第9章核酸的降解与核苷酸代谢.ppt

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1、第九章 核酸的降解和核苷酸代谢,第一节 核酸的酶促降解,一、核酸降解的一般顺序：1、核酸酶：核酸核苷酸；2、核苷酸酶：核苷酸核苷+磷酸；3、核苷酶：核苷含氮碱基,二、核酸酶的分类,按作用底物分：RNase、DNase；按作用方式分：外切酶、内切酶；按作用键分：水解3-磷酸酯键的酶和5-磷酸酯键的酶,1、核酸外切酶：可同时作用于DNA、RNA的外切酶,2、核酸内切酶(endonuclease),能够水解核酸分子内磷酸二酯键的酶一般的核酸内切酶专一性不强（专一性强的不多，如，牛胰核酸酶：嘧啶核苷酸嘧啶核苷-3-磷酸），限制性内切酶具有很强的碱基专一性。,限制性内切酶(restrietion end

2、onuclease),概念：原核生物体内一类能识别双链DNA上特定的一段核苷酸序列并在特定位点切断DNA两条链的核酸内切酶。,限制性内切酶具有很强的碱基专一性。识别位点：个碱基的回文序列切割结果：平头末端(cohesive end)：切口齐的粘性末端(blunt end)：切口交错,生物学功能：降解外面侵入的DNA，而不降解自身细胞中的DNA。应用：基因工程的工具酶,分子手术刀,第二节 嘌呤和嘧啶的分解,一、嘌呤的分解,氧化降解：A、G 尿酸；不同的动物将尿酸直排或进行不同程度继续降解排出体外。浓度过高 尿结石、痛风,黄嘌呤氧化酶（肝、小肠、肾）：黄嘌呤 尿酸；人类、灵长类动物排尿酸于尿中，但

3、大多数的N尿素；而鸟类、爬行动物、昆虫的N尿酸；尿酸水溶性差 过多则结晶沉积（关节、软组织、肾）痛风（手指首先发热红肿，疼痛无比，活动困难，进而影响膝、腕及踝关节，造成关节畸形僵硬。慢性痛风可导致肾结石、痛风性肾病等）；成年男性患病机率较高；高嘌呤饮食，核酸大量降解，肾疾病 尿酸；治疗：别嘌呤醇（XO的竞争性抑制剂）,二、嘧啶的分解,C、U-丙氨酸+NH3+CO2T-氨基异丁酸+NH3+CO2-丙氨酸、-氨基异丁酸 排出体外、进行有机酸代谢,小 结,核苷酸 戊糖+碱基（嘌呤、嘧啶）+Pi；戊糖 CO2+H2O+ATP；人体内的碱基通常不能彻底降解：嘌呤尿酸（排泄）；嘧啶-氨基酸（主要随尿排除，

4、或进行有机酸代谢）,第三节 核苷酸的生物合成,生物都能从基本原料合成嘌呤和嘧啶核苷酸（从头合成）；因此核酸不是必需营养素（珍奥核酸是骗局！）；生物也都能利用体内降解的和食物吸收的现成嘌呤、嘧啶合成核苷酸（补救合成）；,（一）从头合成（De Novo Synthesis）,定义：5-磷酸核糖+aa+CO2嘌呤核苷酸场所：主要在肝脏比例：通常占95%,一、嘌呤核苷酸的合成,甘氨坐中间，谷氨站两边，左手开天门，头顶二氧碳,1、PRPP合成IMP,所有嘌呤核苷酸均由IMP（次黄嘌呤核苷酸）合成；PRPP：5-磷酸核糖焦磷酸；5-磷酸核糖+PPi PRPP,2、AMP和GMP的合成,嘌呤核苷酸氧化脱氨基

5、的步骤,（XMP）,（二）补救合成（Salvage Pathway）,定义：游离的嘌呤或嘌呤核苷嘌呤核苷酸场所：脑、骨髓 途径：核苷磷酸化酶+核苷磷酸激酶途径；磷酸核糖转移酶途径,1、核苷磷酸化酶+核苷磷酸激酶途径,嘌呤+1-PR 核苷+磷酸核苷+ATP 核苷酸+ADP仅有腺苷磷酸激酶，因此该途径不重要。,莱-拉综合症,次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏；在23岁时，患儿开始咬自己的嘴唇和手指，智力缺陷，经常性痉挛，舞蹈样动作，痛风，可活至20岁左右；尿酸积累结石，痛风自残（？）机理不明，别嘌呤醇无效,3、意义,节约能量和一些Aa的消耗；有些组织（如脑、骨髓）只能进行嘌呤核苷酸的补救合成；可提

6、高康复速度（核酸类补品的功能）,嘧啶环：氨甲酰磷酸+Asp先合成嘧啶环，再添加5-PR；,二、嘧啶核苷酸的合成,1、氨甲酰磷酸的合成,氨甲酰磷酸合成酶：线粒体 尿素合成 氨基酸代谢氨甲酰磷酸合成酶：细胞质 嘧啶合成 核苷酸代谢,2、UMP和CTP的从头合成,3、嘧啶核苷酸的补救合成,1）磷酸核糖转移酶途径 不重要U+PRPP UMP+PPiC不能直接与PRPP反应2）磷酸化酶+尿苷激酶途径 重要磷酸化酶：U(C)+1-PR 尿苷(胞苷)+Pi尿苷激酶：尿苷(胞苷)+ATP UMP(CMP)+ADP,三、脱氧核糖核苷酸的合成,大肠杆菌、动物、植物,2条多肽链 非正铁血红素 广泛存在,其他原核生物,NTP,dNTP,核糖核苷酸还原酶,1条多肽链 非正铁血红素+VB12 仅存在于某些微生物和藻类,学习要点,掌握核酸内切酶，外切酶作用特点。掌握核苷酸的主要生理作用。了解嘌呤碱和嘧啶碱的降解过程。掌握从头合成中，嘌呤核和嘧啶核上各原子的来源，了解核苷酸的合成过程,