嘌呤核苷酸互相转变
嘌呤代谢机制
嘌呤代谢机制
嘌呤代谢是指人体内嘌呤物质的合成和分解过程。
嘌呤是一种含氮化合物，是构成核酸的重要成分。
嘌呤在体内可以通过多种途径进行代谢。
嘌呤的合成主要在肝脏中进行，通过一系列酶促反应将氨基酸和核糖等物质转化为嘌呤核苷酸。
嘌呤核苷酸是核酸的基本组成单位，对于细胞的生长、分裂和维持正常功能起着重要作用。
嘌呤的分解主要通过嘌呤核苷酸的降解来实现。
嘌呤核苷酸在细胞内被分解为嘌呤碱基和核糖-1-磷酸，然后进一步转化为尿酸。
尿酸是嘌呤代谢的最终产物，大部分通过肾脏排出体外。
在正常情况下，嘌呤的合成和分解处于平衡状态，以维持体内嘌呤物质的稳定水平。
然而，当嘌呤的合成过多或分解过程受阻时，就可能导致嘌呤代谢紊乱，如高尿酸血症和痛风等疾病。
为了维持嘌呤代谢的正常平衡，人们可以通过健康的饮食和生活方式来调节。
避免高嘌呤食物的摄入，如动物内脏、海鲜、肉类等，增加蔬菜、水果和全谷类食物的摄入，保持适当的水分摄入，有助于促进嘌呤的正常代谢和排泄。
核苷酸代谢-郭
㈠
腺苷酸代 琥珀酸
AMP
ADP
ATP
IMP XMP
㈠
㈩ ㈩
ATP
GMP
GDP
GTP
(二)嘌呤核苷酸的补救合成
合成部位:细胞液(脑、骨髓为主) 合成特点:过程简单,耗能少.利用现成的嘌
呤碱或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸.
特异性酶: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)
★★
O C C N CH C N N R-5'-P
NH C HN C N CH HC C N N R-5'-P
NH2
延胡索酸
腺苷酸代琥珀 酸裂解酶
N HC
C
CN CH C N N R-5'-P
腺苷酸代琥珀酸
AMP
HN HC
IMP
NAD+ 2O H NADH+H O
+
谷氨酰氨 Mg2+,ATP
谷氨酸
HN H2N C
11
次黄嘌呤核苷酸（IMP）
CO2
甘氨酸
6
N
5
7
N
8
冬 天冬冬
N1 C2
3
C C C
9
N N10-甲炔-FH4 甲5甲甲
一 （ 一一一 ）
N10-甲酰FH4 甲 甲甲
（ 一一一 一 ）
4
N
N
冬 谷 甲谷 （ 谷 甲） 甲
★★★
嘌呤碱合成的原料来源
（2）AMP和GMP的合成
HOOCCH2CHCOOH
甘氨酰胺核苷酸 ④ GAR甲酰转移酶 （GAR）
甘氨酰胺核苷酸合成酶
甲酰甘氨咪核苷酸 （FGAM）
嘌呤分解途径
嘌呤分解途径
嘌呤是一种重要的有机化合物，常常存在于DNA和RNA等核酸中。
人体内嘌呤的代谢需要经过复杂的嘌呤分解途径，包括嘌呤核苷酸的降解和嘌呤碱基的降解两个方面。
嘌呤核苷酸的降解是指嘌呤核苷酸在体内经过一系列酶的作用，分解成为单独的嘌呤碱基和磷酸等物质。
在此过程中，首先是脱氨作用，将嘌呤核苷酸中的氨基团剥离，形成嘌呤核糖。
嘌呤核糖再被进一步转化为嘌呤碱基，常常是通过嘌呤核苷酸酶家族的作用完成的。
这个过程产生的废物包括尿酸和其他次生物质。
除了嘌呤核苷酸的降解，嘌呤碱基的降解也是嘌呤分解途径的重要组成部分。
嘌呤碱基的降解产生的废物是尿素和一种叫做异黄嘌呤酸的物质。
异黄嘌呤酸是一种含氮化合物，在人体内被转化为尿酸。
总的来说，嘌呤分解途径是人体内代谢嘌呤的一个复杂过程，涉及到多个酶的作用和多个废物的生成。
嘌呤分解途径的正常进行对人体的健康至关重要，与多种疾病的发生和发展密切相关。
- 1 -。
11第十章 核苷酸代谢
第十章核苷酸代谢核苷酸是核酸的基本结构单位。
