嘧啶核苷酸代谢PPT课件
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第九章核苷酸代谢PPT课件
氨甲酰磷酸
O HN
O
O
天冬氨酸 氨甲酰转移酶
HO C NH 2
CH 2
二氢乳清酸酶
HN
C
CH 2
O HO C
CH 2
C
CH
O N COOH
Pi
H
氨甲酰天冬氨酸
H2O
C CH O N COOH
H
二氢乳清酸
CH H 2N COOH
Asp
二氢乳清酸 脱氢酶
NAD + NADH+H +
O
O
脱 羧 酶 HN
嘌呤类似物 氨基酸类似 叶酸类似
物
物
6-巯基嘌呤 氮杂丝氨酸
6-巯基鸟嘌呤
等
8-氮杂鸟嘌呤 等
氨蝶呤
氨甲蝶呤 等
痛风症的治疗机制
鸟嘌呤 次黄嘌呤
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤
尿酸
别嘌呤醇
第二节 嘧啶核苷酸的代谢
Metabolism of Pyrimidine Nucleotides
嘧啶核苷酸的结构
一、嘧啶核苷酸的合成代谢
•2.合成部位
主要是肝细胞胞液
•3.嘧啶合成的元素来源
C
Gln
N 3 4 5C
氨基甲酰磷酸
Asp
CO 2
C 2 1 6C N
•4.合成过程
1. 先合成嘧啶环，再与在PRPP相 连，首先合成UMP
2. 再由UMP CMP
（ 1 ）尿嘧啶核苷酸的合成
2A TP Gl+n HC 3- O
2A D P+Pi
（一）嘌呤核苷酸的从头合成
•1.定义
嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸 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，合成嘌呤核 苷酸的途径。
O HN
O
O
天冬氨酸 氨甲酰转移酶
HO C NH 2
CH 2
二氢乳清酸酶
HN
C
CH 2
O HO C
CH 2
C
CH
O N COOH
Pi
H
氨甲酰天冬氨酸
H2O
C CH O N COOH
H
二氢乳清酸
CH H 2N COOH
Asp
二氢乳清酸 脱氢酶
NAD + NADH+H +
O
O
脱 羧 酶 HN
嘌呤类似物 氨基酸类似 叶酸类似
物
物
6-巯基嘌呤 氮杂丝氨酸
6-巯基鸟嘌呤
等
8-氮杂鸟嘌呤 等
氨蝶呤
氨甲蝶呤 等
痛风症的治疗机制
鸟嘌呤 次黄嘌呤
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤
尿酸
别嘌呤醇
第二节 嘧啶核苷酸的代谢
Metabolism of Pyrimidine Nucleotides
嘧啶核苷酸的结构
一、嘧啶核苷酸的合成代谢
•2.合成部位
主要是肝细胞胞液
•3.嘧啶合成的元素来源
C
Gln
N 3 4 5C
氨基甲酰磷酸
Asp
CO 2
C 2 1 6C N
•4.合成过程
1. 先合成嘧啶环，再与在PRPP相 连，首先合成UMP
2. 再由UMP CMP
（ 1 ）尿嘧啶核苷酸的合成
2A TP Gl+n HC 3- O
2A D P+Pi
（一）嘌呤核苷酸的从头合成
•1.定义
嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸 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，合成嘌呤核 苷酸的途径。
高中生物竞赛课件：嘧啶核苷酸的合成与分解
UMP
嘧啶核苷酸的合成与分解
(三) 嘧啶核苷酸的从头合成 尿嘧啶核苷酸的合成 1、氨甲酰磷酸的生成
2ATP 2ADP+Pi
Gln + HCO3氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ
(CPS-Ⅱ )
H2N C OPO3H2 + Glu
O
氨甲酰磷酸
区别于尿素循环中的氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ (线粒体)
嘧啶核苷酸的合成与分解
(三) 嘧啶核苷酸的从头合成 尿嘧啶核苷酸的合成
胞嘧啶
转氨作用脱去氨基 ，参与有机酸代谢
β-丙氨酸
参与泛酸及 CoA的合成
嘧啶核苷酸的合成与分解
二、嘧啶核苷酸的分解代谢 胸腺嘧啶→β氨基异丁酸
胸腺嘧啶
二氢尿嘧啶 脱氢酶
二氢嘧啶酶
β-脲基异丁酸
二氢胸腺嘧啶 β-脲基丙酸酶
还原、水化、水解
TCA循环
β-氨基异丁酸
琥珀酰 CoA
甲基丙二酰半醛
氨基转移至 α-酮戊二酸
