PRPP40代谢异常状况自毁容貌征：HGPRT完全缺失的患儿。临床表现：智力发育障碍，攻击性性格，肌肉痉挛，强制性自咬唇舌和指尖，尿中尿酸排出量过量，50mg/kg体重/24hr。分子基础：HGPRT先天缺陷（隐性X性链锁遗传）肾结石和痛风：缺乏补救途径会引起嘌呤核苷酸合成速度降低，结果大量积累尿酸。41代谢异常状况自毁容貌征：HGPRT完全缺失的患儿。41③嘌呤核苷酸的抗代谢物抗代谢物

有些人工合成的或天然存在的化合物的结构与生物体内的一些必需的代谢物很相似，将其引入生物体后，与体内的必需代谢物会发生特异的拮抗作用从而影响生物体中的正常代谢，这些化合物称为抗代谢物。42③嘌呤核苷酸的抗代谢物抗代谢物42嘌呤核苷酸的抗代谢物-143嘌呤核苷酸的抗代谢物-1436MP的作用部位及抗癌机理反馈抑制PRPP酰胺转移酶从而抑制嘌呤核苷酸的从头合成抑制IMP转变为AMP和GMP的反应直接抑制HGPRT，阻断嘌呤核苷酸的补救合成。446MP的作用部位及抗癌机理反馈抑制PRPP酰胺转移酶从而抑制嘌呤核苷酸的抗代谢物-245嘌呤核苷酸的抗代谢物-245嘌呤核苷酸的抗代谢物-346嘌呤核苷酸的抗代谢物-3463.嘧啶核苷酸的合成从头合成途径嘧啶核苷酸从头合成的调节嘧啶核苷酸的抗代谢物473.嘧啶核苷酸的合成从头合成途径47①从头合成途径合成部位：主要在肝细胞液。原料：Gln、CO2、Asp、R-5-P等合成方式：先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。关键的中间化合物：是乳清酸。合成过程：先合成UMP，再转变成其他嘧啶核苷酸。重要的酶：氨基甲酰磷酸合成酶II、天冬氨酸氨基甲酰转移酶、磷酸核糖转移酶。48①从头合成途径合成部位：主要在肝细胞液。48合成过程49合成过程49氨基甲酰磷酸合成酶的比较氨基甲酰磷酸合成酶II氨基甲酰酸合成酶I部位肝细胞液肝线粒体底物CO2、谷氨酰胺CO2、氨生成物合成嘧啶核苷酸合成尿素调节物受UMP抑制AGA为变构激活剂意义细胞增殖程度的指标肝细胞分化程度的指标50氨基甲酰磷酸合成酶的比较氨基甲酰磷酸合成酶II氨基甲酰酸合成TMP合成的特点在胸苷酸合成酶催化下，由dUMP甲基化生成.甲基供体；N5，N10-甲烯FH4dUMP来源：dUDP或dCMP51TMP合成的特点在胸苷酸合成酶催化下，由dUMP甲基化生成.图示52图示52主要调节酶细菌：天冬氨酸氨基甲酰转移酶哺乳类动物细胞：氨基甲酰磷酸合成酶II多功能酶：受到阻遏或去阻遏调节PRPP合成酶：同时受嘧啶和嘌呤核苷酸反馈抑制

②嘧啶核苷酸从头合成的调节53主要调节酶②嘧啶核苷酸从头合成的调节53图示54图示54嘧啶类似物：5-F-尿嘧啶（5-FU）谷氨酰胺类似物：氨杂丝氨酸类叶酸类似物：氨甲蝶呤（MTX）核苷类似物：阿糖胞苷、环胞苷③嘧啶核苷酸的抗代谢物55嘧啶类似物：5-F-尿嘧啶（5-FU）③嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶核苷酸的抗代谢物－156嘧啶核苷酸的抗代谢物－1565-FU的作用部位及抗癌机理5-FU在体内活化为FdUMP

