第十章核酸降解

1、第一节第一节 核酸的降解核酸的降解第二节第二节 碱基的分解代谢碱基的分解代谢课课本第本第3333章章第三节第三节 核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成o主要内容：主要内容：o1核酸的消化与吸收：核酸酶，磷酸二酯酶，核酸的消化与吸收：核酸酶，磷酸二酯酶，核苷酸酶，核苷水解酶，核苷磷酸酶；核苷酸酶，核苷水解酶，核苷磷酸酶；o2核苷酸的分解代谢：嘌呤核苷酸分解，嘧啶核苷酸的分解代谢：嘌呤核苷酸分解，嘧啶核苷酸分解；核苷酸分解；o3核苷酸的合成代谢：嘌呤核苷酸的生物合成，核苷酸的合成代谢：嘌呤核苷酸的生物合成，嘧啶核苷酸的生物合成，脱氧核苷酸生物合成，嘧啶核苷酸的生物合成，脱氧核苷酸生物合成，核苷三磷酸生

2、物合成，核苷酸的补救合成途径。核苷三磷酸生物合成，核苷酸的补救合成途径。o教学重点：教学重点：o核苷酸的分解代谢；核苷酸的分解代谢；o脱氧核苷酸生物合成，核苷三磷酸生物合成，脱氧核苷酸生物合成，核苷三磷酸生物合成，核苷酸的补救合成途径。核苷酸的补救合成途径。o教学难点：教学难点：o1碱基的分解；碱基的分解；o2核苷酸的从头合成。核苷酸的从头合成。概述 核酸及核酸酶促降解产物核苷酸和他们的衍生物在代谢上核酸及核酸酶促降解产物核苷酸和他们的衍生物在代谢上非常重要，他们几乎参与细胞的所有生化过程，主要表现在以非常重要，他们几乎参与细胞的所有生化过程，主要表现在以下几个方面：下几个方面：o核苷酸是核酸

3、合成的核苷酸是核酸合成的前体物质前体物质o是很多生物合成过程中重要的是很多生物合成过程中重要的活性中间物活性中间物。如。如atp,gtp;udpgatp,gtp;udpg，adpgadpgoatpatp是生物是生物能量能量代谢中通用的高能化合物代谢中通用的高能化合物o腺苷酸是生物体中重要腺苷酸是生物体中重要辅助因子辅助因子如如nadnad+ +、nadpnadp+ +、fadfad及及coacoa等。等。o重要代谢重要代谢调节物调节物。如。如“第二信使第二信使”campcamp和和cgmpcgmp是许多激素引起是许多激素引起生理效应的中间介质。生理效应的中间介质。10.1 10.1 核酸的降解

4、核酸的降解3873871 1、非酶水解：、非酶水解： dna dna 稳定，耐酸碱稳定，耐酸碱 rna rna 易水解：碱中水解易水解：碱中水解10.1.1 10.1.1 核酸的水解核酸的水解核酸核酸单核苷酸单核苷酸核苷核苷磷酸磷酸碱基碱基戊糖戊糖嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖核酸酶核酸酶核苷核苷酸酶酸酶核苷核苷酶酶2 2、 酶促水解：酶促水解：10.1.2 10.1.2 核酸水解酶核酸水解酶 生物体内有专一性很强，只作用于核酸的生物体内有专一性很强，只作用于核酸的磷酸二酯键，生成寡核苷酸和单核苷酸的酶，磷酸二酯键，生成寡核苷酸和单核苷酸的酶，称称核酸酶核酸酶，又称，又称磷酸二酯酶磷

5、酸二酯酶。1 1、概念、概念 2 2、分类、分类 其它：如双链酶、单链酶等其它：如双链酶、单链酶等 底物：底物：脱氧核糖核酸酶（脱氧核糖核酸酶（dnasednase） 核糖核酸酶（核糖核酸酶（rnasernase） 作用方式：作用方式：核酸外切酶核酸外切酶核酸内切酶核酸内切酶 按磷酸二酯键断裂的方式按磷酸二酯键断裂的方式 3-p3-p55-p-p10.1.3 10.1.3 核苷酸酶、核苷酶核苷酸酶、核苷酶1 1、 核苷酸酶核苷酸酶2 2、 核苷酶核苷酶单核苷酸单核苷酸核苷酸酶核苷酸酶核苷核苷+磷酸磷酸核苷酸酶核苷酸酶专一性酶专一性酶非专一性酶非专一性酶3-核苷酸酶核苷酸酶5-核苷酸酶核苷酸酶磷

6、酸单酯酶磷酸单酯酶核苷核苷 + h2o 碱基碱基 + 戊糖戊糖 核苷核苷 + 磷酸磷酸 碱基碱基 + 戊糖戊糖-1-磷酸磷酸 核苷水解酶核苷水解酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶次黄嘌呤次黄嘌呤尿素尿素nh3 + co2鸟嘌呤鸟嘌呤rnh2 黄嘌呤黄嘌呤 尿酸尿酸（酮式）（酮式）氧化酶氧化酶脱氨酶脱氨酶尿囊素尿囊素腺嘌呤腺嘌呤氧化酶氧化酶脱氨酶脱氨酶10.2 10.2 碱基的分解代谢碱基的分解代谢38838810.2.1 10.2.1 嘌呤碱的分解嘌呤碱的分解尿酸氧化酶尿酸氧化酶尿囊素酶尿囊素酶尿囊酸酶尿囊酸酶脲酶脲酶次黄嘌呤次黄嘌呤 黄嘌呤黄嘌呤 尿酸尿酸腺嘌呤腺嘌呤腺腺 苷苷腺苷酸腺苷酸次黄苷酸次

