1
第十一章 核苷酸代谢
Chapter 11 Metabolism of nucleotide
2
核酸调味料：
配料：肌苷酸钠、（ IMP）、
鸟苷酸钠、（ GMP）、谷氨酸
钠、（ M.S.G）、氯化钠。
产品标准号,Q/NLG06
特级味精：
配料：谷氨酸钠 99%，呈
味核苷酸钠 0.2%
产品标准号,Q/NLG01
3
珍奥核酸胶囊
适用体弱多病、抵抗力低
下
珍奥核酸口服液
适用免疫力低、体质虚弱
多病
珍奥肝泰胶囊
免疫调节、对化学性肝损
伤有辅助保护作用
RNA核糖核酸
在食品、医药保健、日用
化妆品、农业等方面均具
有重要的用途和使用价值
4
? 珍奥核酸胶囊
功效成分：核酸（ DNA+RNA） ≥200毫克 /粒、
蛋白质、锌、铁等多种微量元素
保健作用：免疫调节
净 含 量,350毫克 /粒
适宜人群：体弱多病、体乏无力、抵抗力低下者
用法用量：每日两次，每次 2～ 3粒，温开水吞服，适
加饮水量，以利代谢。
注意事项：
1、少数人服用后偶有腹胀或无痛性腹泻，可减半，
服用 1周后再恢复正常用量。
2、各类出血性疾病的发病期、女子经期暂停服用。
3、高血压患者第一个月服用减半。
4、孕妇、婴幼儿及过敏体质者不宜服用。
5、瓶内纸袋为干燥剂，请勿食用。
5
核酸的基本构成
碱基戊糖
核苷
核酸
核苷酸
磷酸
Nucleic acid
Nucleotide
Nucleoside
脱氧核糖核糖
Bas
e
Ribose Deoxyribose
嘧啶碱
嘌呤碱
胸腺嘧啶
尿嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
Purine bases
thymine
cytosine
uracil
Pyrimidine bases
adenine
guanine
核酸酶（磷酸二酯酶）
核酸酸酶（磷酸单酯酶）
核苷酶
6
?核苷酸 (nucleotide)是构成核
酸 (nucleic acid)的基本单位,
人体所需的核苷酸主要是由机
体 自身合成 的 。
?食物中的核酸或核苷酸类物质
很少被人体所利用 。
7
?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。
8
胃 蛋白质
核蛋白 小肠 小肠 磷酸
HCl 核酸 单核苷酸 肠 戊糖
胰核酸酶 核苷酸酶 核苷
核苷酶 含氮碱
9
?核苷酶
核苷磷酸化酶
核苷水解酶
10
核苷酸代谢的动态
单核苷酸
库
氨基酸 葡萄糖 磷酸
核苷酸的
从头合成
核酸的降解
核苷酸的降解
产物的再利用
核苷酸的降解
核酸的合成
11
?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 。
12
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 。
13
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
?嘌呤核苷及嘌呤可经水解，脱氨及
氧化作用生成尿酸（人和猿类）
?尿囊素（其他哺乳类动物）
?尿素（多数鱼类及两栖类）
?二氧化碳和氨（其他）
第一节 嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of purine nucleotide
14
?嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷
酸酶的催化下, 脱去磷酸生成嘌
呤核苷, 然后再在核苷酶的催化
下分解生成嘌呤碱, 最后经氧化
生成 尿酸 (uric acid),经尿液
排出体外 。
15
?尿酸 是嘌呤核苷酸在人体内分解代
谢的 终产物 。但在鸟类，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 。
16
17
核苷酸酶 脱氨酶 核苷酶
AMP AR IR I
H 2 O Pi H 2 O NH 3 Pi R - 1 - P
黄嘌呤氧化酶
核苷酸酶 核苷酶 鸟嘌呤酶
GMP GR G X 尿酸
H 2 O Pi Pi R - 1 - P H 2 O Pi
18
二、嘌呤核苷酸的合成代谢
（一）嘌呤核苷酸的从头合成途径
（ 1）合成原料：天冬氨酸、谷氨
酰胺、甘氨酸、一碳基团,CO2、
磷酸核糖。
19
（ 2）合成特点：磷酸核糖为起始物，
逐步加原料合成嘌呤环，形成重要
中间产物 IMP（次黄嘌呤核苷酸），
再由它转变为 AMP和 GMP。
（二）嘌呤的再利用途径