和FUTPFdUMP竞争性抑制dTMP合成酶，使dTMP生成减少FUTP以FUMP的形式掺入RNA分子，影响其代谢575-FU的作用部位及抗癌机理5-FU在体内活化为FdUMP嘧啶核苷酸的抗代谢物－258嘧啶核苷酸的抗代谢物－2584.核苷酸转化成核苷三磷酸IMPAMPGMPADPGDPATPGTPdADPdATPdGDPdGTP594.核苷酸转化成核苷三磷酸IMPAMPGMPADPGDPACTP和TTP的合成60CTP和TTP的合成605.脱氧核苷酸的合成

400页核苷酸被还原成相应的脱氧核糖核苷酸。催化此反应的酶体系：核糖核苷酸还原酶，硫氧环蛋白，硫氧还蛋白还原酶及FAD、NADP等辅助因子。615.脱氧核苷酸的合成400页核苷酸被还原成相应的脱氧核糖核dTTP的形成胸苷酸脱氧尿苷酸甲基是由胸苷酸合成酶催化的。四氢叶酸是甲基的供体，产物为脱氧胸苷酸（dTMP）和二氢叶酸。62dTTP的形成胸苷酸脱氧尿苷酸甲基是由胸苷酸合成酶催化的。四6.辅酶核苷酸的生物合成烟酰胺核苷酸的合成（NAD、NADP）黄素核苷酸的合成（FMN、FAD）辅酶A的合成636.辅酶核苷酸的生物合成烟酰胺核苷酸的合成（NAD、NAD烟酰胺核苷酸的合成（NAD＋、NADP＋）NAD＋的合成烟酸单核苷酸焦磷酸化酶脱酰胺-NAD＋

焦磷酸化酶NAD＋合成酶NADP＋的合成NAD＋激酶：催化NAD＋与ATP反应，使NAD＋的腺苷酸残基的核糖2’-OH磷酸化，生成NADP＋。64烟酰胺核苷酸的合成（NAD＋、NADP＋）NAD＋的合成6NAD＋、NADP＋65NAD＋、NADP＋65FMN、FAD66FMN、FAD66辅酶A的合成前体：腺苷酸、泛酸、巯基乙胺、磷酸途径：（1）泛酸激酶

（2）磷酸泛酰半胱氨酸合成酶

（3）磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶

（4）脱磷酸辅酶A焦磷酸化酶

（5）脱磷酸辅酶A激酶67辅酶A的合成前体：腺苷酸、泛酸、巯基乙胺、磷酸67图示68图示68思考题从头合成与补救合成途径的生理意义；嘌呤碱和嘧啶碱合成特点及各元素来源、人体嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸分解代谢的终产物。嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸合成的抗代谢物掌握PRPP在核苷酸代谢中的作用。思考题：404页1,3，769思考题从头合成与补救合成途径的生理意义；69第十三章核酸的降解和核苷酸代谢

