核酸結(jié)構(gòu)功能與核苷酸代謝

核酸結(jié)構(gòu)功能與核苷酸代謝第一頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六1868年，瑞士外科醫(yī)生FreidrichMiescher首先從膿細(xì)胞核中分離得到核酸(nucleicacid)。1944年OswaldAvery等發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA)。1953年Watson和Crick創(chuàng)立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，闡明了DNA分子的結(jié)構(gòu)特征。隨后科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了核糖核酸(ribonucleicacid,RNA)等。第二頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六核酸是一類(lèi)生物大分子，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)與重要的生物學(xué)功能。DNA主要存在于細(xì)胞核，是遺傳信息的攜帶者，決定細(xì)胞和個(gè)體的基因型。RNA存在于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，參與細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的表達(dá)，病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。本章內(nèi)容主要包括核酸的化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)與功能、理化性質(zhì)以及核苷酸代謝。第三頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

第一節(jié)核酸的化學(xué)組成核酸分為DNA和RNA兩大類(lèi)核酸的基本組成單位為核苷酸（nucleotide）核苷酸是由堿基、戊糖和磷酸組成核苷酸核苷＋磷酸核苷堿基＋戊糖第四頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六堿基：嘌呤堿(purine)和嘧啶堿(pyrimidine)嘌呤堿：腺嘌呤(adenine,A)和鳥(niǎo)嘌呤(guanine,G)嘧啶堿：胞嘧啶(cytosine,C)、尿嘧啶(uracil,U)、胸腺嘧啶(thymine,T)第五頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六戊糖：β-D-核糖(β-D-ribose)

β-D-2-脫氧核糖(β-D-2-deoxyribose)

分別存在于RNA和DNA中

第七頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六戊糖的C1′與嘧啶堿的N1或嘌呤堿的N9相連接形成核苷第八頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六核苷中戊糖的羥基與磷酸以磷酸酯鍵連接而成為核苷酸核苷酸還有環(huán)化形式，主要是3ˊ，5ˊ-環(huán)化腺苷一磷酸（cAMP）和3ˊ，5ˊ-環(huán)化鳥(niǎo)苷一磷酸（cGMP）第九頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第十頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六核酸堿基核苷核苷酸

RNA核糖核苷核糖核苷酸腺嘌呤（A） 腺苷 腺苷酸（AMP）鳥(niǎo)嘌呤（G） 鳥(niǎo)苷 鳥(niǎo)苷酸（GMP）胞嘧啶（C） 胞苷 胞苷酸（CMP）尿嘧啶（U） 尿苷 尿苷酸（UMP）DNA脫氧核糖核苷脫氧核糖核苷酸腺嘌呤（A）脫氧腺苷 脫氧腺苷酸（dAMP）鳥(niǎo)嘌呤（G）脫氧鳥(niǎo)苷 脫氧鳥(niǎo)苷酸（dGMP）胞嘧啶（C）脫氧胞苷 脫氧胞苷酸（dCMP）胸腺嘧啶（T）脫氧胸苷 脫氧胸苷酸（dTMP）參與DNA和RNA的堿基、核苷及相應(yīng)的核苷酸第十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)與功能一、DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)

DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指DNA分子中核苷酸的排列順序及其連接方式

4種核苷酸之間按照一定的順序排列以3ˊ，5ˊ-磷酸二酯鍵相連，即前一個(gè)脫氧核糖核苷酸的3ˊ-OH和后一個(gè)相鄰的脫氧核糖核苷酸的5ˊ磷酸縮合形成磷酸二酯鍵，而形成多聚核苷酸鏈第十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六5′端3′端CGA第十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)20世紀(jì)40年代，E.Chargaff等人發(fā)現(xiàn)：①腺嘌呤與胸腺嘧啶的摩爾數(shù)總是相等（A＝T），鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶的摩爾數(shù)總是相等（G＝C）②不同生物種屬的DNA堿基組成不同③同一個(gè)體的不同器官、不同組織的DNA具有相同的堿基組成第十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六1953年Watson和Crick兩位科學(xué)家提出了DNA右手雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，確定了DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)DNA右手螺旋模型的要點(diǎn)如下：1.DNA分子由2條反向平行互補(bǔ)多核苷酸鏈組成；2條多核苷酸鏈通過(guò)堿基之間的氫鍵連接在一起，腺嘌呤與胸腺嘧啶之間形成2個(gè)氫鍵，鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之間形成3個(gè)氫鍵。這種A-T、G-C配對(duì)的規(guī)律稱(chēng)為堿基互補(bǔ)規(guī)則。第十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六2.2條多核苷酸鏈都以右手螺旋，圍繞同一中心軸構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)，脫氧核糖與磷酸相連構(gòu)成的鏈狀骨架位于螺旋的外側(cè)，堿基位于螺旋的內(nèi)側(cè)。雙螺旋表面形成大溝和小溝。此溝狀結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)、DNA之間的相互識(shí)別有關(guān)。3.雙螺旋的直徑為2nm，堿基平面與螺旋的縱軸垂直，相鄰堿基對(duì)的距離為0.34nm，每10個(gè)核苷酸旋轉(zhuǎn)一周，螺距為3.4nm。螺旋的縱向穩(wěn)定性靠堿基平面間的疏水性堆砌力維持。第十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六三、DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)一步盤(pán)曲形成更加復(fù)雜的空間構(gòu)象。超螺旋：超螺旋有負(fù)超螺旋與正超螺旋。前者旋轉(zhuǎn)方向與雙螺旋方向相反，這是最常見(jiàn)的一種形式；后者旋轉(zhuǎn)方向與雙螺旋方向相同，體內(nèi)較少見(jiàn)。第十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六環(huán)狀ＤＮＡ超螺旋ＤＮＡ第十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六真核細(xì)胞中的DNA是與組蛋白結(jié)合在一起，構(gòu)成許多核小體（nucleosome）。每個(gè)核小體由長(zhǎng)約200個(gè)bp的DNA片段和5種組蛋白組成。組蛋白H2A、H2B、H3和H4各2分子組成的八聚體構(gòu)成核小體的核心。DNA分子纏繞在這一核心上構(gòu)成了核小體的核心顆粒,核小體的核心顆粒之間再由DNA和H1構(gòu)成連接區(qū)連接起來(lái)形成串珠樣結(jié)構(gòu)。第二十頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第二十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

第三節(jié)RNA的結(jié)構(gòu)與功能RNA分子組成與結(jié)構(gòu)：

１.堿基組成主要是A、G、C和U2.存在稀有堿基

3.戊糖為D-核糖

4.RNA分子是一條多核苷酸鏈，也可局部雙鏈

RNA種類(lèi)繁多，它們的分子大小、堿基組成、分子結(jié)構(gòu)以及生物學(xué)功能各不相同據(jù)其功能的不同主要將RNA分為3類(lèi)：

mRNA,tRNA,rRNA第二十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

一、信使RNA

信使RNA（messengerRNA,mRNA）為蛋白質(zhì)生物合成的模板。mRNA種類(lèi)多，含量少，僅占RNA總量的5%-10%。mRNA代謝非?；钴S，半壽期很短，真核生物mRNA的半壽期為數(shù)小時(shí)或幾天。第二十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：1.5ˊ-末端“帽子”結(jié)構(gòu)：m7GpppNm結(jié)構(gòu)。2.3ˊ-末端有一段長(zhǎng)約200個(gè)腺苷酸殘基的“尾巴”，稱(chēng)為多聚A（polyA）尾部。3.真核細(xì)胞mRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)沒(méi)有共同的規(guī)律，mRNA本身可折疊，形成局部雙螺旋區(qū)或發(fā)夾結(jié)構(gòu)。第二十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六5ˊ-末端“帽子”結(jié)構(gòu)第二十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

二、轉(zhuǎn)移RNA

轉(zhuǎn)移RNA（transferRNA,tRNA）起轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的作用。tRNA分子量最小，由70-90個(gè)核苷酸殘基組成，約占總RNA的10%-15%。含有10%-20%的稀有堿基。3ˊ-末端均有CCA-OH結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)為氨基酸的連接部位。第二十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六各種tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)均類(lèi)似三葉草型,此結(jié)構(gòu)有4個(gè)局部螺旋區(qū)、3個(gè)環(huán)各1個(gè)附加叉。第二十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第二十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

