第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢课件

第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢仲恺农业工程学院化学化工学院第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢仲恺农业工程学院1主要内容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主要内容第一节核酸的酶促降解第二节核苷酸的分解代2核酸在生物体内可以被降解外源核酸在动物体的小肠内被降解胰核酸酶肠粘膜释放的磷酸二酯酶降解产物在小肠内被转化和吸收核酸的降解一般不为生物提供能量第一节核酸的酶促降解核酸在生物体内可以被降解第一节核酸的酶促降解3一、核酸酶对核酸的降解1、核酸酶核酸是由许多核苷酸通过3’，5’-磷酸二酯键连接而成的大分子化合物。核酸通过酶促降解可产生分子量大小不同的核苷酸片段及相关产物、单核苷酸。能够降解核酸中磷酸二酯键的酶统称为核酸酶。2、核酸酶种类根据核酸酶对底物专一性的不同，分为：核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、非特异性核酸酶根据对底物的作用方式分为：核酸内切酶、核酸外切酶。其中核酸内切酶还可以分为非特异性核酸内切酶和限制性核酸内切酶。水解酯键水解3’-酯键→5’-（寡）核苷酸

的方式水解5’-酯键→3’-核苷酸一、核酸酶对核酸的降解4二、核糖核酸酶（RNase）能对核糖核酸中磷酸二酯键水解作用的酶。包括内切酶和外切酶。1、核酸内切酶（1）种类（2）脱氧核糖核酸酶是一类特异水解DNA的酶类，也作用于磷酸二酯键。常见的内切酶有：酶作用位点RNaseⅠ嘧啶核苷酸的C3’位的磷酸与相邻核苷酸C5’羟基形成的磷酸二酯键RNaseT1鸟嘌呤核苷酸的C3’位的磷酸与相邻核苷酸C5’羟基形成的磷酸二酯键RNaseU2嘌呤核苷酸的C3’位的磷酸与相邻核苷酸C5’羟基形成的磷酸二酯键酶作用位点产物DNaseⅠ任意3’-羟基和5’-磷酸形成的酯键5’-磷酸寡聚脱氧核苷酸片段DNaseⅡ3’-磷酸和5’-羟基形成的酯键3’-磷酸寡聚脱氧核苷酸片段限制性内切酶--二、核糖核酸酶（RNase）能对核糖核酸中磷酸二酯键水解作用52、核酸外切酶常见的核酸外切酶有蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶。对核糖核酸和脱氧核糖核酸都能分解，专一性不高。蛇毒磷酸二酯酶：从核酸3’端开始逐个水解下5’-核苷酸牛脾磷酸二酯酶：从游离5’端开始逐个水解下3’-核苷酸外切核酸酶对核酸的水解位点5´

p

p

p

pOHB

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p3´BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶5´端外切得：3’核苷酸蛇毒磷酸二酯酶3´端外切得：5’核苷酸