第一节核酸的酶促降解第二节核苷酸代谢70第十三章核酸的降解和核苷酸代谢第一节核酸的酶促降DNA与RNA71DNA与RNA2核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸腺嘌呤核苷酸（5′-AMP）NNNH2NNOHHOHHOHHCH2OPO¯O¯O5´胞嘧啶脱氧核苷酸(5′-dCMP)NOHHHHOHHCH25´ONH2NOPO¯O¯O55均为β-糖苷键磷酸酯键72核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸腺嘌呤核苷酸NNNH2NNOHHO核酸的生物功能DNA是主要的遗传物质RNA参与蛋白质的生物合成RNA功能的多样性73核酸的生物功能DNA是主要的遗传物质4第一节核酸的酶促降解核酸酶核苷酸酶核苷酶74第一节核酸的酶促降解核酸酶5一、核酸酶（水解产物为核苷酸或脱氧核苷酸）DNA酶（DNase）RNA酶（RNase）非特异性核酸酶核酸外切酶核酸内切酶作用于单链或作用于双链75一、核酸酶（水解产物为核苷酸或脱氧核苷酸）DNA酶（DNas1.DNA酶（DNase）DNaseI－－产物5‘位带磷酸基团DNaseⅡ－－产物3‘位带磷酸基团DNA限制性内切酶－－产生3ˊ-OH和5ˊ-PCA5’3’P3’CA5’3’P3’761.DNA酶（DNase）DNaseI－－产物5‘位带磷酸DNA限制性内切酶77DNA限制性内切酶8789限制性内切酶的应用价值?79限制性内切酶的应用价值?10限制性内切酶生物学功能及应用价值降解外面侵入的DNA，但不降解自身细胞中的DNA，因为在自身DNA的酶切位点上经甲基化修饰而受到保护。是基因工程、体外重组、基因的分离、测序最重要的工具酶（手术刀）。80限制性内切酶生物学功能及应用价值降解外面侵入的DNA，但不2.RNA酶（RNase）RNaseI(牛胰核糖核酸酶)RNaseT1RNaseU2U(或C）5’3’U(或C）PP3’G5’3’U(或C、A）PP3’A5’3’U(或C、A）PP3’812.RNA酶（RNase）RNaseI(牛胰核糖核酸酶)U3.非特异性核酸酶蛇毒磷酸二酯酶从3’-OH逐个水解，生成5’-核苷酸。牛脾磷酸二脂酶从5’-OH开始逐个水解，生成3’-核苷酸。823.非特异性核酸酶蛇毒磷酸二酯酶134.核酸内切酶与核酸外切酶DNA外切酶内切酶834.核酸内切酶与核酸外切酶DNA外切酶内切酶14二、核苷酸酶

（产物为核苷或脱氧核苷和磷酸）非特异性磷酸单酯酶：特异性磷酸单酯酶：84二、核苷酸酶（产物为核苷或脱氧核苷和磷酸）非特异性磷酸单酯三、核苷酶

（产物为核糖或脱氧核糖和碱基）核苷磷酸化酶核苷水解酶85三、核苷酶（产物为核糖或脱氧核糖和碱基）核苷磷酸化酶16核酸的水解产物戊糖（或脱氧戊糖）磷酸嘌呤碱和嘧啶碱HMS用于核苷酸合成参与细胞内代谢？86核酸的水解产物HMS用于核苷酸合成参与细胞内代谢？17第二节核苷酸代谢核苷酸的分解代谢核苷酸的合成代谢87第二节核苷酸代谢核苷酸的分解代谢18核苷酸的功用合成核酸的原料体内能量的利用形式：ATP,GTP,CTP,UTP参与代谢和生理调节：cAMP,cGMP组成辅酶：FAD,

NAD+,

NADP+活化中间代谢物：UDPG，CDP-DG，SAM88核苷酸的功用合成核酸的原料19一、核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸的分解代谢89一、核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢201.嘌呤核苷酸的分解代谢390页不同种类的生物分解嘌呤终产物排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类其它排尿囊素/排尿囊酸/排尿素排尿酸动物反应部位：主要肝、肾、小肠人体中嘌呤碱基的分解是不开环，在环外加氧氧化。重要的酶：黄嘌呤氧化酶血浆中尿酸含量（正常值）：0.12-0.36mmol/L901.嘌呤核苷酸的分解代谢390页不同种类的生物分解嘌嘌呤核苷酸的分解代谢历程（排尿酸动物）Uricacid91嘌呤核苷酸的分解代谢历程（排尿酸动物）Uricacid22核糖脱氨基酶A-腺嘌呤腺苷次黄苷核苷磷酸化酶核糖-1-磷酸次黄嘌呤黄嘌呤氧化酶H2OO2黄嘌呤氧化酶H2OO2黄嘌呤尿酸92核糖脱氨基酶A-腺嘌呤腺苷次黄苷核苷磷酸化酶核糖-1-磷酸次尿酸生成过多－－血尿酸（超过8mg%），难溶性的尿酸盐沉积于关节和软骨及肾等处，导致关节炎、尿路结石及肾疾病。痛风症（嘌呤代谢异常的一种疾病）93尿酸生成过多－－血尿酸（超过8mg%），难溶性的尿酸盐沉积别嘌呤醇治疗痛风症的机理抑制黄嘌呤氧化酶反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成的酶系94别嘌呤醇治疗痛风症的机理抑制黄嘌呤氧化酶252.嘧啶核苷酸的分解代谢391页嘧啶核苷酸－－核苷－－嘧啶从解开嘧啶环开始逐个的水解终产物C和U：CO2、NH3、ß-丙氨酸T：CO2、NH3、ß-氨基异丁酸952.嘧啶核苷酸的分解代谢391页嘧啶核苷酸－－核胞嘧啶NH3NH3尿嘧啶NADPH+H+NADPH+2CO2