三、核蛋白體RNA

核蛋白體RNA（ribosomalRNA,rRNA）作為蛋白質(zhì)的生物合成的場(chǎng)。是細(xì)胞中含量最多的一類(lèi)RNA，約占細(xì)胞總RNA的75%~80%，與一些蛋白質(zhì)結(jié)合形成核蛋白體。真核細(xì)胞中含有4種rRNA：28S、5.8S和5S18S。各種rRNA有不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)及三級(jí)結(jié)構(gòu)。第二十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六四、小分子RNA除了上述3種主要的RNA外，細(xì)胞內(nèi)還存在多種小分子RNA，這些RNA種類(lèi)繁多，功能多樣，由此產(chǎn)生了RNA組學(xué)（RNomics）概念，即研究細(xì)胞內(nèi)所有小分子RNA的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)和功能。小分子RNA主要有：核內(nèi)小RNA、核仁小RNA、胞質(zhì)小RNA、催化性小RNA即核酶。（ribozyme）、小干擾RNA（siRNA）、微小RNA（miRNA）。這些小分子RNA在RNA的轉(zhuǎn)錄后加工、轉(zhuǎn)運(yùn)，基因表達(dá)調(diào)控等方面起非常重要的作用。第三十頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六核酶是具有自我催化功能的小分子RNA。核酶的發(fā)現(xiàn)和深入研究不僅改變了長(zhǎng)期以來(lái)人們認(rèn)為“酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)”的傳統(tǒng)概念，而且推動(dòng)了人們對(duì)生命活動(dòng)多樣性的理解。第三十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

第四節(jié)核酸的理化性質(zhì)

一、核酸的一般性質(zhì)核酸是兩性電解質(zhì)，它既含有酸性的磷酸基，又含有堿性的堿基，故可在電場(chǎng)中泳動(dòng)。通常因磷酸基的酸性較強(qiáng)，核酸常顯示酸性在堿性條件下，RNA不穩(wěn)定，可在室溫下水解，利用這個(gè)性質(zhì)可以測(cè)定RNA的堿基組成，也可清除DNA溶液中混雜的RNA。核酸是生物大分子，在溶液中的粘度很高。

第三十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、核酸的紫外吸收核酸在260nm波長(zhǎng)處有最大吸收峰，這是因?yàn)楹怂岱肿又朽堰蕢A和嘧啶堿都含有共軛雙鍵，利用這一特性可進(jìn)行核酸的定量分析。第三十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六三、核酸的變性、復(fù)性與雜交（一）變性：是指在某些理化因素的作用下，DNA分子互補(bǔ)堿基對(duì)之間的氫鍵斷裂，雙螺旋被解開(kāi)，形成單鏈的過(guò)程。變性過(guò)程不伴有共價(jià)鍵的斷裂，DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)沒(méi)有被破壞。引起核酸變性的因素很多，如加熱、化學(xué)處理（有機(jī)溶劑、酸、堿、尿素、酰胺等）。第三十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六DNA的熱變性在一個(gè)很狹窄的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，這個(gè)溫度范圍的中點(diǎn)叫做解鏈溫度，用Tm值表示。Tm是指有DNA雙鏈解開(kāi)50%時(shí)的環(huán)境溫度，它與DNA的堿基組成，DNA分子的長(zhǎng)度、溶液離子強(qiáng)度等因素有關(guān)。DNA變性時(shí)，原來(lái)位于雙螺旋內(nèi)部的堿基暴露，造成260nm處的紫外吸收值增高，這種現(xiàn)象稱(chēng)為增色效應(yīng)（hyperchromiceffect）。第三十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六（二）復(fù)性：DNA的變性是可逆的，當(dāng)變性后溫度再緩慢下降，解開(kāi)的兩條鏈又可重新恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象,這一過(guò)程叫做復(fù)性或退火。如果兩條鏈的堿基完全互補(bǔ)，通過(guò)堿基配對(duì)就有機(jī)會(huì)達(dá)到天然DNA的狀態(tài)，DNA變性引起的性質(zhì)改變也得以恢復(fù)。第三十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六分子雜交技術(shù)是以核酸的變性與復(fù)性為基礎(chǔ)建立起來(lái)的一種技術(shù)。不僅同源的DNA單鏈之間可以進(jìn)行雜交，形成雙鏈。而且不同來(lái)源的DNA、DNA與RNA，以及RNA之間也可雜交，只要這些核酸分子含有可以形成堿基互補(bǔ)配對(duì)的序列。通過(guò)雜交反應(yīng)就可以確定兩種不同核酸之間的同源性有多大。如果同源性越高（即堿基順序相同的程度越大），雜交的程度就越大。（三）核酸的分子雜交第三十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第五節(jié)核苷酸代謝核苷酸是核酸（DNA和RNA）的基本組成單位體內(nèi)核苷酸主要生理功用是作為原料參與DNA、RNA生物大分子的合成核苷酸還參與多種物質(zhì)代謝過(guò)程：①ATP是可直接利用的能源分子②作為活化中間物的載體，如UDP攜帶糖基參加糖原、糖蛋白的合成；③核苷酸作為多種輔酶（NAD+、FAD、HSCoA等）的重要組成成分；④環(huán)核苷酸cAMP和cGMP是激素信號(hào)傳遞過(guò)程的信息分子。第三十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六核酸的消化與吸收食物核蛋白蛋白質(zhì)核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、腸核苷酸酶堿基戊糖核苷酶第三十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、嘌呤核苷酸代謝（一）嘌呤核苷酸的合成代謝哺乳類(lèi)細(xì)胞嘌呤核苷酸的合成有2條途徑。主要合成途徑是用簡(jiǎn)單小分子磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等為原料，經(jīng)過(guò)多步酶促反應(yīng)，進(jìn)行嘌呤核苷酸的合成，稱(chēng)為從頭合成途徑（denovosynthesis）。以細(xì)胞已有的嘌呤或嘌呤核苷為前體，經(jīng)過(guò)酶促反應(yīng)直接合成嘌呤核苷酸，稱(chēng)為補(bǔ)救合成途徑（salvagepathway）。一般來(lái)說(shuō)，體內(nèi)多數(shù)組織主要是肝組織通過(guò)從頭合成途徑合成嘌呤核苷酸。第四十頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.嘌呤核苷酸的從頭合成原料:5-磷酸核糖、谷氨酰胺、一碳單位、甘氨酸、CO2和天冬氨酸