人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。
因此与氨基酸不同，核苷酸不属于营养必需物质。
食物中的核酸多以核蛋白的形式存在。
核蛋白在胃中受胃酸的作用，分解成核酸与蛋白质。
核酸进人小肠后，受胰液和肠液中各种水解酶的作用逐步水解（图10-1）。
核苷酸及其水解产物均可被细胞吸收，其他绝大部分在肠粘膜细胞中被进一步分解。
分解产生的戊糖被吸收而参加体内的戊糖代谢；嘌呤和嘧啶碱则主要被分解而排出体外。
因此，食物来源的嘌呤和嘧啶碱很少被机体利用。
核苷酸在体内分布广泛。
细胞中主要以5'-核苷酸形式存在，其中又以5'-ATP含量最多。
一般说来，细胞中核苷酸的浓度远远超过脱氧核苷酸，前者约在mmol范围，而后者只在μmol水平。
在细胞分裂周期中，细胞内脱氧核苷酸含量波动范围较大，核苷酸浓度则相对稳定。
不同类型细胞中各种核苷酸含量差异很大。
而在同一种细胞中，各种核苷酸含量虽也有差异，但核苷酸总含量变化不大。
核苷酸具有多种生物学功用：①作为核酸合成的原料，这是核苷酸最主要的功能。
②体内能量的利用形式。
ATP是细胞的主要能量形式。
此外GTP等也可以提供能量。
③参与代谢和生理调节。
某些核苷酸或其衍生物是重要的调节分子。
例如cAMP是多种细胞膜受体激素作用的第二信使；cGMP也与代谢调节有关。
④组成辅酶。
例如腺苷酸可作为多种辅酶（NAD、FAD、CoA等）的组成成分。
⑤活化中间代谢物。
核苷酸可以作为多种活化中间代谢物的载体。
例如UDP葡萄糖是合成糖原、糖蛋白的活性原料，CDP二酰基甘油是合成磷脂的活性原料，S-腺苷甲硫氨酸是活性甲基的载体等。
ATP还可作为蛋白激酶反应中磷酸基团的供体。
第一节嘌呤核苷酸的合成与分解代谢一、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，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，合成嘌呤核苷酸，称为从头合成途径（de novo synthesis）。
嘌呤核苷酸循环是什么意思
嘌呤核苷酸循环是什么意思嘌呤核苷酸循环，指的是人体骨骼肌里面的一种氨基酸脱氨基的作用方法，也就是转氨耦联杯amv循环脱氧的作用。
在做氨基的作用里，能够生成天冬氨酸和次磺嘌呤核苷酸。
这样能够保持人体的腺嘌呤和鸟嘌呤核苷酸的水平保持平衡，这样能够保证核酸合成的需要，对人体具有比较重要的意义。
★合成途径体内核苷酸的合成有两条途径：①利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料合成核苷酸的过程,称为从头合成途径(denovo synthesis)，是体内的主要合成途径。
②利用体内游离碱基或核苷，经简单反应过程生成核苷酸的过程，称重新利用(或补救合成)途径(salvage pathway)。
在部分组织如脑、骨髓中只能通过此途径合成核苷酸。
嘌呤核苷酸的主要补救合成途径是嘌呤碱与5'-PRPP(5'-磷酸核糖焦磷酸)在磷酸核糖转移酶作用下形成嘌呤核苷酸。
★合成过程嘌呤核苷酸的从头合成早在1948年，Buchanan等采用同位素标记不同化合物喂养鸽子，并测定排出的尿酸中标记原子的位置的同位素示踪技术，证实合成嘌呤的前身物为：氨基酸(甘氨酸、天门冬氨酸、和谷氨酰胺)、CO2和一碳单位(N10甲酰FH4，N、N10－甲炔FH4）。
随后，由Buchanan和Greenberg等进一步搞清了嘌呤核苷酸的合成过程。