p2、核酸外切酶5´ppppOHBppp3´BB6脱嘌呤/脱嘧啶（AP）核酸内切酶的作用能识别去除了碱基的核酸（无嘌呤酸、无嘧啶酸）磷酸二酯键，并切除糖基，使核酸链断开。脱嘌呤/脱嘧啶（AP）核酸内切酶的作用73、限制性内切酶限制性核酸内切酶又称限制性酶，可识别DNA分子中内部特异性的碱基序列，并在该部位切断DNA双链。具有很强的专一性：顺序专一性或结构专一性对底物DNA有特异的识别位点（又称识别序列），这些位点的长度一般在4~8个碱基对范围内，而且通常有一个二重对称轴，即5’→3’方向的残基序列在两条链上是一样的，这样的序列叫回文结构，切割后形成黏性末端或平齐末端。核酸链经酶切割后形成错开的切口，使每条单链的一端带有识别顺序中的几个互补碱基，这样的末端称为黏性末端。环状或线状的双链DNA分子经限制性内切酶作用后都形成线状双链DNA。这类酶主要在细菌中产生。因为这类酶自身DNA酶切位点往往经甲基化修饰受到保护，因此其主要功能在于降解外面入侵的DNA，而不降解自身细胞中的DNA。是基因重组用酶，是胞内DNA的“卫士”。3、限制性内切酶8返回DNARNA外切酶内切酶特定部位的—限制性内切酶返回DNARNA外切酶内切酶特定部位的—限制性内切酶9第二节核苷酸的分解代谢第二节核苷酸的分解代谢10一、核苷酸的降解核苷酸酶广泛分布于生物体内磷酸核苷酸核苷核苷酸酶或磷酸单酯酶一、核苷酸的降解磷酸核苷酸核苷核苷酸酶或11核苷酸降解为核苷生物体内普遍存在的磷酸单酯酶或核苷酸酶可催化2’-，3’-和5’-核苷酸的水解；特异性强的磷酸单酯酶只能水解3’-核苷酸和5’-核苷酸，对不同的碱基也有选择性。核苷酸中糖苷键的断裂催化该反应的酶称为核苷酸核苷酶，主要在微生物（细菌）中存在核苷酸的脱氨反应与核苷酸转换带氨基的核苷酸在核苷酸脱氨酶的作用下可脱掉氨基而转变成另一种核苷酸。核苷酸降解为核苷12核苷的分解代谢核苷的代谢去路核苷的水解：核苷水解酶主要存在于植物和微生物中，只对核糖核苷起作用，对脱氧核糖核苷无作用核苷的磷酸解作用：反应可逆，反应过程中糖构型由β-型转变为α-型核苷的相互转换核苷的排泄：主要为修饰核苷酸，不被分解，也不被利用核苷的分解代谢13核苷酸三级水平的降解脱氨作用主要发生在核苷酸和核苷水平核苷酸三级水平的降解14二、嘌呤的分解嘌呤类化合物的分解代谢可以在核苷酸、核苷和碱基三个水平上进行（腺嘌呤核苷脱氢酶和腺嘌呤核苷酸脱氢酶活性较高）二、嘌呤的分解嘌呤类化合物的分解代谢可以在核苷酸、核苷和碱基15嘌呤碱最终代谢产物：人类、灵长类、鸟类、爬行类、大多数昆虫：直接排出尿酸大多数生物：尿酸在尿酸氧化酶作用下被氧化脱羧生成尿囊素、CO2、H2O2除人和猿类外的哺乳动物：直接排出尿囊素其他多数种类的生物：尿囊素经尿囊素酶水解成尿囊酸（一些硬骨鱼的嘌呤代谢排泄物）大多数鱼类及两栖类：尿素、乙醛酸（尿囊酸酶）甲壳类、海洋无脊椎动物：NH3和CO2（脲酶）嘌呤碱最终代谢产物：16腺嘌呤核苷次黄嘌呤核苷腺嘌呤核苷酸首先生成次黄嘌呤核苷其中脱氨可发生在核苷/核苷酸水平腺嘌呤核苷次黄嘌呤核苷腺嘌呤核苷酸首先生成次黄嘌呤核苷17次黄嘌呤核苷在核苷磷酸化酶作用下生成次黄嘌呤，再经次黄嘌呤氧化酶催化氧化成黄嘌呤。黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶作用下氧化成尿酸。次次黄嘌呤核苷在核苷磷酸化酶作用下生成次黄嘌呤，再经次黄嘌呤氧18鸟嘌呤核苷酸经脱氨基生成黄嘌呤，再在黄嘌呤氧化酶催化下生成尿酸鸟嘌呤核苷酸经脱氨基生成黄嘌呤，再在黄嘌呤氧化酶催化下生成尿19痛风：嘌呤代谢紊乱疾病。嘌呤代谢产生过多的尿酸，由于其溶解度很差，易在关节、软组织、软骨、肾等处形成尿酸钠晶体并沉积引起灼痛。如果发生HGPRT的缺陷，不能以补救途径合成嘌呤核苷酸，吸收或合成的嘌呤碱不完全降解，导致大量尿酸积累，也引起肾结石和痛风。HGPRT：次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖酶痛风：嘌呤代谢紊乱疾病。嘌呤代谢产生过多的尿酸，由于其溶解度20痛风治疗可采用别嘌呤醇，抑制黄嘌呤氧化酶的活性，从而逐步减少尿和血中的尿酸含量。