第十二章核苷酸代謝Metabolismofnucleicacid核苷酸(nucleotide)是構(gòu)成核酸(nucleicacid)的基本單位，人體所需的核苷酸都是由機(jī)體自身合成的。食物中的核酸或核苷酸類物質(zhì)基本上不能被人體所利用。

核苷酸類物質(zhì)在人體具有多方面的生理功用：①作為合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。②作為能量的貯存和供應(yīng)形式：除ATP之外，還有GTP，UTP，CTP等。③參與代謝或生理活動的調(diào)節(jié)：如環(huán)核苷酸cAMP和cGMP作為激素的第二信使。④參與構(gòu)成酶的輔酶或輔基：如在NAD+，NADP+，F(xiàn)AD，F(xiàn)MN，CoA中均含有核苷酸的成分。⑤作為代謝中間物的載體：如用UDP攜帶糖基，用CDP攜帶膽堿，膽胺或甘油二酯，用腺苷攜帶蛋氨酸等。

體內(nèi)核苷酸主要是5‘-核苷酸，核糖核苷酸濃度（mmol）遠(yuǎn)大于脫氧核糖核苷酸（μmol）。ATP最多。體內(nèi)核苷酸的來源：★體內(nèi)合成：完全能夠滿足機(jī)體需要。★體內(nèi)核酸的降解；★食物核酸消化吸收：第一節(jié)核酸的分解代謝1.核酸的酶促降解

2.嘌呤的降解：

3.嘧啶的降解：1.核酸的酶促降解核酸核酸酶單核苷酸磷酸單脂酶核苷嘧啶（嘌呤）核糖（脫氧核糖）核苷酶核苷磷酸化酶嘧啶（嘌呤）核糖-1-磷酸脫氧核糖-1-磷酸核糖-5-磷酸磷酸戊糖途徑醛縮酶乙醛甘油醛-3-磷酸磷酸核酸酶：作用于核酸的磷酸二酯酶稱為核酸酶,按其作用位置分為:A.核酸外切酶：作用于核酸鏈的末端（3’端或5’端），逐個水解下核苷酸。（磷酸單酯酶）脫氧核糖核酸外切酶：只作用DNA核糖核酸外切酶:只作用于RNAB.核酸內(nèi)切酶:從核酸分子內(nèi)部切斷3’，5’-磷酸二酯鍵。（磷酸二酯酶）限制性內(nèi)切酶：在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)存在的一類能識別并水解外源雙鏈DNA的核酸內(nèi)切酶，可用于特異切割DNA,常作為工具酶。具有識別雙鏈DNA分子中特定核苷酸序列，并由此切割DNA雙鏈的核酸內(nèi)切酶統(tǒng)稱為限制性核酸內(nèi)切酶。

2、嘌呤的降解：

嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脫去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶的催化下分解生成嘌呤堿，最后氧化生成尿酸(uricacid)，經(jīng)尿液排出體外。過程：AMPGMP次黃嘌呤黃嘌呤黃嘌呤氧化酶

尿酸

腺嘌呤鳥嘌呤H2OH2ONH3NH3次黃嘌呤黃嘌呤H2O+O2H2O2H2O+O2

H2O2

尿囊素

尿酸H2OCO2+H2O22H2O+O2

尿囊酸

尿素

+

乙醛酸H2O2H2O

4NH3+2CO2

（植物）腺嘌呤脫氨酶鳥嘌呤脫氨酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶尿酸氧化酶某些硬骨魚類尿囊酸酶脲酶除靈長類外其它哺乳類動物人類、靈長類動物、鳥類、昆蟲大多數(shù)魚類、兩棲類動物甲殼類動物、軟體動物各種生物嘌呤堿的代謝產(chǎn)物嘌呤代謝產(chǎn)物排泄動物尿酸人類、靈長類動物、鳥類、昆蟲尿囊素除靈長類外其它哺乳類動物尿囊酸某些硬骨魚類尿素、乙醛酸大多數(shù)魚類、兩棲類動物氨、二氧化碳甲殼類動物、軟體動物