β-丙氨酸

NH3

CH3

CO2

乙酸乙酸+3NH3+2CO2胸腺嘧啶NADPH+H+NADPH+CO2+NH3

β-氨基异丁酸β-氨基异丁酸+CO2+NH3排出体外或进入有机酸代谢。CO22396胞嘧啶NH3NH3尿嘧啶NADPH+H+NADPH+2CO2二、核苷酸的生物合成核苷酸生物合成的基本途径嘌呤核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成核苷酸转化成核苷三磷酸脱氧核苷酸的合成辅酶核苷酸的生物合成97二、核苷酸的生物合成核苷酸生物合成的基本途径281.核苷酸生物合成的基本途径①“从头合成”途径：利用磷酸核糖、氨基酸及CO2等简单物质为原料，经一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。②补救合成途径：利用体内游离的嘌呤核苷或嘧啶核苷，经过简单的反应过程，合成核苷酸的途径。981.核苷酸生物合成的基本途径①“从头合成”途径：利用磷酸核2.嘌呤核苷酸的合成“从头合成”途径补救合成嘌呤核苷酸的抗代谢物992.嘌呤核苷酸的合成“从头合成”途径30①“从头合成”途径合成部位：主要在肝细胞液合成原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳单位和CO2等合成方式在5-磷酸核糖的基础上逐步合成嘌呤环。首先合成次黄嘌呤核苷酸，再转变成AMP，GMP重要酶：PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶（嘌呤核苷酸合成的重要调节点）100①“从头合成”途径合成部位：主要在肝细胞液31

PRPP5-磷酸核糖胺IMPAMPGMP5－磷酸－核糖101PRPP5-磷酸核糖胺IMPAMPGMP5－磷酸－核糖32PRPP的生成102PRPP的生成33“从头合成”中碱基各原子来源谷氨酰胺甲酸103“从头合成”中碱基各原子来源谷氨酰胺甲酸34嘌呤碱天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸甲酸甲酸CO2104嘌呤碱天冬氨酸谷氨酰胺甘氨酸甲酸甲酸CO235合成过程OR-5-P5-磷酸核糖OOHOHCH2POHATPAMPPRPP磷酸核糖焦磷酸OOHOHCH2OPOP～GlnGluPRA1-氨基-5-磷酸核苷OOHOHCH2OPNH2PATPGly甘氨酰胺核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNH2OFH4510N,N-CH=FH4甲酰甘氨酰核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNHOCHOGluGln甲酰甘氨咪核苷酸OOHOHCH2OPNHCH2CNHCHOHNH2O5-氨基咪唑核苷酸OOHOHCH2OPH2NHCHNCCNCO25-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸OOHOHCH2OPOCH2NCHNCCNHO105合成过程OR-5-P5-磷酸核糖OOHOHCH2POHAT图示合成过程5-甲酰氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸(FAICAR)OOHOHCH2OPONCCHNCCNHHNHCOH2OIMP次黄嘌呤核苷酸OOHOHCH2OPONCCHNCCNHNHCN10-CHO-FH45-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸OOHOHCH2OPONCH2NCHNCCNHHfumarateCOOHHCH2CCOOHOOHOHCH2OPOCH2NCHNCCNNH5-氨基咪唑-4(N-琥珀酸)?﹠-甲酰胺核苷酸Asp106图示合成过程5-甲酰氨基-4-氨基甲酰咪唑核苷酸(FAIC嘌呤核苷酸从头合成的调节抑制部位的酶均为变构酶。合成原则107嘌呤核苷酸从头合成的调节抑制部位的酶均为变构酶。38②补救合成108②补救合成39补救合成及生理意义原料:已有的嘌呤碱、嘌呤核苷、PRPP重要的酶：腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）

