核苷酸代谢

核苷酸代谢

一.人体内的核酸主要由自生合成，不属于营养必需物质。

二．生理作用：

1.作为核酸的合成原料。

2.作为体内能量的利用形式。

3.参与代谢与生理条件。

4.活化中间代谢物。

5.组成辅酶。

三．嘌呤核苷酸合成：

1.从头合成途径（de novo synthesis ）：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成核苷酸，称为从头合成途径。（脑，骨髓无法合成）

2.补救合成途径（salvage synthesis ）：利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸，称为补救合成（或重新利用）途径。（反应较简单，主要由PRPP 提供磷酸核糖部分）

四．从头合成：

1.嘌呤碱合成的元素来源：N 来自天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺，C 来自CO2、甲酰基。

2.合成过程：IMP 的合成

（主要是PRPP 合成酶作用），AMP 和GMP 的合成（与嘌呤核苷酸循环过程相同）。 3.调节：反馈调节和交叉调节。

4.特点：

⏹ 参与从头合成途径的酶均在胞液中,多以多酶复合体的形式存在。

⏹ 以磷酸戊糖途径中合成的5-磷酸核糖（5-PR ）为原料，经11步反应生成次黄嘌呤核苷酸（IMP ）。

⏹ 在合成IMP 过程中，由氨基酸，CO 2，一碳单位逐步提供元素或基团，在5-磷酸核糖分子上完成嘌呤碱基的合成。

HN

N

N N O R- 5'-P

PRPP (PRA)( IMP )PRPP 合成酶酰胺转移酶5-磷酸核糖胺次黄嘌呤核苷酸

⏹从IMP出发再合成AMP和GMP。

⏹嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸

键。AMP或GMP的合成又需1个ATP。

⏹PRPP是5-磷酸核糖的活性供体。

五．补救合成（两种方式）：

1.酶：腺嘌呤磷酸核糖转移酶、次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶；腺苷激酶。

2.合成过程：腺嘌呤、次黄嘌呤与鸟嘌呤与PRPP分别在ART、HGPRT、HGPRT催化下生成

AMP、IMP、GMP与磷酸，腺嘌呤核苷酸在腺苷激酶催化下生成AMP。

3.生理意义：节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗；体内某些组织器官，如脑、骨

髓等只能进行补救合成。

六.嘌呤核苷酸的相互改变。

七．脱氧核苷酸的生成：在二磷酸核苷NDP（核糖核苷酸还原酶）水平上还原。八．嘌呤核苷酸的抗代谢物：是一些嘌呤（6-巯基嘌呤、6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤等）、氨基酸（氮杂丝氨酸等）或叶酸等的类似物（氨蝶呤氨甲蝶呤等）。

九．嘌呤核苷酸的分解代谢

1.过程：嘌呤核苷酸的分解代谢包括3个基本步骤：

(1)核苷酸在核苷酸酶的作用下水解为核苷。

(2)核苷在核苷磷酸化酶作用下分解为嘌呤碱基和1-磷酸核糖。1-磷酸核糖在磷酸核

糖变位酶作用下转变为5-磷酸核糖。5-磷酸核糖进入磷酸戊糖途径进行代谢。

(3)嘌呤碱基进一步代谢。一方面可以参加核苷酸的补救合成。另一方面可进入分解代

谢，最终形成尿酸，随尿液排出体外。

即AMP、GMP先转化为黄嘌呤，再通过黄嘌呤氧化酶催化生成尿酸。

2.临床意义：痛风症的治疗机制。

十．嘧啶核苷酸合成：

1.从头合成途径：嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧

化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。

2.补救合成途径：利用体内游离的嘧啶或嘧啶核苷，经过简单的反应，合成嘧啶核苷酸

的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。

十一.从头合成：合成部位主要是肝细胞胞液，合成原料是谷氨酰胺、天冬氨酸与CO2。

1.元素来源：六元环左边的C、N来自氨基甲酰磷酸，右边来自天冬氨酸。

2.合成过程：尿嘧啶核苷酸的合成（氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ，CSP-Ⅱ）；胞嘧啶核苷酸

的合成；dTMP或TMP的生成。

3.从头合成调节：反馈调节

4.特点：先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连。

先合成UMP，再转变成dTMP和CTP。

十二.补救合成：

1.合成过程：嘧啶与PRPP在嘧啶磷酸核糖转移酶催化下磷酸嘧啶核苷与磷酸；尿嘧啶

核苷与胸腺嘧啶核苷与ATP在尿苷激酶和胸苷激酶催化下生成UMP、TMP与ADP。2.嘧啶核苷酸的抗代谢物：嘧啶类似物（5-氟尿嘧啶）、某些改变了核糖结构的核苷

类似物（阿糖胞苷、环胞苷）。

十三.嘧啶核苷酸的分解代谢:

1.过程：主要与嘧啶类似，胞嘧啶生成乙酰CoA进入TAC，胸腺嘧啶生成琥珀酰CoA进

入TAC与糖异生。

2.代谢终产物：胞嘧啶：CO2 、NH3、β-丙氨酸；

胸腺嘧啶：CO2 、NH3、β-氨基异丁酸。