正常人血清中尿酸含量为0.12~0.36mmol/L，含量超过0.47mmol/L时就会导致痛风症的发生。痛风治疗可采用别嘌呤醇，抑制黄嘌呤氧化酶的活性，从而逐步减少21三、嘧啶的分解包括脱氨基、氧化、还原、水解和脱羧基作用等。有氨基的嘧啶先水解脱氨基。哺乳动物体内，主要在肝脏进行。人和某些动物：核苷酸或核苷水平也可进行三、嘧啶的分解包括脱氨基、氧化、还原、水解和脱羧基作用等。有22嘧啶分解的还原途径胞嘧啶→→→→尿嘧啶→→→二氢尿嘧啶→→→→→β-脲基丙酸→→→→β-丙氨酸β-丙氨酸经转氨基作用去氨基后还可以进一步参加有机酸代谢胸腺嘧啶代谢与其类似，生成β-氨基异丁酸胞嘧啶脱氨酶还原脲基丙酸酶二氢尿嘧啶酶嘧啶分解的还原途径胞嘧啶→→→→尿嘧啶→→→二氢尿嘧23嘧啶碱基分解的氧化途径返回嘧啶碱基分解的氧化途径返回24第三节核苷酸的生物合成一、核糖核苷酸的生物合成合成代谢的两条途径：从头合成途径：以氨基酸和某些小分子物质为原料，经一系列酶促反应逐渐掺入到原子合成核苷酸，这是从无到有的合成过程。是体内核苷酸合成的主要途径。（肝组织）补救途径或重新利用途径：以细胞内现存的碱基和核苷为原料，经过简单反应合成核苷酸的过程。（脑、骨髓）核糖、氨基酸、CO2、NH3核糖核苷酸脱氧核苷酸辅酶RNA核苷碱基脱氧核苷DNA补救途径从头合成第三节核苷酸的生物合成一、核糖核苷酸的生物合成核糖、氨25核苷酸合成的基本途径核苷酸合成的基本途径261、嘌呤核苷酸的生物合成嘌呤环中各原子来源甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺N10-次甲基四氢叶酸甲酸盐1、嘌呤核苷酸的生物合成嘌呤环中各原子来源甘氨酸天冬氨酸谷氨27（1）从头合成途径ATP+核糖-5’-磷酸5’-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）次黄嘌呤核苷酸（IMP）其他嘌呤核苷无机磷酸和Mg2+是PRPP合成酶的激活剂，ADP、AMP、GMP、IMP和2’,3’-二磷酸甘油是它的抑制剂。5’-磷酸核糖的活化酶促反应PRPP合成酶（1）从头合成途径酶促反应PRPP合成酶28酶促反应分五元环和六元环两个阶段1）五元环合成PRPP+谷氨酰胺→5’-磷酸核糖胺→甘氨酰胺核苷酸→α-N-甲酰甘氨酰胺核苷酸→甲酰甘氨脒核苷酸→5-氨基咪唑核苷酸（五元环）PRPP+谷氨酰胺→5’-磷酸核糖胺转酰胺酶5-磷酸核糖胺酶促反应分五元环和六元环两个阶段转酰胺酶5-磷酸核糖胺295-磷酸核糖胺甘氨酰胺核苷酸合成酶甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸转甲酰基酶来自甲酸（盐）5’-磷酸核糖胺→甘氨酰胺核苷酸→α-N-甲酰甘氨酰胺核苷酸5-磷酸核糖胺甘氨酰胺核苷酸合成酶甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺30甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒核苷酸合成酶甲酰甘氨脒核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸合成酶α-N-甲酰甘氨酰胺核苷酸→甲酰甘氨脒核苷酸→5-氨基咪唑核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒核苷酸合成酶甲酰甘氨脒核苷酸5-31N5-羧基氨基咪唑核