3.嘧啶的降解

嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷酸化酶的催化下，除去磷酸和核糖，產(chǎn)生的嘧啶堿可在體內(nèi)進(jìn)一步分解代謝。不同的嘧啶堿其分解代謝的產(chǎn)物不同，其降解過程主要在肝臟進(jìn)行。

胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶二氫尿嘧啶β-脲基丙酸β-脲基異丁酸CO2+NH3H2N-CH2-CH2-COOHβ-丙氨酸H2N-CH2-CH-COOHCH3β-氨基異丁酸β-氨基異丁酸可隨尿排出，化療、放療患者↑第二節(jié)核酸的合成代謝

從頭合成基本途徑

半合成（補(bǔ)救合成）（CO2/NH3/AA/戊糖）核苷酸（d）NDPATP核糖、氨基酸、CO2、NH3核糖核苷酸脫氧核苷酸輔酶RNA核苷堿基脫氧核苷DNA補(bǔ)救途徑從頭合成一、嘌呤核苷酸的合成代謝：核苷酸合成的2條途徑：1、從頭合成途徑：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位、二氧化碳等簡單化合物為原料，經(jīng)一系列酶促反應(yīng)合成核苷酸的過程。主要在肝進(jìn)行。主要的合成途徑。2、補(bǔ)救合成途徑：利用體內(nèi)游離的堿基或核苷，經(jīng)過簡單反應(yīng)過程合成核苷酸。主要在腦、骨髓等組織進(jìn)行。次要合成途徑。一、嘌呤核苷酸的合成：

（一）嘌呤核苷酸的從頭合成途徑原料：天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳單位、CO2、PRPPN3N9N7N1C2C6C4C5C8來自谷氨酰胺的酰胺氮來自甲酸—一碳單位來自甲酸—一碳單位來自天冬氨酸來自甘氨酸來自CO2過程：5-磷酸核糖+ATPPRPP+AMP

IMP

AMPGMPPRPP合成酶天冬氨酸甘氨酸谷氨酰胺一碳單位CO212PP-1-R-5-PH2N-1-R-5-P酰胺轉(zhuǎn)移酶GlnGluH2C-NH2O=CNHR-5'-P5-磷酸核糖胺PRA甘氨酰胺核苷酸GARGAR合成酶Mg2+甘氨酸ATPNHH2CCHOO=CNHR-5'-P甲酰甘氨酰胺核苷酸FGAR轉(zhuǎn)甲酰基酶N5N10-CH=FH4FH4NHH2CCHOO=CNHR-5'-P甲酰甘氨酰胺核苷酸FGARNHH2CCHOHN=CNHR-5'-PHCNCCHH2NNR-5'-P甲酰甘胺咪核苷酸FGAM5-氨基咪唑核苷酸AIRGlnGluATPMg2+AIR合成酶ATPMg2+K+HCNCCHH2NNR-5'-P5-氨基咪唑核苷酸AIR羧化酶CO2OCNHOCCHCH2NNR-5'-P5-氨基咪唑4-羧酸核苷酸CAIRHOOCH2CHCHOOCOCCCNHNCHR-5'-PNH2N5-氨基咪唑4-（N-琥珀酸）-甲酰胺核苷酸SAICAR合成酶天冬氨酸ATPMg2+OCCCH2NNCHNH2NR-5'-P5-氨基咪唑4-（N-琥珀酸）-甲酰胺核苷酸SAICAR裂解酶延胡索酸5-氨基咪唑4-甲酰胺核苷酸AICAROCCCH2NNCHNHNR-5'-PO=CH5-甲酰氨基咪唑4-甲酰胺核苷酸FAICARN10-CHOFH4FH4轉(zhuǎn)甲?；窴+OCCCH2NNCHNHNO=CH5-甲酰氨基咪唑4-甲酰胺核苷酸FAICARR-5'-POCCCHNNCHNNHR-5'-PHC次黃嘌呤核苷酸IMP環(huán)水解酶H2OAMP和GMP的生成：由AMP、GMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和GTP：

AMPADPATPGMPGDPGTP激酶激酶激酶激酶ATPATPATPATPADPADPADPADP（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成：兩種酶催化嘌呤合成嘌呤核苷酸：腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT），次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）。

腺嘌呤+PRPPAMP+PPi

次黃嘌呤IMP+PPi鳥嘌呤GMP+PPi