单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第九章 核酸的降解和核苷酸代谢,第九章 核酸的降解和核苷酸代谢,1,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,第一节 核酸的酶促降解一、核酸降解的一般顺序：,2,生物化学与分子生物学 第9章：核酸的降解与核苷酸代谢课件,3,二、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,二、核酸酶的分类按作用底物分：RNase、DNase；,4,1,、核酸外切酶：,可同时作用于,DNA、RNA,的外切酶,1、核酸外切酶：可同时作用于DNA、RNA的外切酶,5,2,、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2、核酸内切酶(endonuclease)能够水解核酸分子内,6,限制性内切酶,(,restrietion endonuclease),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(restrietion endonucle,7,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,限制性内切酶具有很强的碱基专一性8,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,生物学功能：降解外面侵入的DNA，而不降解自身细胞中的DNA,9,生物化学与分子生物学 第9章：核酸的降解与核苷酸代谢课件,10,第二节 嘌呤和嘧啶的分解,第二节 嘌呤和嘧啶的分解,11,一、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,一、嘌呤的分解氧化降解：A、G 尿酸；,12,生物化学与分子生物学 第9章：核酸的降解与核苷酸代谢课件,13,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,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）,黄嘌呤氧化酶（肝、小肠、肾）：黄嘌呤 尿酸；,14,生物化学与分子生物学 第9章：核酸的降解与核苷酸代谢课件,15,二、嘧啶的分解,C、U,-,丙氨酸,+,NH,3,+CO,2,T,-,氨基异丁酸,+,NH,3,+CO,2,-,丙氨酸、,-,氨基异丁酸,排出体外、进行有机酸代谢,二、嘧啶的分解C、U -丙氨酸+NH3+CO2,16,生物化学与分子生物学 第9章：核酸的降解与核苷酸代谢课件,17,小 结,核苷酸 戊糖+碱基（嘌呤、嘧啶）+,Pi；,戊糖,CO,2,+,H,2,O+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，或进行有机酸代谢）,小 结核苷酸 戊糖+碱基（嘌呤、嘧啶）+Pi,18,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,）；,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,19,（一）,从头合成,（,De Novo Synthesis,）,定义：5-磷酸核糖+,aa+CO,2,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,（一）从头合成（De Novo Synthesis）定义：5,20,甘氨坐中间，谷氨站两边，左手开天门，头顶二氧碳,甘氨坐中间，谷氨站两边，左手开天门，头顶二氧碳,21,1、,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,1、PRPP合成IMP 所有嘌呤核苷酸均由IMP（次黄嘌呤核,22,生物化学与分子生物学 第9章：核酸的降解与核苷酸代谢课件,23,2、,AMP,和,GMP,的合成,嘌呤核苷酸氧化脱氨基的步骤,（XMP）,2、AMP和GMP的合成嘌呤核苷酸氧化脱氨基的步骤（XMP）,24,（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,（二）补救合成（Salvage Pathway）定义：游离的,25,1、,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。
2、,磷酸核糖转移酶途径,嘌呤+,PRPP,嘌呤核苷酸+,PPi,酶：腺嘌呤、,次黄嘌呤-鸟嘌呤,1、核苷磷酸化酶+核苷磷酸激酶途径嘌呤+1-PR,26,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,莱-拉综合症次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏；,27,3、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；,可提高康复速度（核酸类补品的功能）,3、意义节约能量和一些Aa的消耗；,28,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,嘧啶环：氨甲酰磷酸+Asp二、嘧啶核苷酸的合成,29,1、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,1、氨甲酰磷酸的合成氨甲酰磷酸合成酶：线粒体 尿素,30,2、,UMP,和,CTP,的从头合成,2、UMP和CTP的从头合成,31,生物化学与分子生物学 第9章：核酸的降解与核苷酸代谢课件,32,3、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+PPi,C,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,3、嘧啶核苷酸的补救合成1）磷酸核糖转移酶途径 不重,33,三、脱氧核糖核苷酸的合成,dNDP+ATP dNTP+ADP,激酶,三、脱氧核糖核苷酸的合成dNDP+ATP,34,大肠杆菌、动物、植物,2条多肽链,非正铁血红素,广泛存在,大肠杆菌、动物、植物 2条多肽链,35,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+,VB,12,仅存在于某些微生物和藻类,其他原核生物 NTPdNTP核糖核苷酸还原酶 1条多肽链,36,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,学习要点掌握核酸内切酶，外切酶作用特点。