CO2天冬氨酸甲酰基（一碳單位）甘氨酸甲?；ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０罚０坊┑谒氖豁?yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六過(guò)程:嘌呤核苷酸從頭合成過(guò)程在胞液中進(jìn)行，涉及多個(gè)酶促反應(yīng)。第一階段先合成次黃嘌呤核苷酸（inosinemonophosphate，IMP）。第二階段中IMP作為共同前體分別轉(zhuǎn)變成腺嘌呤核苷酸（adenosinemonophosphate，AMP）與鳥(niǎo)嘌呤核苷酸（guanosinemonophosphate，GMP）。合成過(guò)程是耗能過(guò)程,由ATP供能。第四十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

IMP的合成

第四十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下IMPAMPGMPH2N-1-R-5′-P（5′-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶第四十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脫氫酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶AMP和GMP的生成第四十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶由核苷酸單磷酸激酶及核苷二磷酸激酶分別催化AMP和GMP通過(guò)從ATP轉(zhuǎn)移磷酸基，經(jīng)過(guò)兩步磷酸化反應(yīng)，分別生成ATP和GTP第四十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

從頭合成的調(diào)節(jié)體內(nèi)嘌呤核苷酸主要依靠從頭合成的方式產(chǎn)生，需要消耗氨基酸等原料及大量ATP。機(jī)體對(duì)AMP及GMP的合成速度進(jìn)行著精確的調(diào)節(jié)，在核苷酸含量、相互比例、合成時(shí)間等方面適應(yīng)機(jī)體合成核酸對(duì)嘌呤核苷酸的需要，以節(jié)省前提分子及能量的消耗。調(diào)節(jié)的機(jī)理是對(duì)途徑關(guān)鍵酶催化部位的反應(yīng)活性進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)。第四十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶PRAIMP腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTP++_____IMP腺苷酸代琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP__++調(diào)節(jié)方式：第四十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六2.嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成細(xì)胞重新利用已有的嘌呤堿或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸，稱(chēng)為補(bǔ)救合成。這一途徑比較簡(jiǎn)單，耗能量少，有2種特異性不同的酶：腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT），次黃嘌呤-鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)。由PRPP提供磷酸核糖，分別催化嘌呤堿基的磷酸核糖基化合成AMP和IMP、GMP。第四十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六腺嘌呤+

PRPPAMP+PPiAPRT次黃嘌呤+PRPPIMP+PPiHGPRT鳥(niǎo)嘌呤+

PRPPHGPRTGMP+PPi合成過(guò)程腺嘌呤核苷腺苷激酶ATPADPAMP第五十頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成的生理意義利用現(xiàn)成的嘌呤或嘌呤核苷，減少能量和一些氨基酸前體的消耗。機(jī)體腦、紅細(xì)胞、多形核白細(xì)胞等由于某種從頭合成嘌呤核苷酸的酶活性缺陷，它們只能利用肝細(xì)胞產(chǎn)生的自由嘌呤堿及嘌呤核苷補(bǔ)救合成嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成途徑對(duì)這些組織細(xì)胞具有更重要的意義。自毀容貌征或稱(chēng)Lesch-Nyhan綜合征患兒因遺傳性基因缺陷而導(dǎo)致HGPRT完全缺失，表現(xiàn)為智力減退、有自身殘毀行為等，并伴有高尿酸血癥。第五十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.脫氧核糖核苷酸的生成核糖核苷酸還原酶（ribonucleotidereductase）催化二磷酸脫氧核糖核苷的生成，總反應(yīng)如下：第五十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六dNDP