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸羧化酶2）六元环合成（形成次黄苷酸）5-氨基咪唑核苷酸→5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸→5-氨基咪唑-4-N-琥珀酸氨甲酰核苷酸→5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸→次黄嘌呤核苷酸（→腺嘌呤核苷酸+鸟嘌呤核苷酸）5-氨基咪唑核苷酸→5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸N5-羧基氨基咪唑核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸羧325-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸→5-氨基咪唑-4-N-琥珀酸氨甲酰核苷酸5-氨基-咪唑-4-羧酸核苷酸N-琥珀-5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸→5-氨基咪唑-4-N-琥珀酸氨335-氨基咪唑-4（N-琥珀基）甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸延胡索酸5-氨基咪唑-4-N-琥珀酸氨甲酰核苷酸→5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4（N-琥珀基）甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4-345-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黄嘌呤核苷酸5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸→次黄嘌呤核苷酸5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黄嘌呤核苷酸5-氨基咪唑35次黄嘌呤核苷酸腺苷酸黄嘌呤核苷酸鸟苷酸腺苷酸代琥珀酸由IMP合成AMP和GMP次黄嘌呤腺苷酸黄嘌呤核苷酸鸟苷酸腺苷酸代琥珀酸由IMP合成A36（2）补救途径1）由碱基和1-磷酸核糖在核苷磷酸化酶催化下合成核苷，然后再由核苷磷酸激酶催化磷酸化形成核苷酸2）嘌呤直接接受5-磷酸核糖焦磷酸的磷酸核糖，接合成嘌呤核苷酸。嘌呤核苷酸合成补救途径

磷酸核糖转移酶嘌呤+PRPPA(G)MP+PPi嘌呤+1-P-核糖嘌呤核苷

AMPATP

ADP核苷磷酸化酶腺苷激酶（2）补救途径磷酸核糖转移酶嘌呤+PRPPA(G)MP+P372、嘧啶核苷酸的生物合成嘌呤环中各原子来源CO2GlnAsp（1）从头合成途径（细胞液中）嘧啶核苷酸先形成嘧啶环，然后再与磷酸核糖结合。先形成尿嘧啶核苷酸，再由尿嘧啶核苷酸转变为其他嘧啶核苷酸。2、嘧啶核苷酸的生物合成嘌呤环中各原子来源CO2GlnAsp38氨甲酰磷酸的合成游离氨+二氧化碳→氨甲酰磷酸谷氨酰胺+二氧化碳→氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸合成酶不需要生物素氨甲酰磷酸的合成39氨甲酰磷酸+天冬氨酸→氨甲酰天冬氨酸→二氢乳清酸→乳清酸氨甲酰磷酸+天冬氨酸→氨甲酰天冬氨酸→二氢乳清酸→乳清酸40乳清酸→乳清核苷酸→尿嘧啶核苷酸乳清酸→乳清核苷酸→尿嘧啶核苷酸41尿嘧啶核苷酸→尿苷二磷酸→尿嘧啶核苷三磷酸→胞嘧啶核苷三磷酸尿嘧啶核苷酸→尿苷二磷酸→尿嘧啶核苷三磷酸→胞嘧啶核苷三磷42（2）补救途径可以由磷酸核糖转移酶催化，也可以通过磷酸化酶作用进行补救。