直接利用嘌呤核苷酸分解的产物
嘌呤碱及其核苷重建嘌呤核苷酸。
20
（ 一 ） 从头合成途径：
1,概念：
?通过利用一些简单的前体物, 如 5-
磷酸核糖, 氨基酸, 一碳单位及
CO2等, 逐步合成嘌呤核苷酸的过
程称为 从 头 合 成 途 径 (de novo
synthesis)。 这一途径主要见于肝
脏, 其次为小肠和胸腺 。
21
C O
2
→
C
6
A s p → N
1
C
5
N
7
← G l y （ 4, 5, 7 ）
| | |
N
10
- C H O F H
4
→ C
2
C
4
C
8
← N
5
,N
10
= C H - FH
4
N
3
N
9
↑ ↑
G l n
22
2,合成步骤：
可分为三个阶段：
⑴ 次黄嘌呤核苷酸的合成：
首先在 磷酸核糖焦磷酸合成酶 的
催化下, 消耗 ATP,由 5'-磷酸核糖
合成 PRPP(1'-焦磷酸 -5'-磷酸核糖 )。
然后再经过大约 10步反应, 合成第
一 个 嘌 呤 核 苷 酸 —— 次 黄 苷 酸
（ IMP） 。
23
磷酸核糖焦磷酸合成酶
ATP AMP
Mg 2+
5’-磷酸核糖 PRPP
→→→→ IMP
24
⑵ 腺苷酸及鸟苷酸的合成：
?IMP在 腺苷酸代琥珀酸合成酶 的催化
下，由 天冬氨酸 提供氨基合成腺苷
酸代琥珀酸（ AMP-S），然后裂解产
生 AMP； IMP也可在 IMP脱氢酶 的催化
下，以 NAD+为受氢体，脱氢氧化为
黄苷酸 （ XMP），后者再在 鸟苷酸合
成酶 催化下，由 谷氨酰胺 提供氨基
合成鸟苷酸（ GMP）。
25
见 P.239.
AMP-S AMP
IMP
XMP GMP
Asp
NAD+ Gln
26
?腺苷酸脱氨酶 (adenylate deaminase)可
催化 AMP脱氨基, 此反应与转氨基反应相
联系, 即构成嘌呤核苷酸循环的脱氨基
作用 。
氨基酸 α - 酮戊二酸 天冬氨酸 IMP NH 3
腺苷酸代
琥珀酸
α - 酮酸 谷氨酸 草酰乙酸 AMP H 2 O
延胡索酸
苹果酸
27
激酶 激酶
AMP/GMP ADP/GDP ATP/GTP
ATP ADP ATP ADP
NADPH+H
+
核糖核苷酸还原酶
NADP
+
+H 2 O
激酶
dADP/dGDP dATP/dGTP
ATP ADP
⑶ 三磷酸嘌呤核苷的合成：
28
（ 二 ） 补救合成途径：
又称 再 利 用 合 成 途 径
(salvage pathway)。 指利用分
解代谢产生的自由嘌呤碱合成嘌
呤核苷酸的过程 。 这一途径可在
大多数组织细胞中进行 。
29
其反应为：
腺嘌呤磷酸核糖转移酶
A + PRPP AMP + PPi
次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶
I/G+PRPP IMP/GMP+PPi
30
（ 三 ） 抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制：
? 能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代谢药
物, 通常是属于嘌呤, 氨基酸或叶酸的类
似物, 主要通过对代谢酶的竞争性抑制作
用, 来干扰或抑制嘌呤核苷酸的合成, 因
而具有抗肿瘤治疗作用 。
? 在临床上应用较多的嘌呤核苷酸类似物主
要是 6-巯基嘌呤 （ 6-MP） 。 6-MP的化学结
构与次黄嘌呤类似, 因而可以抑制 IMP转变
为 AMP或 GMP,从而干扰嘌呤核苷酸的合成 。
31
32
一、嘧啶核苷酸的分解代谢
?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,
产生的嘧啶碱可在体内进一步分解代
谢 。 不同的嘧啶碱其分解代谢的产物
不同, 其降解过程主要在肝脏进行 。
第二节 嘧啶核苷酸的代谢
Metabolism of pyrimidine nucleotide
33
34
（一）胞嘧啶和尿嘧啶的降解：
胞嘧啶脱氨酶 二氢尿嘧啶脱氢酶 二氢嘧啶酶
C U DHU β - 脲基丙酸
H 2 O NH 3 NADPH+H
+
NADP
+
H 2 O
β - 脲基丙酸酶
β - 丙氨酸 + NH 3 + CO 2
H 2 O
35
（二）胸腺嘧啶的降解：
二氢胸腺嘧啶脱氢酶 二氢嘧啶酶
T DHT β - 脲基异丁酸
NADPH+H
+
NADP
+
H 2 O
β - 脲基异丁酸酶
β - 氨基异丁酸 + NH 3 + CO 2
H 2 O
36
