文档介绍：第八章核酸的降解和核苷酸的代谢下册 P387
8-1 核酸和核苷酸的分解代谢
核酸在核酸酶(磷酸二酯酶)作用下降解成核苷酸,核苷酸在核苷酸酶(磷酸单酯酶)作用下分解成核苷与磷酸,然后再在核苷磷酸化酶作用下可逆生成碱基(嘌呤和嘧啶)和戊糖-1-磷酸。
嘌呤碱的分解代谢: P390 图33-2
首先在各种脱氨酶作用下水解脱去氨基(脱氨也可以在核苷或核苷酸的水平上进行),腺嘌呤脱氨生成次黄嘌呤(I),鸟嘌呤脱氨生成黄嘌呤(X),I和X在黄嘌呤氧化酶作用下氧化生成尿酸。人和猿及鸟类等为排尿酸动物,以尿酸作为嘌呤碱代谢最终产物;其他生物还能进一步分解尿酸形成尿囊素、尿囊酸、尿素及氨等不同代谢产物。
尿酸过多是痛风病起因,病人血尿酸> 7mg %,为嘌呤代谢紊乱引起的疾病。可服用别嘌呤醇,结构见 P389,与次黄嘌呤相似。别嘌呤醇在体内先被黄嘌呤氧化酶氧化成别黄嘌呤,别黄嘌呤与酶活性中心的Mo(Ⅳ)牢固结合,使Mo(Ⅳ)不易转变成Mo(Ⅵ),黄嘌呤氧化酶失活,使I和X不能生成尿酸,血尿酸含量下降。
嘧啶碱的分解代谢: 见P391 图33-3
C:胞嘧啶先脱氨成尿嘧啶U,U再还原成二氢尿嘧啶后水解成β-丙氨酸。
T:胸腺嘧啶还原成二氢胸腺嘧啶后水解成β-氨基异丁酸。
8-2 核苷酸的生物合成
核糖核苷酸的生物合成
从头合成:从一些简单的非碱基前体物质合成核苷酸。
嘌呤核苷酸:从5-磷酸核糖焦磷酸(5-PRPP)开始在一系列酶催化下先合成五元环,后合成六元环,共十步生成次黄嘌呤核苷酸。然后再生成A、G等嘌呤核苷酸。
嘧啶核苷酸:先合成嘧啶环(乳清酸),再与5-PRPP(含核糖、磷酸部分)反应生成乳清苷酸,失羧生成尿嘧啶核苷酸(UMP),再转变成其他嘧啶核苷酸。
补救途径:利用已有的碱基、核苷合成核苷酸,更经济,可利用已有成分。特别在从头合成受阻时(遗传缺陷或药物中毒)更为重要。
外源或降解产生的碱基和核苷可通过补救途径被生物体重新利用。
总之,无论动物、植物或微生物通常都能合成各种嘌呤和嘧啶核苷酸,满足自身需要。
嘌呤核苷酸的合成
次黄嘌呤核苷酸的合成:用同位素标记的化合物实验证明,生物体内能利用CO2、甲酸盐、Gln、Asp和Gly作为合成嘌呤环的前体,见P391 图 33-4 嘌呤环的元素来源。
次黄嘌呤合成分成两个阶段,见P394 图 33-5。
第一阶段关五元环:5-PRPP与①Gln ②Gly ③N10-甲酰THFA ④Gln ⑤关环,生成5-氨基咪唑核苷酸。
第二阶段关六元环:5-氨基咪唑核苷酸与⑥CO2 ⑦Asp ⑧失去延胡索酸⑨N10-甲酰THFA ⑩失水关环,生成次黄嘌呤核苷酸(IMP)。
嘌呤核苷酸的合成(P394):IMP与Asp反应(由GTP供能),再失去延胡索酸而成为AMP。
鸟嘌呤核苷酸的合成(P395):IMP被NAD+ 氧化生成黄嘌呤核苷酸(XMP)再与Gln反应(由ATP供能),氨基化生成GMP。
抗癌杀菌剂:
从嘌呤核苷酸生物合成得知:Asp、Gln和N10-甲酰THFA为合成原料,因此这些化合物的结构类似物可成为酶的抑制剂,抑制嘌呤核苷酸的合成而成为抗癌药或杀菌剂
Asp结构类似物羽田杀菌剂(结构见P395),为有抗癌作用的抗生素,强烈抑制次黄嘌呤合成的第⑦步的酶(腺苷酸琥