出人意料的是，体内嘌呤核苷酸的合成并非先合成嘌呤碱基，然后再与核糖及磷酸结合，而是在磷酸核糖的基础上逐步合成嘌呤核苷酸。
嘌呤核苷酸的从头合成主要在胞液中进行，可分为两个阶段：首先合成次黄嘌呤核苷酸(inosine monophosphate IMP)；然后通过不同途径分别生成AMP和GMP。
下面分步介绍嘌呤核苷酸的合成过程。
★从头合成的调节嘌呤核苷酸从头合成的调节从头合成是体内合成嘌呤核苷酸的主要途径。
但此过程要消耗氨基酸及ATP。
机体对合成速度有着精细的调节。
在大多数细胞中，分别调节IMP，ATP和GTP的合成，不仅调节嘌呤核苷酸的总量，而且使ATP和GTP的水平保持相对平衡。
第二十四章 核苷酸代谢
主要干扰核苷酸合成，有以下几种类型： 主要干扰核苷酸合成，有以下几种类型： 1．氨基酸类似物： 氨基酸类似物：
尿苷酸激酶 ATP ADP 二磷酸核苷激酶 ATP ADP
UDP
UTP
CTP合成酶 合成酶 谷氨酰胺 ATP 谷氨酸 ADP+Pi
（3）dTMP或TMP的生成 ） 或 的生成
甲烯四氢叶酸为甲基供体， 甲基化而生成dTMP。 以N5,N10-甲烯四氢叶酸为甲基供体，dUMP甲基化而生成 甲烯四氢叶酸为甲基供体 甲基化而生成 。
胞嘧啶
NH3
胸腺嘧啶
尿嘧啶 二氢尿嘧啶
H2 O
β-脲基异丁酸 脲基异丁酸
H2 O
β-丙氨酸 丙氨酸
CO2 + NH3
肝
β-氨基异丁酸 氨基异丁酸
丙二酸单酰CoA 丙二酸单酰 乙酰CoA 乙酰 TAC
尿素
甲基丙二酸单酰CoA 甲基丙二酸单酰 琥珀酰CoA 琥珀酰 TAC 糖异生
第三节
核苷酸的抗代谢物
UDP CTP
脱氧核苷酸还原酶 CDP dCDP TMP合酶 合酶
N5, N10-甲烯 4 甲烯FH 甲烯 FH4
dUDP dCMP
脱氨
FH2
FH2还原酶 NADPH+H+
NADP+
dUMP
脱氧胸苷一磷酸 dTMP
嘧啶核苷酸从头合成的调节： 嘧啶核苷酸从头合成的调节：
ATP + CO2+ 谷氨酰胺
Metabolism of Pyrimidine Nucleotides
嘧啶核苷酸的结构
一、嘧啶核苷酸的合成同样有从头合成 与补救合成两条途径
(一)嘧啶核苷酸的从头合成比嘌呤核苷酸简单
核酸的降解与核苷酸代谢
1、嘧啶核苷酸的从头合成 • 定义
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。
• 合成部位
主要是肝细胞胞液
•嘧啶合成的元素来源
氨基甲 酰磷酸
天冬氨酸
合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、 CO2、磷酸核糖。
合成特点：用原料先合成嘧啶环，然 后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸
生理意义
●节省: 减少从头合成时能量和原料的消耗 ● 作为某些器官(脑,骨髓和脾)合成核苷酸的途径
遗传疾病 Lesch-Nyhan 莱-尼综合征,自毁容貌综合征 -----罕见的性染色体X连锁遗传病 疾病生化本质: HGPRT基因缺陷 嘌呤合成过多，明显的高尿酸血症，痛风伴 大脑瘫痪、智力减退、舞蹈手足综合征,身体 和精神发育迟缓, 有咬指咬唇的强迫性自残
S
S
NADP+ 硫氧化还原蛋白还原酶 NADPH + H+ （FAD）
激酶 dNDP + ATP
dNTP + ADP
5、 嘌呤核苷酸的抗代谢物
• 嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、 氨基酸或叶酸等的类似物。