次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)

节约能量和一些氨基酸的消耗。有些组织（如脑、骨髓）不能从头合成嘌呤核苷酸，只能进行嘌呤核苷酸的补救合成。109补救合成及生理意义原料:已有的嘌呤碱、嘌呤核苷、PRPP40代谢异常状况自毁容貌征：HGPRT完全缺失的患儿。临床表现：智力发育障碍，攻击性性格，肌肉痉挛，强制性自咬唇舌和指尖，尿中尿酸排出量过量，50mg/kg体重/24hr。分子基础：HGPRT先天缺陷（隐性X性链锁遗传）肾结石和痛风：缺乏补救途径会引起嘌呤核苷酸合成速度降低，结果大量积累尿酸。110代谢异常状况自毁容貌征：HGPRT完全缺失的患儿。41③嘌呤核苷酸的抗代谢物抗代谢物

有些人工合成的或天然存在的化合物的结构与生物体内的一些必需的代谢物很相似，将其引入生物体后，与体内的必需代谢物会发生特异的拮抗作用从而影响生物体中的正常代谢，这些化合物称为抗代谢物。111③嘌呤核苷酸的抗代谢物抗代谢物42嘌呤核苷酸的抗代谢物-1112嘌呤核苷酸的抗代谢物-1436MP的作用部位及抗癌机理反馈抑制PRPP酰胺转移酶从而抑制嘌呤核苷酸的从头合成抑制IMP转变为AMP和GMP的反应直接抑制HGPRT，阻断嘌呤核苷酸的补救合成。1136MP的作用部位及抗癌机理反馈抑制PRPP酰胺转移酶从而抑制嘌呤核苷酸的抗代谢物-2114嘌呤核苷酸的抗代谢物-245嘌呤核苷酸的抗代谢物-3115嘌呤核苷酸的抗代谢物-3463.嘧啶核苷酸的合成从头合成途径嘧啶核苷酸从头合成的调节嘧啶核苷酸的抗代谢物1163.嘧啶核苷酸的合成从头合成途径47①从头合成途径合成部位：主要在肝细胞液。原料：Gln、CO2、Asp、R-5-P等合成方式：先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。关键的中间化合物：是乳清酸。合成过程：先合成UMP，再转变成其他嘧啶核苷酸。重要的酶：氨基甲酰磷酸合成酶II、天冬氨酸氨基甲酰转移酶、磷酸核糖转移酶。117①从头合成途径合成部位：主要在肝细胞液。48合成过程118合成过程49氨基甲酰磷酸合成酶的比较氨基甲酰磷酸合成酶II氨基甲酰酸合成酶I部位肝细胞液肝线粒体底物CO2、谷氨酰胺CO2、氨生成物合成嘧啶核苷酸合成尿素调节物受UMP抑制AGA为变构激活剂意义细胞增殖程度的指标肝细胞分化程度的指标119氨基甲酰磷酸合成酶的比较氨基甲酰磷酸合成酶II氨基甲酰酸合成TMP合成的特点在胸苷酸合成酶催化下，由dUMP甲基化生成.甲基供体；N5，N10-甲烯FH4dUMP来源：dUDP或dCMP120TMP合成的特点在胸苷酸合成酶催化下，由dUMP甲基化生成.图示121图示52主要调节酶细菌：天冬氨酸氨基甲酰转移酶哺乳类动物细胞：氨基甲酰磷酸合成酶II多功能酶：受到阻遏或去阻遏调节PRPP