二、嘧啶核苷酸的合成代谢
（一）嘧啶核苷酸的从头合成途径
（ 1）合成原料：谷氨酰胺、天冬氨
酸,CO2、磷酸核糖。
（ 2） 合成特点：用原料先合成嘧啶
环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶
核苷酸。
（二）嘧啶的再利用途径
直接利用嘧啶核苷酸分解的产物
嘧啶核苷重建嘧啶核苷酸。
37
C
4
Gln → N
3
C
5
氨基甲酰磷酸 | ‖ ← Asp
CO 2 → C
2
C
6
N
1
（一）从头合成途径,从头合成途径（ de
novo synthesis)是指利用一些简单的前体物
逐步合成嘧啶核苷酸的过程。该过程主要在 肝
脏的胞液 中进行。
38
嘧啶核苷酸的主要合成步骤为：
1.尿苷酸 （ uridine monophosphate)
的合成：
?在 氨基甲酰磷酸合成酶 Ⅱ 的催化下,
以 Gln,CO2,ATP为原料合成氨基甲
酰磷酸 。 后者在天冬氨酸转氨甲酰
酶的催化下, 转移一分子天冬氨酸,
从而合成氨甲酰天冬氨酸, 然后再
经脱氢, 脱羧, 环化等反应, 合成
第一个嘧啶核苷酸, 即 UMP。
39
Gln+CO2+2ATP 氨基甲酰磷酸
氨甲酰天冬氨酸 乳清酸 UMP
40
2．胞苷酸的合成：
激酶 激酶 CTP 合成酶
UMP UDP UTP CTP
ATP ADP ATP ADP Gln+ATP Glu+ADP+Pi
41
3．脱氧嘧啶核苷酸的合成：
核糖核苷酸还原酶 激酶
CTP CDP dCDP dCTP
H 2 O Pi NADPH+H
+
NADP
+
+H 2 O ATP ADP
H 2 O
Pi
dCMP
H 2 O
脱氨酶
NH 3
dUMP
N
5
,N
10
- CH 2 - FH 4
胸苷酸合成酶
FH 4
dTMP dTDP dTTP
42
（ 二 ） 补救合成途径：
? 由分解代谢产生的嘧啶 /嘧啶核苷转变为嘧啶
核苷酸的过程称为补救合成途径 (salvage
pathway)。 以嘧啶核苷的补救合成途径较重要 。
尿苷胞苷激酶
UR/CR UMP/CMP
ATP ADP
脱氧胸苷激酶
TdR dTMP
ATP ADP
43
（三）抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制：
? 能够抑制嘧啶核苷酸合成的抗代谢药物
也是一些嘧啶核苷酸的类似物, 通过对
酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷
酸的合成 。
? 主要的抗代谢药物是 5-氟尿嘧啶 （ 5-
FU） 。 5-FU在体内可转变为 F-dUMP,其
结构与 dUMP相似, 可竞争性 抑制胸苷酸
合成酶 的活性, 从而抑制胸苷酸的合成 。
44
脱氧 核苷酸合成的特点
（ 1）合成：脱氧核苷酸由核糖核苷酸还原而
生成
腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶脱氧核糖核苷酸由
相应的核糖核苷酸还原而成
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸由尿嘧啶核糖核苷
酸还原成尿嘧啶脱氧核糖核苷酸，然后尿嘧
啶再经甲基化转变成胸腺嘧啶
（ 2）特点：在二磷酸水平由核糖核苷酸还原
酶直接还原核糖部分第二位碳原子
45
复习题
? 比较不同生物对嘌呤分解代谢产物的差
别
? 生物体内嘌呤核苷和嘧啶核苷合成的特
点？有哪些氨基酸直接参与核苷酸的合
成？
? 脱氧核苷酸合成的特点。
? 核苷酸、氨基酸、脂类、糖代谢之间的
相互联系。
第十一章 核苷酸代谢
Chapter 11 Metabolism of nucleotide
2
核酸调味料：
配料：肌苷酸钠、（ IMP）、
鸟苷酸钠、（ GMP）、谷氨酸
钠、（ M.S.G）、氯化钠。
产品标准号,Q/NLG06
特级味精：
配料：谷氨酸钠 99%，呈
味核苷酸钠 0.2%
产品标准号,Q/NLG01
3
珍奥核酸胶囊
适用体弱多病、抵抗力低
下
珍奥核酸口服液
适用免疫力低、体质虚弱
多病
珍奥肝泰胶囊
免疫调节、对化学性肝损
伤有辅助保护作用
RNA核糖核酸
在食品、医药保健、日用
化妆品、农业等方面均具
有重要的用途和使用价值
4
? 珍奥核酸胶囊
功效成分：核酸（ DNA+RNA） ≥200毫克 /粒、
蛋白质、锌、铁等多种微量元素
保健作用：免疫调节
净 含 量,350毫克 /粒
适宜人群：体弱多病、体乏无力、抵抗力低下者
用法用量：每日两次，每次 2～ 3粒，温开水吞服，适