dTMP: 脱氧胸苷在胸苷激酶的催化下形成dTMP
胸苷激酶
脱氧胸苷 + ATP
dTMP +ADP
嘧啶核苷酸的合成与分解
嘧啶核苷酸生物合成的调节 细菌: ATCase是从头合成的主要调
HCO3-+Gln
节酶；ATP为激活剂; CTP为抑制剂
+2ATP
天冬氨酸转氨甲
⊕ 酰酶(ATCase)
PRPP
氨甲酰磷酸
HN C C
N
P O HC N C N CH CH2 O
OH OH
次黄嘌呤核苷酸 (I MP)
HN C C
N
P O HC N C N CH CH2 O
核苷酸代谢—嘧啶核苷酸的代谢(生物化学课件)
嘧啶核苷酸的补救合成
嘧啶核苷酸的补救合成与嘌呤核苷酸 相似，主要通过嘧啶核苷酸激酶和磷酸核 糖转移酶的作用，将嘧啶碱基和嘧啶核苷 转变成相应的核苷酸。
嘧啶核苷酸的补救合成反应
尿嘧啶磷酸核糖转移酶
嘧啶（除胞嘧啶） + PRPP
嘧啶核苷酸+ PPi
尿嘧啶核苷 + ATP 尿苷激酶
UMP +ADP
胸腺嘧啶核苷 + ATP
合成 特征
嘧啶核苷酸的从头合成
5、体内嘧啶核苷酸的互变
嘧啶核苷酸的从头合成
6、乳清酸尿症
是由于患者体内的乳清酸磷酸核糖转移酶和乳清酸核苷酸脱羧酶 发病原因 的活性降低所致一种隐性遗传代谢性疾病。
临床特征 尿中排出乳清酸增多。
治疗
UMP和CTP可反馈抑制乳清酸的生成，故临床上给该患者服用酵母 提取液中的UMP和CTP的混合液，可明显降低患者尿中乳清酸含量。
（1）UMP的合成 （2）UMP转变生成CTP （3）UMP转变生成dTMP
嘧啶核苷酸的从头合成
1、UMP的合成
嘧啶核苷酸的从头合成
2、CTP的合成
尿苷酸激酶 ATP ADP
二磷酸核苷激酶
UDP
ATP
ADP
UTP
CTP合成酶
谷氨酰胺 ATP
谷氨酸 ADP+Pi
嘧啶核苷酸的从头合成
3、dTMP的合成
脱氧核苷酸还原酶 UDP
dUDP
CDP dCDP
dCMP 脱氨
TMP合酶
dUMP
N5, N10-甲烯FH4
FH2
FH4FH2还原酶
NADP+ NADPH+H+
脱氧胸苷一磷酸 dTMP
第10章 核苷酸代谢_PPT幻灯片
19
合成过程 腺嘌呤 + PRPP
次黄嘌呤 + PRPP
APRT AMP + PPi
HGPRT IMP + PPi
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi
腺嘌呤核苷
腺苷激酶 AMP
ATP ADP
20
补救合成的生理意义 ➢ 补救合成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。
R-5-P PRPP合成酶
酰胺转移酶
PRPP
_PRA
ATP
_
腺苷酸代 琥珀酸
AMP ADP ATP
IMP
XMP GMP GDP GTP
_
腺苷酸代
AMP
IMP
琥珀酸
GTP
+
XMP _ATP
+GMP
ADP GDP
ATP GTP
（二）嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式 参与补救合成的酶 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (hypoxanthineguanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 腺苷激酶 (adenosine kinase)
6
第一节 嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of Purine Nucleotides
7
嘌呤核苷酸的结构
AMP
GMP
8
一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救 合成两种途径
从头合成途径 (de novo synthesis) 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2
合成过程 腺嘌呤 + PRPP
次黄嘌呤 + PRPP
APRT AMP + PPi
HGPRT IMP + PPi
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi
腺嘌呤核苷
腺苷激酶 AMP
ATP ADP
20
补救合成的生理意义 ➢ 补救合成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。
R-5-P PRPP合成酶
酰胺转移酶
PRPP
_PRA