7、黄苷酸次黄苷次黄苷鸟嘌呤鸟嘌呤鸟苷酸鸟苷酸鸟鸟 苷苷黄黄 苷苷黄苷酸黄苷酸嘌呤类在核苷酸或核苷的三个水平上的降解嘌呤类在核苷酸或核苷的三个水平上的降解nhnhoo二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶还原还原h2o（开环）（开环）脲基丙酸脲基丙酸h2o 丙氨酸丙氨酸nhnhoo还原还原二氢胸腺嘧啶二氢胸腺嘧啶脲基异丁酸脲基异丁酸co2+nh3h2o胞苷胞苷尿苷尿苷nh3氨基氨基异丁酸异丁酸10.2.2 10.2.2 嘧啶碱的分解嘧啶碱的分解utcmpumpdtmp胞苷胞苷尿苷尿苷脱氧胸苷脱氧胸苷尿嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶 丙氨酸丙氨酸氨基异丁酸氨基异丁酸co2+nh3嘧啶与其相应核苷与核苷酸之间的关系嘧啶与其

8、相应核苷与核苷酸之间的关系10.3 10.3 核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成391391 从头合成从头合成基本途径基本途径 半合成（补救合成）半合成（补救合成）（co2/nh3/aa/戊糖）戊糖） 核苷酸核苷酸 dndp分解的现成嘌呤、嘧啶分解的现成嘌呤、嘧啶atp核核苷苷酸酸合合成成的的两两条条途途径径核糖、氨基酸、核糖、氨基酸、co2、nh3等等核糖核苷酸核糖核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸辅酶辅酶rna核苷核苷碱基碱基脱氧核苷脱氧核苷dna10.3.1 10.3.1 嘌呤核苷酸的合成嘌呤核苷酸的合成嘌呤核来源嘌呤核来源nnc123547689co2asp一碳单位一碳单位gln甘氨酸甘氨酸一碳

9、单位一碳单位n5,n10-次甲基四氢叶酸次甲基四氢叶酸 从从5-磷酸核糖焦磷酸（磷酸核糖焦磷酸（prpp）开始，经一系列酶反应生）开始，经一系列酶反应生成甲酰甘氨咪唑核糖核苷酸，然后咪唑环闭合生成成甲酰甘氨咪唑核糖核苷酸，然后咪唑环闭合生成5-氨基咪氨基咪唑核糖核苷酸。再经羧化，与天冬氨酸缩合，甲酰化，再闭唑核糖核苷酸。再经羧化，与天冬氨酸缩合，甲酰化，再闭环而首先合成环而首先合成次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸（肌苷酸，（肌苷酸，imp），然后在转），然后在转化成其他嘌呤核苷酸。化成其他嘌呤核苷酸。r-5-pprpp5-氨基咪唑氨基咪唑核糖核苷酸核糖核苷酸impampxmpgmp激酶激酶参见课参

10、见课本本p394p394+asp+asp氧氧化化+gln+gln补救合成补救合成嘌呤碱嘌呤碱 + 1-磷酸核糖磷酸核糖 嘌呤核苷嘌呤核苷 + pi嘌呤碱嘌呤碱 + prpp 嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸核苷磷核苷磷酸化酶酸化酶核苷酸焦核苷酸焦磷酸化酶磷酸化酶核苷酸核苷酸激酶激酶ppiatpadp10.3.2 10.3.2 嘧啶核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成co2glnasp嘧啶核来源嘧啶核来源123456从头合成从头合成gln+co2 氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸氨甲酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸ump+nh3+ch3dtmpcmp+asp参见课参见课本本p397p397utpctp+gln补救合成补救合成嘧啶碱嘧啶

11、碱 + 1-磷酸核糖磷酸核糖 嘧啶核苷嘧啶核苷 + pi嘧啶碱嘧啶碱 + prpp 嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸核苷磷核苷磷酸化酶酸化酶核苷焦磷核苷焦磷酸化酶酸化酶核苷酸核苷酸激酶激酶ppiatpadp ndp dndp10.3.3 10.3.3 脱氧核苷酸的生物合成脱氧核苷酸的生物合成 ndp + 硫氧还蛋白硫氧还蛋白shsh核苷二磷酸还原酶核苷二磷酸还原酶dndp + h2o硫氧还蛋白硫氧还蛋白ss硫氧还蛋白还原酶硫氧还蛋白还原酶nadph + h+nadp+h h2 2o o 具有严格的碱基专一性，有专一的识别顺序、切点具有严格的碱基专一性，有专一的识别顺序、切点 粘性未端，平整末端粘性未端，平整末端 限制性内切酶限制性内切酶( 简