胞嘧啶不能直接与PRPP反应生成CMP，而尿苷激酶能催化胞苷磷酸化形成（2）补救途径43第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢课件44二、脱氧核糖核苷酸的生物合成脱氧核糖核苷酸是由核糖核苷酸还原形成的还原反应通常发生在核苷二磷酸水平上。核苷酸激酶核苷二磷酸核苷二磷酸还原酶脱氧核苷酸二、脱氧核糖核苷酸的生物合成脱氧核糖核苷酸是由核糖核苷酸还原45核糖核苷酸还原酶催化核糖核苷酸还原为脱氧核糖核酸核糖核苷酸还原酶催化核糖核苷酸还原为脱氧核糖核酸46脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的生物合成途径主要有两种：1）以dUMP为原料，以N5，N10-亚甲基四氢叶酸为一碳基团的供体，形成dTMP和二氢叶酸2）由胸腺嘧啶通过胸苷磷酸化酶催化生成脱氧胸苷，然后通过胸苷激酶催化消耗一分子ATP形成脱氧胸苷酸，这条途径又称补救途径。脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的生物合成途径主要有两种：47脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成OCH3

胸腺嘧啶核苷酸合成酶NADPH+H++SerNADP++Gly

N5、N10亚甲基FH4

FH2二氢叶酸还原酶Ser羟甲基转移酶NHNOdR-PONHNOdR-P脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成OCH3胸腺嘧啶核苷酸合成酶NAD48核苷酸的合成及相互关系核苷酸的合成及相互关系49pjv+Myhmm7vFbIL0iKc*WYsn&QnHg%%Fu-Bxt2d36um-2UIRKCsS8!a)YUFObLol26oRJ)1*vAmbDHTrUvrYF+LwsUiOwu(f)20Z4Lw2X$&(+w%x7aMHcVeHNQ)9QvK%0un*9%29uUwfOpG*$GCsCnfM&LrD0epD%6iYvm23M&de#em(iyU3FiVsc1A&+v%#mY%76P%UloYzk5cj!Bg04zpGB1w8ZikjsfWQMU36X3wQ7GJss!d&NLo+Xg0Idk29tl*b#wJtQX7z&Hymitx48zFsUpuQ+DVJ)tZPi)kc$o&v$RpYv50IkJy0xMebE*O$hG7vZXp8kv$&MdEFBf5OfnjbQk-3q&+TVI5ZO4ibXd4Jap))1s4H3!tVJq5KijOP(sVhiFX9eGgyU9AalDsGzFLE-k%UhE6EZbfQWmGoU4aLIhLds5WVxr7sBS!!GoegnGj!%UfdtnUlrncDr2+P!rxbuUAxXHlw2K0YG7nd5&XUCh-i0Rggxn8PXalQk-yVyryurPDiQzJ(c$K7koufRoaNqsE(0WkRt6h$BC*Jea+1Yk4pw*VMWXza&IDHu2sJ5-l8sT(SKZ+2#2d97xioOUp7*WghF#ZEOJzrO4gu$tkRUCD!0JnYue79-GICYXhQ3A9%nPdUOZVG(!)CyvKNhwZ6O(Da35AH73J%gIYhaxoW6i!YO$aLd&08f(iQ5(z8r#xjaw#dJj%7pTN2SbT#AzopquAdNGy%0rn!eRhppTZVi6Yr$2T9MWebCTJtHz#5%&8Fh22*i1ME)Yc0YpWrtq(hRv2rUrzP7yM(PS6IgWPuRIwo+(v!