+

ATP

激酶dNTP+ADP二磷酸脫氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷NADP+NADPH+H+核糖核苷酸還原酶，Mg2+還原型硫氧化還原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化還原蛋白SS硫氧化還原蛋白還原酶（FAD）脫氧核苷酸的生成第五十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六(二)嘌呤核苷酸的分解代謝嘌呤核苷酸分解主要在肝臟、小腸及腎臟進(jìn)行。細(xì)胞中核苷酸酶可催化各種核苷酸水解成核苷，核苷又可被核苷磷酸化酶磷酸解生成游離的堿基及1-磷酸核糖。1-磷酸核糖可進(jìn)入糖代謝，轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸核糖，成為PRPP的原料，用于合成新的核苷酸；也可經(jīng)磷酸戊糖途徑氧化分解。大部分嘌呤堿可在體內(nèi)分解最終生成尿酸（uricacid）。第五十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六嘌呤堿的最終代謝產(chǎn)物AMPGMPH（次黃嘌呤）GX（黃嘌呤）黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶第五十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六尿酸是人體嘌呤堿代謝的終產(chǎn)物，從腎臟排出，正常成人每天排出尿酸400~600mg。正常成人血漿中尿酸含量為0.12~0.36mmol/L（2~6mg/dl）。痛風(fēng)是以血中尿酸含量過(guò)高為主要特征的疾病,多見(jiàn)于成年男性。原發(fā)性痛風(fēng)癥發(fā)生由于某些嘌呤核苷酸代謝相關(guān)酶遺傳性缺陷導(dǎo)致嘌呤核苷酸過(guò)量產(chǎn)生，尿酸生成異常增加，引起高尿酸血癥。進(jìn)食高嘌呤飲食、體內(nèi)核酸大量分解（如白血病、惡性腫瘤等）或腎疾病而尿酸排泄障礙，也可能導(dǎo)致血中尿酸升高。第五十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六由于尿酸水溶性較低，血漿尿酸含量超過(guò)0.48mmol/L(8mg/dl)時(shí)，尿酸鈉鹽晶體可在關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨及腎等處沉積，引起關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎疾病。臨床上常用次黃嘌呤結(jié)構(gòu)類(lèi)似物別嘌呤醇（allopurinol）治療痛風(fēng)癥。別嘌呤醇通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制黃嘌呤氧化酶，而抑制尿酸的生成；或轉(zhuǎn)變?yōu)镮MP類(lèi)似的別嘌呤核苷酸，反饋抑制嘌呤核苷酸的從頭合成，減少尿酸產(chǎn)生量。第五十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第五十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

二、嘧啶核苷酸代謝

（一）嘧啶核苷酸的合成代謝

1.從頭合成途徑

2.補(bǔ)救合成途徑第五十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六

1.嘧啶核苷酸的從頭合成

從頭合成途徑的前體:

嘧啶核苷酸從頭合成的前體分子是5-磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺和CO2

天冬氨酸谷氨酰胺CO2第六十頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六從頭合成途徑的過(guò)程:嘧啶核苷酸從頭合成途徑首先生成UMP。尿嘧啶核苷酸的合成：嘧啶環(huán)的合成有6步反應(yīng)完成，第一步是生成氨基甲酰磷酸。肝臟是嘧啶合成的主要的器官，肝細(xì)胞中存在2種氨基甲酰磷酸合成酶（CPS）。在肝細(xì)胞線粒體中氨基甲酰磷酸合成酶I(CPS-I)催化生成氨基甲酰磷酸用于合成尿素。而肝細(xì)胞液中存在氨基甲酰磷酸合成酶II(CPS-II)則以谷氨酰胺為氮源合成氨基甲酰磷酸，用于合成嘧啶；這2種酶有不同的性質(zhì)和生理功用。第六十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六谷氨酰胺+

CO２氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸+氨基甲酰磷酸第六十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期六在胞液中，氨基甲酰磷酸、天冬氨酸等產(chǎn)生具有嘧啶環(huán)的乳清酸后，乳清酸與PRPP化合，生成乳清酸核苷酸，進(jìn)一步形成UMP。第六十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，編輯于2023年，星期