ATP
_
腺苷酸代 琥珀酸
AMP ADP ATP
IMP
XMP GMP GDP GTP
_
腺苷酸代
AMP
IMP
琥珀酸
GTP
+
XMP _ATP
+GMP
ADP GDP
ATP GTP
（二）嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式 参与补救合成的酶 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (hypoxanthineguanine phosphoribosyl transferase, HGPRT) 腺苷激酶 (adenosine kinase)
6
第一节 嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of Purine Nucleotides
7
嘌呤核苷酸的结构
AMP
GMP
8
一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救 合成两种途径
从头合成途径 (de novo synthesis) 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2
嘧啶核苷酸代谢
CO2＋谷氨酰胺
CPS-II
氨基O甲酰磷酸 Asp
天冬氨酸氨基
氨甲酰 天冬氨酸
N
甲酰转移酶
H2O
乳清酸核苷酸
乳清酸
二氢乳清酸
O N PPi PRPP NADH++H+ NAD+
CO2
UMP
UNDPH2 还原
dUDP O
合CN成TPU酶TPGln O CTNP
dCMP
N
CH3
TMP
dUMOP
合成酶
甲基化N
嘧啶核苷酸代谢
生物化学与分子生物学教研室 朱利娜
合成代谢
从头合成：原料 补救合成 嘧啶核苷酸的抗代谢物
分解代谢
嘧啶核苷酸的合成代谢
从头合成
（1）原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2
天冬氨酸
谷氨酰胺
C
NC
-OOC CH2
CO2 C
C
N
CH
+H3N
COO-
嘧啶核苷酸的合成代谢
（2）过程： 尿嘧啶核苷酸的合成：先合成嘧啶环，再 与磷酸核糖结合 CTP的合成：由UMP在激酶连续催化下生 成UTP，再从谷氨酰胺接受氨基生成 脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP或TMP）的 生成：由dUMP甲基化生成
HHOHOβHH-H氨OOHβO-基O丙OOOH异OH氨HH丁HHON酸酸HOCHHONNHHHHOHHONHN222ON2+ONHNHNNOCHHCCCH3H2HHHHHHHH3HHN22排 有HHN3A出机ANDDβ+HP酸体-NCP氨2bH胸3ON尿-AN代外+丙基+2H腺+DA嘧H2氨或谢异3N嘧+PDHC+啶C酸丁N啶进HP3OO酸+H++2入2H3 +
核苷酸代谢PPT演示课件
ON H
胞嘧啶
ON H
尿嘧啶
O CH3
HN
ON H 胸腺嘧啶
β-脲 基 丙 酸
HOOC
NH2 CH2
O
N CH2
H
H 2O
HOOC
NH2 CH CH3
O
N C H 2 β-脲 基 异 丁 酸
H
H 2O
H 2N
CH2
CH2 COOH
CO2 + NH3
H 2N
CH2
CH COOH
CH3
•59
β-丙 氨 酸
腺嘌呤核苷酸
H2O
Pi NH2
N
N H2O
脱氨酶 核苷酸酶
NH3
NN R- 5'-P
次黄嘌呤核苷酸
H2O
OH Pi
N
N
N N 腺嘌呤核苷脱氨酶
R
NN
•27
R
OH
N
N
Pi
OH
核糖1-磷酸 N
N
N NR
次黄嘌呤核苷
OH
N
N
HO N N H
尿酸
核苷磷酸化酶
NN H
2H++O_.2
次黄嘌呤
O2+H2O
黄嘌呤氧化酶
G
（-）
PRPP
Azas
•69
嘧啶核苷酸的分解代谢
•70
NH3 尿嘧啶←胞嘧啶
β-脲基丙酸
胸腺嘧啶 β-脲基异丁酸
β-丙氨酸
β-氨基异丁酸
•71
= =
= =
PRPP
谷氨酰胺 （Gln）
=
6-MP
PRA 氮杂丝氨酸
《核苷酸代谢》PPT课件 (2)
3’
5’
5’
3’
OH P
➢拓扑异构酶(旋转酶)
消除DNA 的超螺旋,根据作用方式不同而分为两种: 旋转酶Ⅰ
旋转酶Ⅱ
✓旋转酶І：使DNA一条链发生断裂(切口反应) 和再连接(封口反应)。作用是松解负超螺旋，
不需要能量。
✓旋转酶Π：使DNA两条链发生断裂和再连 接。可以形成负超螺旋,需要由ATP或GTP提 供能量.