加饮水量，以利代谢。
注意事项：
1、少数人服用后偶有腹胀或无痛性腹泻，可减半，
服用 1周后再恢复正常用量。
2、各类出血性疾病的发病期、女子经期暂停服用。
3、高血压患者第一个月服用减半。
4、孕妇、婴幼儿及过敏体质者不宜服用。
5、瓶内纸袋为干燥剂，请勿食用。
5
核酸的基本构成
碱基戊糖
核苷
核酸
核苷酸
磷酸
Nucleic acid
Nucleotide
Nucleoside
脱氧核糖核糖
Bas
e
Ribose Deoxyribose
嘧啶碱
嘌呤碱
胸腺嘧啶
尿嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
Purine bases
thymine
cytosine
uracil
Pyrimidine bases
adenine
guanine
核酸酶（磷酸二酯酶）
核酸酸酶（磷酸单酯酶）
核苷酶
6
?核苷酸 (nucleotide)是构成核
酸 (nucleic acid)的基本单位,
人体所需的核苷酸主要是由机
体 自身合成 的 。
?食物中的核酸或核苷酸类物质
很少被人体所利用 。
7
?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。
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胃 蛋白质
核蛋白 小肠 小肠 磷酸
HCl 核酸 单核苷酸 肠 戊糖
胰核酸酶 核苷酸酶 核苷
核苷酶 含氮碱
9
?核苷酶
核苷磷酸化酶
核苷水解酶
10
核苷酸代谢的动态
单核苷酸
库
氨基酸 葡萄糖 磷酸
核苷酸的
从头合成
核酸的降解
核苷酸的降解
产物的再利用
核苷酸的降解
核酸的合成
11
?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 。
12
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 。
13
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
?嘌呤核苷及嘌呤可经水解，脱氨及
氧化作用生成尿酸（人和猿类）
?尿囊素（其他哺乳类动物）
?尿素（多数鱼类及两栖类）
?二氧化碳和氨（其他）
第一节 嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of purine nucleotide
14
?嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷
酸酶的催化下, 脱去磷酸生成嘌
呤核苷, 然后再在核苷酶的催化
下分解生成嘌呤碱, 最后经氧化
生成 尿酸 (uric acid),经尿液
排出体外 。
15
?尿酸 是嘌呤核苷酸在人体内分解代
谢的 终产物 。但在鸟类，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 。
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17
核苷酸酶 脱氨酶 核苷酶
AMP AR IR I
H 2 O Pi H 2 O NH 3 Pi R - 1 - P
黄嘌呤氧化酶
核苷酸酶 核苷酶 鸟嘌呤酶
GMP GR G X 尿酸
H 2 O Pi Pi R - 1 - P H 2 O Pi
18
二、嘌呤核苷酸的合成代谢
（一）嘌呤核苷酸的从头合成途径
（ 1）合成原料：天冬氨酸、谷氨
酰胺、甘氨酸、一碳基团,CO2、
磷酸核糖。
19
（ 2）合成特点：磷酸核糖为起始物，
逐步加原料合成嘌呤环，形成重要
中间产物 IMP（次黄嘌呤核苷酸），
再由它转变为 AMP和 GMP。
（二）嘌呤的再利用途径
直接利用嘌呤核苷酸分解的产物
嘌呤碱及其核苷重建嘌呤核苷酸。
20
（ 一 ） 从头合成途径：
1,概念：
?通过利用一些简单的前体物, 如 5-
磷酸核糖, 氨基酸, 一碳单位及
CO2等, 逐步合成嘌呤核苷酸的过
程称为 从 头 合 成 途 径 (de novo
synthesis)。 这一途径主要见于肝
脏, 其次为小肠和胸腺 。
21
C O
2
→
C
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A s p → N
1
C
5
N
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← G l y （ 4, 5, 7 ）
