第八章--核酸的酶促降解和核苷酸代谢
第九章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢,第一节、核酸的酶促降解第二节、核苷酸的分解代谢第三节、核苷酸的生物合成,第一节、核酸的酶促降解,磷酸,核苷（碱基戊糖）,核苷酸酶（磷酸单酯酶）,核酸（DNA和RNA）,一、核 酸 酶,核酸酶：水解酶 EC3作用的键：3,5-磷酸二酯键,2、根据对底物的 专一性分为,核糖核酸酶(RNase) 脱氧核糖核酸酶(DNase) 非特异性核酸酶,1、根据切割位点分为,核酸内切酶核酸外切酶,核酸酶的分类,1、外切核酸酶对核酸的水解位点 （5´端或3´端的第一个3,5-磷酸二酯键）,5´,OH,B,3´,B,B,B,B,B,B,B,牛脾磷酸二酯酶（ 5´端外切5 3）,蛇毒磷酸二酯酶（ 3´端外切3 5）,非特异性核酸酶，作用于DNA、RNA,2、内切核酸酶对RNA的水解位点 （内部3,5-磷酸二酯键）,5´,OH,Py,Pu,Py,Py,1´,G,A,C,U,G,A,3´,RNase I,Pu ：嘌呤 Py：嘧啶,牛胰核酸酶,曲霉核酸酶,RNase T1,3、脱氧核糖核酸酶,5´,OH,B,3´,B,B,B,B,B,B,B,牛脾脱氧核糖核酸酶（DNase II）,牛胰脱氧核糖核酸酶（DNase I）,特异性核酸酶，只作用于DNA,原核生物中存在着一类酶，能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异序列（回文序列），并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平齐末端，这类酶称为限制性内切酶。,4、限制性内切酶 P259,具有很强的专一性,未甲基化修饰的特异序列。,回文序列,第二节 核苷酸分解代谢,可逆,不可逆,腺嘌呤和鸟嘌呤要经过脱氨氧化转变为黄嘌呤再 进行降解。 不同生物分解嘌呤的酶系不一样，最终产物不同。 生物进化程度愈高，分解嘌呤的能力愈差,嘌呤的分解,人、猿、鸟,非灵长类哺乳动物,硬骨鱼,尿囊酸,鱼类、两栖类,尿素,CO2 NH3,低等无脊椎动物,植物 保存,关键酶：黄嘌呤氧化酶 抑制剂别嘌呤醇 最终产物：尿酸,正常人：血尿酸 119-357 mol/L （2-6 mg/dl）男 267.7 mol/L （4.5 mg/dl）女 208.2 mol/L （3.5 mg/dl）,血尿酸 > 8 mg/dl结晶 沉积组织痛风（gout）,嘧啶的分解 各种嘧啶先转变为二氢嘧啶再进一步分解。,脱氨基,还原 打破环内双键,水解 开环,再水解,第三节 核苷酸的合成代谢,核苷酸的合成途径,从头合成途径,补救途径,从头合成(de novo synthesis)途径： 利用氨基酸、磷酸戊糖等简单物质为原料，经 过一系列酶促反应合成核苷酸。补救途径(或重新利用，salvage pathway) ： 利用体内游离的碱基或核苷（现成原料）合成 核苷酸。,一、核糖核苷酸的生物合成,（一）嘌呤核苷酸的生物合成,1、 从头合成途径,AMP,GMP,合成部位：胞液 合成过程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（IMP），由IMP转变成AMP与GMP （一磷酸水平）嘌呤的各个原子是在磷酸核糖焦磷酸（PRPP） 的C1位上逐渐加上去的，逐步合成嘌呤环 嘌呤环上的N、C原子由氨基酸、甲酸和CO2提供 参与合成的氨基酸：天冬氨酸(Asp)、甘氨酸(Gly、谷氨酰胺(Gln),嘌呤环上各原子的来源,N3,N9,N7,N1,C2,C6,C4,C5,C8,来自谷氨酰胺的酰胺氮,来自甲酸,来自甲酸,来自天冬氨酸,来自甘氨酸,来自CO2,“竹竿”（Gly）立中央，“谷子”(Gln)下面长，二氧化碳“天”(Asp)上飘，“假仙”（甲酰）在两旁,2、嘌呤核苷酸的补救合成途径,嘌呤碱与PRPP反应生成嘌呤核苷酸嘌呤核苷磷酸化生成嘌呤核苷酸,两条途径,（二）嘧啶核苷酸的生物合成 1、从头合成途径,部位：胞液 原料：磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2,先合成嘧啶环，再与PRPP合成嘧啶核苷酸 两个阶段：首先合成UMP（一磷酸水平），再由UMP转变成CTP与dTMP 胞嘧啶的生成发生在三磷酸水平，由UTP转变为CTP,尿嘧啶核苷酸合成途径,嘧啶环上各原子的来源,2、嘧啶核苷酸的补救合成,核苷二磷酸和三磷酸的合成,核苷二磷酸、核苷三磷酸的合成,腺苷酸激酶 鸟苷酸激酶 嘧啶核苷酸激酶,核糖核苷二磷酸还原酶（系）,底物：NDP(ADP、GDP、CDP、UDP),硫氧还蛋白还原酶,硫氧还蛋白,核糖核苷酸还原酶,二、脱氧核糖核苷酸的合成,催化酶:,核糖核苷酸 还原酶体系,核糖核苷酸的还原反应,NADP+,NADPH+H+,硫氧还蛋白还原酶,FAD,核糖核苷酸还原酶（B1和B2）,ATP 、Mg2+,核苷酸的合成及相互关系,测 试,一、是非题 1. 糖酵解过程在有氧无氧条件下都能进行（ ） 2. TCA被认为是需氧途径，因为氧在循环中是底物（ ） 3.EMP途径是人体内糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径（ ） 4.剧烈运动后肌肉发酸是因为丙酮酸被还原为乳酸的结果（ ） 5.只有偶数碳原子的脂肪才能被氧化降解成乙酰CoA。（ ） 6.谷氨酸在转氨基作用和使游离氨再利用方面都有重要作用（ ） 7.嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的生物合成途径都是先合成碱基环再与磷酸核糖生成核苷酸（ ） 8.乙醛酸循环是生物体内普遍存在的一条代谢途径，该循环可作为TCA循环的辅助途径（ ）,
