第十二章 核苷酸代谢
第十二章 核苷酸代谢
主要内容 一、核酸的酶促降解 ⚫ 二、嘌呤和嘧啶的分解 ⚫ 三、核苷酸的生物合成
主要内容 一、核酸的酶促降解 ⚫ 二、嘌呤和嘧啶的分解 ⚫ 三、核苷酸的生物合成
核苷酸(nucleotide)是构成核酸(nucleic acid) 的基本单位，人体所需的核苷酸都是由机体自身合 成的。 食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所 利用
核苷酸(nucleotide)是构成核酸(nucleic acid) 的基本单位，人体所需的核苷酸都是由机体自身合 成的。 食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所 利用
食物中的核酸通常以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中受 胃酸作用，分解为核酸和蛋白质。 核酸在小肠由胰核酸酶催化，水解产生单核苷酸；后者核 苷酸酶的催化下，进一步水解产生磷酸和核苷。 核酸酶:根据底物不同,分DNA酶和RNA酶; 根据对底物作用方式不同,又分核酸内切酶和核酸 外切酶; 核苷在核苷酶的催化下，最后水解产生戊糖和含氮碱。这 些水解产物中，只有磷酸和戊糖可被吸收利用
食物中的核酸通常以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中受 胃酸作用，分解为核酸和蛋白质。 核酸在小肠由胰核酸酶催化，水解产生单核苷酸；后者核 苷酸酶的催化下，进一步水解产生磷酸和核苷。 核酸酶:根据底物不同,分DNA酶和RNA酶; 根据对底物作用方式不同,又分核酸内切酶和核酸 外切酶; 核苷在核苷酶的催化下，最后水解产生戊糖和含氮碱。这 些水解产物中，只有磷酸和戊糖可被吸收利用
核苷酸类物质在人体具有多方 面的生理功用： ➢ ① 作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合 成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。 ➢ ② 作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP， UTP，CTP等。 ➢ ③ 参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和 cGMP作为激素的第二信使。 ➢ ④ 参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+ ，NADP+ ，FAD， FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。 ➢ ⑤ 作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP 携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM） 等
核苷酸类物质在人体具有多方 面的生理功用： ➢ ① 作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合 成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。 ➢ ② 作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP， UTP，CTP等。 ➢ ③ 参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和 cGMP作为激素的第二信使。 ➢ ④ 参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+ ，NADP+ ，FAD， FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。 ➢ ⑤ 作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP 携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM） 等
一.核酸酶促降解 核酸酶 磷酸单酯酶 核酸 -→ 核苷酸 -→ P +核苷 （磷酸二酯酶） 核苷酶 ⚫ 核苷 -→ 碱基+ 核糖(植,微) ↓核苷磷酸化酶 碱基+1-磷酸-核糖 ⚫
一.核酸酶促降解 核酸酶 磷酸单酯酶 核酸 -→ 核苷酸 -→ P +核苷 （磷酸二酯酶） 核苷酶 ⚫ 核苷 -→ 碱基+ 核糖(植,微) ↓核苷磷酸化酶 碱基+1-磷酸-核糖 ⚫
二.嘌呤和嘧啶的分解
二.嘌呤和嘧啶的分解
1. 嘌呤的分解：A、G ⚫ 人、猿、鸟类以尿酸为终产物排除体外，所以 人的尿是酸性的。 ⚫ 其他动物还要进一步分解。P206 ⚫ 在哺乳动物(灵长类以外)，尿酸则可继续分解 产生尿囊素。 ⚫ 痛风症患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异常， 可致血中尿酸水平升高，以尿酸钠晶体沉积于 软骨、关节、软组织及肾脏，临床上表现为皮 下结节，关节疼痛等
1. 嘌呤的分解：A、G ⚫ 人、猿、鸟类以尿酸为终产物排除体外，所以 人的尿是酸性的。 ⚫ 其他动物还要进一步分解。P206 ⚫ 在哺乳动物(灵长类以外)，尿酸则可继续分解 产生尿囊素。 ⚫ 痛风症患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异常， 可致血中尿酸水平升高，以尿酸钠晶体沉积于 软骨、关节、软组织及肾脏，临床上表现为皮 下结节，关节疼痛等
腺嘌呤 鸟嘌呤 H2O H2O NH3 NH3 次黄嘌呤 黄嘌呤 H2O+O2 H2O2 H2O+O2 H2O2 尿囊素 尿酸 H2O CO2+H2O2 2H2O+O2 尿囊酸 尿素 + 乙醛酸 H2O 2H2O 4NH3 + 2CO2 （人类和灵长类动物、 爬虫、鸟类） （灵长类以外的哺乳动物） （鱼类、两栖类） （海洋无脊椎动物） 腺嘌呤脱氨酶 鸟嘌呤脱氨酶 黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤 氧化酶 尿酸氧化酶 尿囊 素酶 尿囊酸酶 脲酶 P206 硬骨鱼
腺嘌呤 鸟嘌呤 H2O H2O NH3 NH3 次黄嘌呤 黄嘌呤 H2O+O2 H2O2 H2O+O2 H2O2 尿囊素 尿酸 H2O CO2+H2O2 2H2O+O2 尿囊酸 尿素 + 乙醛酸 H2O 2H2O 4NH3 + 2CO2 （人类和灵长类动物、 爬虫、鸟类） （灵长类以外的哺乳动物） （鱼类、两栖类） （海洋无脊椎动物） 腺嘌呤脱氨酶 鸟嘌呤脱氨酶 黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤 氧化酶 尿酸氧化酶 尿囊 素酶 尿囊酸酶 脲酶 P206 硬骨鱼
2. 嘧啶的分解：U、C、T ⚫ 有氨基的首先解脱氨基。 C 脱氨基即转化 为U， U 和T经还原打破环内双键后，水解 开环成链状化合物，继续水解成CO2， NH3、 和β-氨基酸. ⚫ 生成的β-氨基酸, β-氨基异丁酸可以进 一步分解,但β-氨基异丁酸可以部分排除 体外. ⚫ P207
2. 嘧啶的分解：U、C、T ⚫ 有氨基的首先解脱氨基。 C 脱氨基即转化 为U， U 和T经还原打破环内双键后，水解 开环成链状化合物，继续水解成CO2， NH3、 和β-氨基酸. ⚫ 生成的β-氨基酸, β-氨基异丁酸可以进 一步分解,但β-氨基异丁酸可以部分排除 体外. ⚫ P207