| | |
N
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- C H O F H
4
→ C
2
C
4
C
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← N
5
,N
10
= C H - FH
4
N
3
N
9
↑ ↑
G l n
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2,合成步骤：
可分为三个阶段：
⑴ 次黄嘌呤核苷酸的合成：
首先在 磷酸核糖焦磷酸合成酶 的
催化下, 消耗 ATP,由 5'-磷酸核糖
合成 PRPP(1'-焦磷酸 -5'-磷酸核糖 )。
然后再经过大约 10步反应, 合成第
一 个 嘌 呤 核 苷 酸 —— 次 黄 苷 酸
（ IMP） 。
23
磷酸核糖焦磷酸合成酶
ATP AMP
Mg 2+
5’-磷酸核糖 PRPP
→→→→ IMP
24
⑵ 腺苷酸及鸟苷酸的合成：
?IMP在 腺苷酸代琥珀酸合成酶 的催化
下，由 天冬氨酸 提供氨基合成腺苷
酸代琥珀酸（ AMP-S），然后裂解产
生 AMP； IMP也可在 IMP脱氢酶 的催化
下，以 NAD+为受氢体，脱氢氧化为
黄苷酸 （ XMP），后者再在 鸟苷酸合
成酶 催化下，由 谷氨酰胺 提供氨基
合成鸟苷酸（ GMP）。
25
见 P.239.
AMP-S AMP
IMP
XMP GMP
Asp
NAD+ Gln
26
?腺苷酸脱氨酶 (adenylate deaminase)可
催化 AMP脱氨基, 此反应与转氨基反应相
联系, 即构成嘌呤核苷酸循环的脱氨基
作用 。
氨基酸 α - 酮戊二酸 天冬氨酸 IMP NH 3
腺苷酸代
琥珀酸
α - 酮酸 谷氨酸 草酰乙酸 AMP H 2 O
延胡索酸
苹果酸
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激酶 激酶
AMP/GMP ADP/GDP ATP/GTP
ATP ADP ATP ADP
NADPH+H
+
核糖核苷酸还原酶
NADP
+
+H 2 O
激酶
dADP/dGDP dATP/dGTP
ATP ADP
⑶ 三磷酸嘌呤核苷的合成：
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（ 二 ） 补救合成途径：
又称 再 利 用 合 成 途 径
(salvage pathway)。 指利用分
解代谢产生的自由嘌呤碱合成嘌
呤核苷酸的过程 。 这一途径可在
大多数组织细胞中进行 。
29
其反应为：
腺嘌呤磷酸核糖转移酶
A + PRPP AMP + PPi
次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶
I/G+PRPP IMP/GMP+PPi
30
（ 三 ） 抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制：
? 能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代谢药
物, 通常是属于嘌呤, 氨基酸或叶酸的类
似物, 主要通过对代谢酶的竞争性抑制作
用, 来干扰或抑制嘌呤核苷酸的合成, 因
而具有抗肿瘤治疗作用 。
? 在临床上应用较多的嘌呤核苷酸类似物主
要是 6-巯基嘌呤 （ 6-MP） 。 6-MP的化学结
构与次黄嘌呤类似, 因而可以抑制 IMP转变
为 AMP或 GMP,从而干扰嘌呤核苷酸的合成 。
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32
一、嘧啶核苷酸的分解代谢
?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,
产生的嘧啶碱可在体内进一步分解代
谢 。 不同的嘧啶碱其分解代谢的产物
不同, 其降解过程主要在肝脏进行 。
第二节 嘧啶核苷酸的代谢
Metabolism of pyrimidine nucleotide
33
34
（一）胞嘧啶和尿嘧啶的降解：
胞嘧啶脱氨酶 二氢尿嘧啶脱氢酶 二氢嘧啶酶
C U DHU β - 脲基丙酸
H 2 O NH 3 NADPH+H
+
NADP
+
H 2 O
β - 脲基丙酸酶
β - 丙氨酸 + NH 3 + CO 2
H 2 O