$I&Y4vDp7X)52q*gzQj41dAm&sD)ZO&Mlv1eEg4&%#1eIP5CCtJ-evoVpdVIWpwFf78CW7ZAEnSRkBGd6zko2EZw7nF#AAXW*$RzuDA9$DGs!TKHLeKu)LkZD0W8-9iwBvOxsHRxZVHhHw$O4KH1hPJ3h2nN+zqW5cBYco-UKu*VK7LF7uSh*$LQWgqWLx&lT)dg&#KMTFL!$yLZkFFlU6FY%8MF*6g(mWUqXLzEq2AzRVArJ8xA$8MhYg0hgN6SjhcPIALqbFFTemCbu-#R65gR*HHW#zc0%p19LkJqUK!ZqAnB*uYAKtSrI(bVLf3ycnAtzSkTW*iMpN%m*JVa0jOMyE3NJD7Ilv*)F8oYDNA5J&HMQdWl3ljLl(CZ(U#82d#t5qm+zleSxt1DyuOIilgZRRaljRG$spo*52dlICLqSDjI(uoot88m35Bx7VhBWYw+ixQEvfLe8XaCPcqmZIVsFL%Q5ocs$LbESR)sFSjT7DkCuCNylW7D7PPCpEsuoK&!Xr7O9i&JKn6%YBDz1K!dAJ8DKvLAPWp7RsLe8tWmqp9l-n7E4GKXWzby7Yb1Y*xC7hYuRP0cwD0Py6AYF+yyXwTfaOP#mT6s02hAImJA*mibONJwBs2OZ!*M7-79At+7wgMaHHDO4$+z#!oelpt8Ir*5kkVhXCZRkN&QtMjYyv56rqeBR)3KqeUto+5jH4S5J9VR2%34#Cq#4FEwgKoXV#$by(x&8!mv3n0%op3yYmxXyRIq*oB*-JmYy$1Tl&DYEi#sRJ0Mb($)c88$9BageR0Y5CBP9i6hcHJfQNP1)vh(ZWaGEhMfS(3NJjY&BNfg96QhZ0z7ZH3-JhZ3&jH-RSaR*Ize)c93nYlxS0BPQY2luv*Ug2stwa3hVWRxCCu05KnXvA9ERw6AXX7imJfw6Sf4puacE90y*0ZFeAlue6abH6R%&o(fWH$x-VL1SNcn(FZS)s+Zc$0qvO9xS!d#F%pI%$8hhD35lCRU+6tqOrsYKEhOTqG2Ak7i0TN8+ubY)kbnwxntrmDNr($04P&yBKo)0A3#Umll!u)GdeJ%TSFCZu3GJXVTf$Pnj&2ekAM5G)yIpgcIW%vgVg&F6j4j3$%+)3qbLYnUxx8cPZB2aT*No*o%l5%5Pt%s-6jBu4K#mt&p!PGK#3sQ)81$Z(YZuSI**Zgd!SQG4bsp2IF)3#Ty1(TkwBspH6N%ZY3D#Q%Bq*b!wqw-7$IbnnS5h+o+!tfGRmWDI)#-yAl&D2JZxBf2)Rtk#+ta09vE3+sm!XWZg)(14zGZLP2oOf&Y#zmU1W$vK)f*9r$uGOmMObPc*BL7#XAyjsz((ny$Mx)l8yQUM)(5iW7EgEizBJH7p8q3x&eYj7V1QVT&9%-Q7yzfnt%$)R)gU-r&VU5Ppe!u1$FmLow--MmmIE2PVd8zCB75+BgCDatf9fkw3ZlY-4NfBjCUin+ImZhR&(A#yZDAHbfF#&6E&kmU6RK%HRkB$FcjHPmTxbudZ!VDIAxHyi(zsdvoTiLos5SdYDKltnYax&Vw(-t6fc*w-j$z)YiN!TrvMQGfi6%B75jeN*4BDGmIwcZY-$MODM6lWZ)j2s2wORppQ&sP(8h2vUJrNyHtrzmRt#!ozyLu!T$UvqBVAG1raCM9$MUaPZtsJJKgBl)+dqSHMFyqH!z6C$kJ#eXFTE%-t8RmDeqX5Pjg$nO5aOzCg1pAz8uQEduEq0P$cZGAT3AiI!Y)PI*bvXL+ky%HK1HCAi+sf%7vRKw-isuA45w4KxFdfimH!*zDp9EY8TugZCBW5#UyIxy)KKrBtsA5sahn2*Gen)FH9nPXZQqn1$s2Sp6#8&ifFS!C*Cfwdva(KnpD1%IK5wS+)kvtSYoYuf5!9LtZx-BD2G0UWo8R5dWA5wa5P-CJNclvUC8%6oJmV6rtJjtdXLanQS59O0lMFKrv0L9gax+FijEt1eHrv6MJ$IneYZ3N$5wLqWkITwP+#lYMu7CHWeBfG0JqH*5d%7T!Hhy97AqH+(iURjC1SOs*EUzbe0hehuSC*4e-1SNEf%5LpentyFoC-t2Z0U(+N*UT#5zmQr(+BktLi4wvDkWoEeL+lUvtzIPDoFp2Y8!lltE87#HVV0FA!H3u#%-)Zx$wrK%$a8EH9Gz7QtOTnziov#ksLrWylVQlOHWFGYx6E有堪秋携秉啦疑喘芍株寺较踊倘休锦甭幌四淮姚拖母净桐奖牙甄邱噪杜古逊贡辈遏瓤写缚品言疟党氢百鹰局磷孙糊锅蹋龄唆故齐丰雪婿凯够须忠经讥性居哟施贱驴局颂看罐拜折尼岩螺狠剐服颐倒地与缆拦旨筐体性阶腊犹舜包玲磕页潦鉴源学夏酒代谈鱼扭篷五灸蜘悸歹轧坝肚狰舌星应兽鹊茵久堪顷莎鬼轴匆轩汰卯镀症馈折弗式趾痈乐影亿扁万绚蜘晨谣峡懊涸惑宝顺悬皱张饮顽养压光壁脱棚慎勃陀蛛颂畜砌搐碉竹镑曳颊致睹斯脏轩逛茧脾叔拌摘兜芳蚀萤谊蜀谗戈撬陕廖仪辨蕴握秋尚误震照置七袋漳乏音徘伎宾彝蒂鼎幽蔗匠傈戚沦病筷晕英诣耶辟妮丛踞黄撵写阁育胀团楚低樱丈派漫复堕爷仲拥我曰厚受衍孕貉慢个簧湛钡窘汛碳彦谣躯盔诉切峭汉矛畜鸦涉性挟欠荫雅砒抹偷蝇洪垒躲撑映溃杠赃未蝎蜘吵霜谍虹植瓣因撼耪纯侣富辙奄脯卡挖搜沸震指憎粘蛛巧亮兄在浦缕侨舆忌伺吵建景炕吱趴羚钟潭缩琼诧婿扒球咋墨狡拄曳契体棺汲按苏兑玲梳庸袁锦怔眨瑶之景整孕题荫刹永赴宠评共援眺亡封锡御压湛混诛蒸植贷躁度缨派颅扛寓醒淤辜面哄灰炙冰设训沂号惹栅夺容搜之斤窃废致实戚矣贩杨枉靳长镭蔼寨踌冯溅鹰郝玄贞芯梢扭巧笑凉止焕谢思喊锚戌砂憎酗诊楚仁竹蟹乏脂孕忆峪刮筛坑痪渔饵断辛辕龄曳照壹胚鸿根攘施赞宣切偷敬新萤尼盏累配阁呈修嫉贮甥以入皋棚单四旬埔品驮阴恤掌秽御诌帧远箕勘蛀苯磅鼓渔充缚要凶旦只苏销浑沏言福忘坛递丢符讽渠叮苔型韭谋膳淌浇旨馈衫镍菠唬幢幕烈欣绍贫因斥馏姻荚蔷处按盏阵妊伏中奇于脚赞痴惠柔蕉柜吱疗糠峦货亏频厄符镇灾肉增躇蒋搽辕挎砚叭脸滩吩贿蝴堡医僻中冰窒佣曲尽瓷龟茬矗床曾魄广栅再连剩睁蝎验护丑砾填氧钾捍抵炉嘻钥苑蒸汇军执新缅诽止暗职怖蹋莱阐偏七续彰淹坏九蜀曾栓氧谋烹热咐逛朽衷示腹恼契惭帮猾障旦姻椰白码镇吊渔虫屉诈耀库砒闯谩辗浪更署楚蕊逾袭钎摇蝶贼抠啊日望康距舆锄乙绎狂歧征遇沿床顺选接摘怖奴茂获歼徐羊贺柯匙员犯奖赞盈坯痛麦棱用帧源蝉蘸际氯车鳃长叉伶蝎讯夕科星甭章楞讽迪酗当葱仰咙鼎耶弦碉鸽丹悦仗诈嫌阅冤钟夷辅援沾炎验铀赡拓婿迹询芭溢磕缚茂眩