第三节核苷酸的合成代谢 核苷酸是合成核酸的组分。核酸存在于每一个细胞中，是遗传信息的携带者和传递者。 关于核酸的生物合成将在以后讨论，本节扼要讨论核苷酸的合成和分解。 一、核糖核苷酸的生物合成 1.嘌吟呤核苷酸的生物合成 生物体可以利用CO2、甲酸盐、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺以合成嘌呤。据用同位 素的研究，嘌呤的9个原子的来源如图104。 关于嘌吟的合成过程，目前己比较 [来自c0 清楚。整个合成过程如图105所示。在 一来自甘氨酸 此不详细叙述这个过程的每一个反应步 骤，只概括地指出其中的一些要点： 米自天冬氨酸 ①票吟核苷酸的合成并不是先形成 。一来自甲酸 游离的嘌吟，然后生成核苷酸，而是直接 米自甲酸→C3 形成次黄嘌岭核苷酸inosinic acid,IMP, 也叫肌苷酸)，以后才转变为其他嘌吟核 苷酸。 来自谷氨酰胺的酰胺氮 ②MP的合成是从5-磷酸核糖开始 的。由5-磷酸核糖与ATP反应，生成S 图10-4嘌吟环组成分的来源 磷酸核糖-1-焦磷酸(5-phosphoribosy1-l-pyrophosphate,PRPPXE图10-5中反应①)， ③嘌吟的各个原子是在PPP的C位置上逐渐加上去的。先由谷氨酰胺提供N元素， 生成5-磷酸核糖胺图105中反应②)。注意在此反应中，核糖的C发生构型变化，由PRPP 的α-构型变为5-磷酸核糖胺的阝-构型。 ④以后，由甘氨酸和甲酰四氢叶酸先后提供C和N原子，并闭合成咪唑环（图10-5中 反应③④)。 ⑤再后，由CO2、天冬氨酸、甲酰四氢叶酸先后提供其他原子，最后形成次黄嘌呤核 酸（图10-5中反应⑤⑥⑦） 上述一系列反应的总反应式如下： 2NH3+2甲酸+C02+甘氨酸+天冬氨酸+5-磷酸核糖一→MP+延胡素酸+9HC 嘌吟核苷酸的生物合成过程是在多种醇的催化下进行的，这个过程的阐明有重要意义。 由于在癌细胞内，核酸的合成比正常细胞进行得强烈，如果能抑制核苷酸的合成，即可抑 制癌细胞的生长。例如，氢基噪吟(aminopterin)与四氢叶酸结构相似，对上述过程的反应④ 264264 第三节 核苷酸的合成代谢 核苷酸是合成核酸的组分。核酸存在于每一个细胞中，是遗传信息的携带者和传递者。 关于核酸的生物合成将在以后讨论，本节扼要讨论核苷酸的合成和分解。 一、核糖核苷酸的生物合成 1．嘌呤核苷酸的生物合成 生物体可以利用 CO2、甲酸盐、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺以合成嘌呤。据用同位 素的研究，嘌呤的 9 个原子的来源如图 10-4。 关于嘌呤的合成过程，目前已比较 清楚。整个合成过程如图 10-5 所示。在 此不详细叙述这个过程的每一个反应步 骤，只概括地指出其中的一些要点： ①嘌呤核苷酸的合成并不是先形成 游离的嘌呤，然后生成核苷酸，而是直接 形成次黄嘌呤核苷酸(inosinic acid，IMP， 也叫肌苷酸)，以后才转变为其他嘌呤核 苷酸。 ②IMP 的合成是从 5-磷酸核糖开始 的。由 5-磷酸核糖与 ATP 反应，生成5- 磷酸核糖-1-焦磷酸(5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate，PRPP)(图 10-5 中反应①)。 ③嘌呤的各个原子是在 PRPP 的 C1 位置上逐渐加上去的。先由谷氨酰胺提供 N 元素， 生成 5-磷酸核糖胺(图 10-5 中反应②)。注意在此反应中，核糖的 C1发生构型变化，由PRPP 的 -构型变为 5-磷酸核糖胺的  -构型。 ④以后，由甘氨酸和甲酰四氢叶酸先后提供 C 和 N 原子，并闭合成咪唑环(图10-5中 反应③④)。 ⑤再后，由 CO2、天冬氨酸、甲酰四氢叶酸先后提供其他原子，最后形成次黄嘌呤核 苷酸(图 10-5 中反应⑤⑥⑦)。 上述一系列反应的总反应式如下： 2NH3+2 甲酸+CO2+甘氨酸+天冬氨酸+5-磷酸核糖 → IMP+延胡索酸+9H2O 嘌呤核苷酸的生物合成过程是在多种酶的催化下进行的，这个过程的阐明有重要意义。 由于在癌细胞内，核酸的合成比正常细胞进行得强烈，如果能抑制核苷酸的合成，即可抑 制癌细胞的生长。例如，氨基喋呤(aminopterin)与四氢叶酸结构相似，对上述过程的反应④ 图 10-4 嘌呤环组成分的来源 C N C C C N N N C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 来自CO2 来自天冬氨酸 来自谷氨酰胺的酰胺氮 来自甲酸 来自甘氨酸 来自甲酸