嘌呤类似物 氨基酸类似物 叶酸类似物
6-巯基嘌呤
氮杂丝氨酸等 氨蝶呤
6-巯基鸟嘌呤
氨甲蝶呤等
8-氮杂鸟嘌呤等
（5-磷酸核糖）
H2N-1-R-5´-P
（5´-磷酸核糖胺）
IMP
在谷氨酰胺、甘氨酸、一 碳单位、二氧化碳及天冬 氨酸的逐步参与下
AMP
GMP
1） IMP的合成过程
① 磷酸核糖酰胺转移酶 ② GAR合成酶 ③ 转甲酰基酶 ④ FGAM合成酶 ⑤ AIR合成酶
中国医科大学-生物化学试题-08章 核苷酸代谢
第8章核苷酸代谢1.思考题：1．简述PRPP在核苷酸合成中的重要作用。
2．比较氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ、Ⅱ的异同。
3．比较嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的异同。
2. 名词解释1．从头合成途径2．补救合成途径3.英汉互译：1．从头合成途径2．补救合成途径3．IMP4．PRPP5．6MP6．5-FU7．uric acid8．Allopurinol4.选择题1．嘌呤环上第7位氮(N-7)来源于：A．天冬氨酸B．天冬酰胺C．谷氨酰胺D．谷氨酸2．嘌呤核苷酸从头合成的过程中，首先合成的是：A．AMPB．GMPC．XMPD．IMPE．OMP3．从头合成IMP与UMP的共同前体是：A．谷氨酸B．天冬酰胺C．N5，N10-甲炔四氢叶酸D．NAD+E．磷酸核糖焦磷酸4．从IMP合成AMP需要：A．天冬氨酸B．天冬酰胺C．ATPD．NAD+E．Gln5．从IMP合成GMP需要：A．天冬氨酸B．天冬酰胺C．ATPD．NAD+6．嘌呤核苷酸从头合成时GMP的C-2上的氨基来自：A．谷氨酰胺B．天冬酰胺C．天冬氨酸D．甘氨酸E．丙氨酸7．下列嘌呤核苷酸之间的转变中，哪一个是不能直接进行的：A．GMP→IMPB．IMP→XMPC．AMP→IMPD．XMP→GMPE．AMP→GMP8．体内脱氧核苷酸是由下列哪种物质直接还原而成：A．三磷酸核苷B．二磷酸核苷C．一磷酸核苷D．核糖核苷E．核糖9．人体内嘌呤核苷酸分解代谢的主要终产物是：A．尿素B．尿酸C．肌酐D．尿苷酸E．肌酸10．dTMP的生成是：A．UMP→TMP→dTMP B．UDP→TDP→dTMP C．UTP→TTP→dTMP D．UDP→dUDP→dUMP→dTMP E．UTP→dUDP→dUMP→dTMP。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
嘌呤核苷酸互相转变
嘌呤核苷酸之间的互相转变是细胞维持嘌呤核苷酸平衡的重要机制。
这个过程涉及到多个酶和底物的相互作用，经过一系列反应步骤完成。
其中，嘌呤核苷酸的合成是由多个酶的共同作用，在细胞内按需合成。
首先，5-磷酸核糖在酶催化下活化生成5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）。
然后，次黄嘌呤核苷酸（IMP）和黄嘌呤核苷酸（XMP）分别在肌苷酸脱氢酶和黄嘌呤氧化酶的作用下，从IMP和XMP转变为AMP和GMP。
最后，AMP和GMP在腺苷酸激酶和鸟苷酸激酶的作用下，生成ATP和GTP。
而嘌呤核苷酸的降解则是由三个主要的酶参与，将嘌呤核苷酸分解为氨基和嘌呤底物，然后进一步分解成尿酸。
首先，在腺苷酸脱氨酶的作用下，AMP 和GMP分别转变为IMP和XMP。
然后，IMP和XMP在次黄嘌呤核苷酸脱氢酶的作用下，转变为黄嘌呤核苷酸（XMP）和尿酸。
最后，XMP在黄嘌呤氧化酶的作用下，进一步分解为尿酸。