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（二）胸腺嘧啶的降解：
二氢胸腺嘧啶脱氢酶 二氢嘧啶酶
T DHT β - 脲基异丁酸
NADPH+H
+
NADP
+
H 2 O
β - 脲基异丁酸酶
β - 氨基异丁酸 + NH 3 + CO 2
H 2 O
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二、嘧啶核苷酸的合成代谢
（一）嘧啶核苷酸的从头合成途径
（ 1）合成原料：谷氨酰胺、天冬氨
酸,CO2、磷酸核糖。
（ 2） 合成特点：用原料先合成嘧啶
环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶
核苷酸。
（二）嘧啶的再利用途径
直接利用嘧啶核苷酸分解的产物
嘧啶核苷重建嘧啶核苷酸。
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C
4
Gln → N
3
C
5
氨基甲酰磷酸 | ‖ ← Asp
CO 2 → C
2
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6
N
1
（一）从头合成途径,从头合成途径（ de
novo synthesis)是指利用一些简单的前体物
逐步合成嘧啶核苷酸的过程。该过程主要在 肝
脏的胞液 中进行。
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嘧啶核苷酸的主要合成步骤为：
1.尿苷酸 （ uridine monophosphate)
的合成：
?在 氨基甲酰磷酸合成酶 Ⅱ 的催化下,
以 Gln,CO2,ATP为原料合成氨基甲
酰磷酸 。 后者在天冬氨酸转氨甲酰
酶的催化下, 转移一分子天冬氨酸,
从而合成氨甲酰天冬氨酸, 然后再
经脱氢, 脱羧, 环化等反应, 合成
第一个嘧啶核苷酸, 即 UMP。
39
Gln+CO2+2ATP 氨基甲酰磷酸
氨甲酰天冬氨酸 乳清酸 UMP
40
2．胞苷酸的合成：
激酶 激酶 CTP 合成酶
UMP UDP UTP CTP
ATP ADP ATP ADP Gln+ATP Glu+ADP+Pi
41
3．脱氧嘧啶核苷酸的合成：
核糖核苷酸还原酶 激酶
CTP CDP dCDP dCTP
H 2 O Pi NADPH+H
+
NADP
+
+H 2 O ATP ADP
H 2 O
Pi
dCMP
H 2 O
脱氨酶
NH 3
dUMP
N
5
,N
10
- CH 2 - FH 4
胸苷酸合成酶
FH 4
dTMP dTDP dTTP
42
（ 二 ） 补救合成途径：
? 由分解代谢产生的嘧啶 /嘧啶核苷转变为嘧啶
核苷酸的过程称为补救合成途径 (salvage
pathway)。 以嘧啶核苷的补救合成途径较重要 。
尿苷胞苷激酶
UR/CR UMP/CMP
ATP ADP
脱氧胸苷激酶
TdR dTMP
ATP ADP
43
（三）抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制：
? 能够抑制嘧啶核苷酸合成的抗代谢药物
也是一些嘧啶核苷酸的类似物, 通过对
酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷
酸的合成 。
? 主要的抗代谢药物是 5-氟尿嘧啶 （ 5-
FU） 。 5-FU在体内可转变为 F-dUMP,其
结构与 dUMP相似, 可竞争性 抑制胸苷酸
合成酶 的活性, 从而抑制胸苷酸的合成 。
44
脱氧 核苷酸合成的特点
（ 1）合成：脱氧核苷酸由核糖核苷酸还原而
生成
腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶脱氧核糖核苷酸由
相应的核糖核苷酸还原而成
胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸由尿嘧啶核糖核苷
酸还原成尿嘧啶脱氧核糖核苷酸，然后尿嘧
啶再经甲基化转变成胸腺嘧啶
（ 2）特点：在二磷酸水平由核糖核苷酸还原
酶直接还原核糖部分第二位碳原子
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复习题
? 比较不同生物对嘌呤分解代谢产物的差
别
? 生物体内嘌呤核苷和嘧啶核苷合成的特
点？有哪些氨基酸直接参与核苷酸的合
成？
? 脱氧核苷酸合成的特点。
? 核苷酸、氨基酸、脂类、糖代谢之间的
相互联系。