✓ 限制性核酸内切酶：在细菌细胞内存在的一类能 识别并水解外源双链DNA的核酸内切酶，可用于 特异切割DNA,常作为基因工程工具酶。
牛脾磷酸二酯酶 从5’端3-核苷酸
பைடு நூலகம்
蛇毒磷酸二酯酶 从3’端移去5-核苷酸
嘌呤的降解：
腺嘌呤
鸟嘌呤
H2O
H2O
腺嘌呤脱氨酶
NH3
NH3 鸟嘌呤脱氨酶
次黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤
二氢尿嘧啶脱氢酶
胸腺嘧啶
二氢胸腺嘧啶
NAD(P)H+H+ NAD(P)+
H2O
二氢嘧啶酶
NH3+CO2 +β-氨基异丁酸
脲基丙酸酶 β-脲基异丁酸
H2O
第二节 核苷酸的生物合成
嘌呤核苷酸的合成 嘧啶核苷酸的合成
核苷酸的合成有2条途径:
从头合成:利用CO2、NH3、某些氨基酸、磷酸核糖
等简单物质为原料,经过一系列酶促反应
排泄动物 人类、灵长类动物、鸟类、昆虫 除灵长类外其它哺乳类动物 某些硬骨鱼类 大多数鱼类、两栖类动物 甲壳类动物、软体动物
嘧啶的降解：
胞嘧啶
胞嘧啶脱氨酶 尿嘧啶
二氢尿嘧啶脱氢酶
二氢尿嘧啶
H2O NH3
核苷酸的合成分解【共31张PPT】
NM P ATP NDP
ATP
NTP
N： 代表 A、 G、C、U 作为合成RNA的原料
五、脱氧核苷酸的合成
脱氧核糖核苷酸由核糖核苷 酸的二磷酸核苷水平上还原生 成
dTTP dTMP dUMP
NDP
NADPH+H+
NADP+
H2O
DNA合成原料
dNTP
dNDP
（A、G、C）
第二节 核苷酸的分解代谢
2ATP 2ADP+Pi
CO2+谷氨酰胺
氨基甲酰磷酸 天冬氨酸
乳清酸核苷酸 OMP
Pi PRPP
乳清酸
氨甲酰天冬氨酸
H2O 二氢乳清酸
CO2 尿嘧啶核苷酸（UMP）
2、CTP的合成
ATP
UMP
ATP
UDP
UTP
CTP
谷氨酸
谷氨酰胺
3、dTMP的合成
dUDP
(-)
一、嘌呤核苷酸的抗代谢物
Ｃ．脑组织
别嘌呤醇
D．骨髓组织
一、嘌呤核苷酸的从头合成
E. 小肠 嘧啶核苷 + ATP
嘧啶核苷酸 + ADP
UTP、CTP 、 GTP分别参与Gn、磷脂和Pr合成
嘧啶碱 + PRPP
嘧啶核苷酸
一、嘌呤核苷酸的从头合成
二、嘧啶核苷酸抗代谢物
别尿嘧嘌２啶呤←胞.醇下嘧啶 列原料在胸嘌腺嘧啶呤碱和嘧啶碱合成中均需要
（R） C（.dR）嘧啶核苷酸的从头合成
A / G / I + PRPP
AMP / GMP / IMP
8-氮杂鸟嘌呤等
D. FH2还原酶
嘧啶核苷酸的补救合成
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参与嘧啶合成
7
嘧啶核苷的合成代谢
补救合成
嘧啶 ＋ PRPP
嘧啶磷酸核糖 转移酶
嘧啶核苷酸＋ PPi
尿嘧啶核苷 尿苷激酶 UMP
ATP ADP
脱氧胸苷 胸苷激酶 TMP
ATP ADP
胸苷激酶 —— 恶性肿瘤的指征
.
8
嘧啶核苷酸的合成代谢
嘧啶核苷酸的抗代谢物 一些嘧啶、氨基酸或叶酸等的
类似物，对代谢的影响及抗肿瘤作用 与嘌呤抗代谢物类似。
与PRPP相连
反馈调节 终产物反馈抑制磷酸核 终产物反馈抑制磷酸核糖
糖焦磷酸激酶
焦磷酸激酶
终产物反馈抑制合成过程 终产物反馈抑制合成过程
某些酶活性
某些酶活性
抗代谢物 代谢产物
6MP，6-巯基鸟嘌呤， 氮杂丝氨酸、MTX等
尿酸
.
5-FU，氮杂丝氨酸， MTX
b-丙氨酸，b-氨基异丁酸
14
No Image
/10/29
.
15
（2）过程：
❖ 尿嘧啶核苷酸的合成：先合成嘧啶环，再 与磷酸核糖结合
❖ CTP的合成：由UMP在激酶连续催化下生 成UTP，再从谷氨酰胺接受氨基生成
❖ 脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP或TMP）的
生成：由dUMP甲基化生成
.
