文档介绍：15 核苷酸代谢
核酸的降解过程
核苷酸生物合成需要磷酸核糖焦磷酸
同位素标记实验给出了嘌呤环中各个原子的来源
嘌呤核苷酸的从头合成的最初产物是次黄嘌呤核苷酸
AMP和GMP是次黄嘌呤核苷酸的衍生物
核苷酸可以通过补救途径合成
嘧啶核苷酸的从头合成途径的最初产物是UMP
CTP是由UMP合成的
脱氧核糖核苷酸是通过核糖核苷酸还原合成的
嘌呤核苷酸降解产生尿酸
大多数动物可以降解尿酸
核苷酸是生物体内的重要物质,起着多方面的作用:
▲ DNA 和 RNA合成的前体。
▲其衍生物是许多生物合成的活化的中间物。
▲ ATP是生物系统最通用的能量、GTP赋予大分子例如新生肽链在核糖体上的移位运动的动力及信号偶联蛋白的活化。
▲腺苷酸是三种主要辅酶NAD+、FAD+ 和 CoA的组分。
▲核苷酸也是代谢调节物,例如cAMP、cGMP是许多激素行使调节作用的细胞内信使。
  腺嘌呤核苷酸生物合成过程的阐明对于筛选抗肿瘤药物以及选育核苷酸高产菌株都有指导意义。
核苷酸代谢
核酸的降解过程
核酸酶(磷酸二酯酶)
核苷酸酶(磷酸单酯酶)
核苷磷酸化酶
核酸
核苷酸
核苷
磷酸
嘌呤或嘧啶
戊糖-1-磷酸
参与补救合成
磷酸戊糖途径进一步分解
补救合成途径的原料
氧化成尿酸等物质排出体外
核苷酸的降解
核苷酸+ H2O 核苷+Pi
核苷+ H2O 嘌呤(或嘧啶)+戊糖
(核苷水解酶主要存在于植物和微生物体内,并且只能对核糖核苷起作用,对脱氧核糖核苷不起作用。)
核苷+ H3PO4 嘌呤(或嘧啶)+1-磷酸戊糖
(核苷磷酸化酶存在广泛)
核苷酸酶
核苷水解酶
核苷磷酸化酶
核苷酸生物合成有两条途径:
从头合成途径:实际上是由简单的前体分子(如氨基酸、CO2和NH3等分子)生物合成核苷酸的杂环碱基的途径。
补救途径:是一条省能的、简单的生物合成核苷酸途径,碱基不用从头合成,而是直接利用细胞内或饮食中核苷酸降解生成的完整的嘌呤和嘧啶碱基,该途径实际上是核苷酸降解产物再循环,重新形成核苷酸的过程。
各种嘌呤类核苷酸的前体是次黄嘌呤核苷酸(IMP,或称之肌苷酸);而各种嘧啶核苷酸则是从尿嘧啶核苷酸(UMP)衍生出来的。
IMP是在核糖-5-磷酸的基础上合成次黄嘌呤环结构的,而UMP则是先合成尿嘧啶碱基,然后再连接5-磷酸核糖。但无论那种连接方式,使用的都是核糖-5-磷酸的活化形式5-磷酸核糖焦磷酸(PRPP)。PRPP是在PRPP合成酶催化下由核糖-5-磷酸和ATP合成的。
核苷酸生物合成需要磷酸核糖焦磷酸
核糖-5-磷酸与ATP反应,焦磷酸基团从ATP转移到核糖-5-磷酸的C-1,形成5-磷酸核糖-1-焦磷酸(PRPP),是-构型。
又称磷酸核糖焦磷酸激酶
Phosphoribosyl pyrophosphokinase
嘌呤环上原子的来源为:N-1来自天冬氨酸;C-2和C-8来自甲酸(通过10-甲酰四氢叶酸);N-3和N-9来自谷氨酰***的酰***基;C-4、C-5和N-7都来自甘氨酸;C-6来自CO2。
同位素标记实验给出了嘌呤环中各个原子的来源
嘌呤核苷酸从头合成的最初产物是次黄嘌呤核苷酸(IMP)
第一阶段:涉及1-5步反应,由PRPP生成氨基咪唑核苷酸(即嘌呤的咪唑环)。
第二阶段:6-10步反应,由氨基咪唑核苷酸生成IMP。