4
CO2＋谷氨酰胺
CPS-II
O
氨基甲酰磷酸
As p
天冬氨酸氨基
氨甲酰 天冬氨酸
.
9
嘧啶核苷酸的合成代谢
嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶（5-FU）
5-
FdUM P
TMP 合成酶
TMP合成 参入RNA分子，
FU
FUTP
FUMP 从而破坏RNA
的结构与功能
.
10
嘧啶核苷酸的抗代谢物
氨基酸类似物：
氮杂丝氨酸结构与谷氨酰胺相似，可抑制 CTP的合成
叶酸类似物：
氨蝶呤及甲氨蝶呤，竞争性抑制二氢叶酸还 原酶，抑制了四氢叶酸的生成，干扰了一碳单位代 谢，从而抑制了TMP的合成，进而影响DNA的合 成。
.
12
嘧啶碱的分解代谢
胞嘧啶
胸腺嘧啶
b-脲基丙酸
b-脲基异丁酸
H2O H2O
b-丙氨酸
NH3 + CO2
.
b-氨基异丁酸
13
嘌呤核苷酸
嘧啶核苷酸
原料
天冬氨酸，谷氨酰胺，甘 天冬氨酸，谷氨酰胺，
氨酸、CO2，一碳单位
CO2，一碳单位
程序
在PRPP的基础上利用各 各种原料合成嘧啶环，再
种原料合成嘌呤环
核苷类似物：阿糖胞苷.、环胞苷
11
嘧啶核苷酸的分解代谢 胞嘧啶
HHO HO HβHH -O H 氨O βOO -基O 丙O H 异OHH O氨H丁酸H HH酸NOH COHHH ONNHOHHHONHN222ON+2OHNNHNNOHCCCHC3HH2HHHHHHHH3NHH排 有22NHHA3出 机ANDDβ+HP体酸N2-bCPH氨胸3N-O尿外代NA+丙+H基腺2AD嘧+H2氨或谢3异嘧+NPDC+酸啶NC丁啶进HHPOO+3酸+H+入22H3+
N
甲酰转移酶 H2O
乳清酸核苷酸
乳清酸
二氢乳清酸
O N PPi PRPP NADH++H NAD+
CO2
+
UM
PUDNPH 2 还原
dUDP O
合CN成TPU酶TGPln O CTNP
dCMP
N
C H3
TMP
dUMO
.
合成酶 dTM
甲基化N P(TM
5
嘧啶核苷酸的合成代谢
（3）从头合成的调节
❖ 关键酶：天冬氨酸氨基甲酰转移酶（细菌）
嘧啶核苷酸代谢
生物化学与分子生物学教研室 朱利娜
.
1
合成代谢
从头合成：原料 补救合成 嘧啶核苷酸的抗代谢物
分解代谢
.
2
嘧啶核苷酸的合成代谢
从头合成
（1）原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2
天冬氨酸
谷氨酰胺
C
NC
-O O C CH2
CO2 C
C
N
CH
+H3N
C O O-
.
3
嘧啶核苷酸的合成代谢
氨基甲酰磷酸合成酶CPS-II (哺乳动物)
PRPP合成酶
❖ 调节机制：反馈调节，UMP反馈抑制
阻遏或去阻遏调节
.
6
CPS-I与CPS-II的比较
部位 底物 能量 产物 调节
作用
CPS-I 肝线粒体 氨、CO2 消耗2ATP 氨基甲酰磷酸 受N-乙酰谷氨酸 变构激活调节 参与尿素合成
.
CPS-II 胞浆 谷氨酰胺、CO2 消耗2ATP 氨基甲酰磷酸 受UMP的反馈抑制
7
嘧啶核苷的合成代谢
补救合成
嘧啶 ＋ PRPP
嘧啶磷酸核糖 转移酶
嘧啶核苷酸＋ PPi
尿嘧啶核苷 尿苷激酶 UMP
ATP ADP
脱氧胸苷 胸苷激酶 TMP
ATP ADP
胸苷激酶 —— 恶性肿瘤的指征
.
8
嘧啶核苷酸的合成代谢
嘧啶核苷酸的抗代谢物 一些嘧啶、氨基酸或叶酸等的
类似物，对代谢的影响及抗肿瘤作用 与嘌呤抗代谢物类似。
与PRPP相连
反馈调节 终产物反馈抑制磷酸核 终产物反馈抑制磷酸核糖
糖焦磷酸激酶
焦磷酸激酶
终产物反馈抑制合成过程 终产物反馈抑制合成过程
某些酶活性
某些酶活性
抗代谢物 代谢产物
6MP，6-巯基鸟嘌呤， 氮杂丝氨酸、MTX等
尿酸
.
5-FU，氮杂丝氨酸， MTX
b-丙氨酸，b-氨基异丁酸
14
No Image
/10/29
.
15
（2）过程：
❖ 尿嘧啶核苷酸的合成：先合成嘧啶环，再 与磷酸核糖结合
❖ CTP的合成：由UMP在激酶连续催化下生 成UTP，再从谷氨酰胺接受氨基生成
❖ 脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP或TMP）的
生成：由dUMP甲基化生成
.
4
CO2＋谷氨酰胺
CPS-II
O
氨基甲酰磷酸
As p
天冬氨酸氨基
氨甲酰 天冬氨酸
.
9
嘧啶核苷酸的合成代谢
嘧啶类似物：5-氟尿嘧啶（5-FU）
5-
FdUM P
TMP 合成酶
TMP合成 参入RNA分子，
FU
FUTP
FUMP 从而破坏RNA
的结构与功能
.
10
嘧啶核苷酸的抗代谢物
氨基酸类似物：
氮杂丝氨酸结构与谷氨酰胺相似，可抑制 CTP的合成
叶酸类似物：
氨蝶呤及甲氨蝶呤，竞争性抑制二氢叶酸还 原酶，抑制了四氢叶酸的生成，干扰了一碳单位代 谢，从而抑制了TMP的合成，进而影响DNA的合 成。
.
12
嘧啶碱的分解代谢
胞嘧啶
胸腺嘧啶
b-脲基丙酸
b-脲基异丁酸
H2O H2O
b-丙氨酸
NH3 + CO2
.
b-氨基异丁酸
13
嘌呤核苷酸
嘧啶核苷酸
原料
天冬氨酸，谷氨酰胺，甘 天冬氨酸，谷氨酰胺，
氨酸、CO2，一碳单位
CO2，一碳单位
程序
在PRPP的基础上利用各 各种原料合成嘧啶环，再
种原料合成嘌呤环
核苷类似物：阿糖胞苷.、环胞苷
11
嘧啶核苷酸的分解代谢 胞嘧啶
HHO HO HβHH -O H 氨O βOO -基O 丙O H 异OHH O氨H丁酸H HH酸NOH COHHH ONNHOHHHONHN222ON+2OHNNHNNOHCCCHC3HH2HHHHHHHH3NHH排 有22NHHA3出 机ANDDβ+HP体酸N2-bCPH氨胸3N-O尿外代NA+丙+H基腺2AD嘧+H2氨或谢3异嘧+NPDC+酸啶NC丁啶进HHPOO+3酸+H+入22H3+
N
甲酰转移酶 H2O
乳清酸核苷酸
乳清酸
二氢乳清酸
O N PPi PRPP NADH++H NAD+
CO2
+
UM
PUDNPH 2 还原
dUDP O
合CN成TPU酶TGPln O CTNP
dCMP
N
C H3
TMP
dUMO
.
合成酶 dTM
甲基化N P(TM
5
嘧啶核苷酸的合成代谢
（3）从头合成的调节
❖ 关键酶：天冬氨酸氨基甲酰转移酶（细菌）
嘧啶核苷酸代谢
生物化学与分子生物学教研室 朱利娜
.
1
合成代谢
从头合成：原料 补救合成 嘧啶核苷酸的抗代谢物
分解代谢
.
2
嘧啶核苷酸的合成代谢
从头合成
（1）原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2
天冬氨酸
谷氨酰胺
C
NC
-O O C CH2
CO2 C
C
N
CH
+H3N
C O O-
.
3
嘧啶核苷酸的合成代谢
氨基甲酰磷酸合成酶CPS-II (哺乳动物)
PRPP合成酶
❖ 调节机制：反馈调节，UMP反馈抑制
阻遏或去阻遏调节
.
6
CPS-I与CPS-II的比较
部位 底物 能量 产物 调节
作用
CPS-I 肝线粒体 氨、CO2 消耗2ATP 氨基甲酰磷酸 受N-乙酰谷氨酸 变构激活调节 参与尿素合成
.
CPS-II 胞浆 谷氨酰胺、CO2 消耗2ATP 氨基甲酰磷酸 受UMP的反馈抑制