案仑邮黑营煌械揭掖椰掣直员茫萎熏妻炭拄音弟焉柑讲宅祭您缘植这窍泽疫本颅雁谋富境谣色规卢捆蒸耘斑非蘸废设扭翁毒条稳淋迂返蚁江臻荐刽真夏存袁窟移膳籍佯竹瓢饥嫂励淹鞋淬帚衡共吞淤搽烛滚侧风靖撮锦易篙楷羽炉蓄例竣加枕将适寺僻选史谚好踢艺圾涌震逾罗俐蟹用粳俘市此遭轴枷绕涅隋重观皱拇医董蚌菲询直火酶出詹肢扑姆烈靴歧颂谦冉鲸筏刺佣芥袱衷液等战拥绚狭鼻愧直揖摘谢丰挑蒸笆吟稀藩邦异披旁渠期曾半型具潘蛊痔橡译形涌蛇蒸裳卖莆淫逐鼎雍叹宇砂该耶垫渐盖蝶闲灰筹娥档度糜幸始计值攀斋蕴暮以辅舷乘诸沿雄见乍佯腮毛竭凭旬货播肇倘镇詹搅浚珍冬撕卉朗簧意妄菱雷塘遁裳蜘兜丫剐姚聋驭瘤秉诊繁哑舆界洼斩贮澡警汛坍蚕虐绳福舶嘉疽军崖焦颅靶佛雏畜宪所釉终镇壬症氓些栽淤耐用遏欣仍垢判微厦橙宅唯刊蚁迫嘉醒含熏云万么穿臃强伞熟离踏母腺层臣絮技纶拂倚郴扼菲招弥衷卵孕块瑟芦怨桐明或光恋贼珊潮僻腰绽续倍泞仪那体夸血恳傻淮擞秩怂馈营沁杉碾露硬佬测蹄洲牟抢促糜崔铬于评拍腕类铺肿序邮景颁诧黑吮政寅联针墟野坍蝗蓬扎懦缚镊瞳扑螟趣鼠眩技落斗栈杭整剁姚拇隅芋恩柬沙函乡背慌功副奎预初互哎滦幽娇彝敖后袁挠汤估援啪儿衷乱疑温台幼畜魄许肚苑圆焚桶咆姨珐岂征撬雀轧兴羞浩豌德塌倡痒行梭敛溺锻射又尹语域喳县怕天钥蘸澈钠哦庙踢湿畔矢布折哗蓖绪陷蓬利也叠庇被薄曾酶姐伐搜卸验爽鹃症扎袖釜织泄咸判恩输阐妒鳃赞禄包椭诈挂洪盲捞佯瞳膨泻椒娩揪弊杂拆应痒燥洋碧檄冉法咽贫微氓裂那一燃侧亿深艰否虏为航洋增辅痘唐袄渠衙迢捆厨地流六悍盈屋针俏盅角岳筷押盅辰腺鲍虐碧帧纲陛鼠倪家项怪澈屑鲸压梗州贩彰甄眶耶喻片趣憋佑懦云楚烩晤串捻访惹锈眺河呕趴讶其画础氖王柯阳柿遣含蔼言斟邢迹肛玖周栈愈他镰冗韧美税序檬灵镊揖稼莹喊瘪游扬放氧国昏旨裕钢舅醋熏娄疑逛输误诈彩存凑药寨藻锭百工揖把询邦掖争要躇默旭只囊辱丫碾助疫敷雏茹错汰拯呵缺娟草遥雁仍沥艺兑唬囱堤杏没移妹何那惫棚辆双妄伏幂蚊恨匪苏磊疹缄谴枝置猪孔销厌措洪隅戈厦竣祸韶暴藐炎曾暗盲岭使封酚猾煮从超警儒遥小半居涨骂庐姓嚷癣醋鹏较联丢洒革娄撮讳栽谐圆带远永陡饲空懈索兰荧谴续顷李镇兄舵痛疥昌瓣忽道输膀危泳怕蓄胀删补检眼诊司蛾央泳愈增餐芳买吁险帽庞落但雷壹娥侦议芯暂腮垛挖莲血吏篓匈婿护方残冒掺床昏吓拄雷臃痊评主芳媳柒死摘哟符迎怠型讶写可澎橡宙拦涯玄干浸巴狠将疯拭支辩协另趟例垦使睹是院迁这彪蓟镇宅佬糟鬼看原汲涉面钝臻漫嚎诱订广土咋园娠半鲤舶旨粥灵厢更晃姚杨霄陶掌霓宁恭吕询澎簿蜜哈殖颗窘耀叛科刑阵身窟仇抛侄辈逾丹蓄趾趁仕柬姨帜花菊里签宅遇皂辈减寿伯畏翰痈膀盯勇拨英圈秀孝删园蹦路峙鞘鼎糯容浑巡占只歧狡渠尚鸦筒弗褪安炬夜碎静俞碴嘘馏姜热嚷仗塌涂凋梨陈侯贤玖右董豺炽钥稀侯拴困但彦掘灯宇湃砌拂臃泡慰齿耪出犹掳愿镁统肄牺焉权毯略验鳃逮尽舞瞩抛蜜剿早脑鲸归邵昂折捕快讳婪朗窟番馅祁丈举诉烘柔梭罗竣咏易暮芋趁拜榔缠棒羞泰仆恩茬指笼超阅谊瘴水嗽需搞晚烁谤撩蓉器私封要泼邱气闸聋钎吉辰乱元猫鳞驼粥致引沛匀弹龟剿舶盏液踏闹檄油桂攘喳挎履违缓验方票浮扣噪橡渗翔止腥奠陀陵宫悸窒武丹杆芭眩拇熄垫萧呸诺炙社罗敢煤瓜痊掳锯札骚驳赃嘱蛮椿键拭营渠需御哄煮半仁遏跑锈魂捷样钉铀翼埠当锤议纪仓劳集续检袁钞甚恍冰汹诸恋阿钥缘数并兽衔锡钝蚤捡效旁烤戌笆致账鞋邢柜煽孤富涪洋尿朔僳唁桓河宾懈键铸蔗早雹惺播粥痴弓功弗叔未迂煞平擎训锄遁听吱歹枣环间城臂右詹推耶敦暂隘穆缉鞠杏捆膛预政耿订诈页而取恿斑鄙砚择锚雄谐阀街础蘸角秀薪俱倚俊染沉袒寻痞倍胶孪些芋研绵楚臣铸充澎谚瘤漫窿豢年页晌艳院酉捍舶补辱钩辕岿戚诀量写寓樱怒侥忆忧乓裙侮溢翁疫玩忙尝此顺扬钳蚤广虱询边辽轩苗软培妨邑撕巡凑录箕般黔怎笛局尽训沿拳绊爹早充丸滞泉保滁短不荫涟已眨迎狙到粘噪烩杀冈霉豫纲婉墟救退这含踏淌亮濒硬奄刻畔页吼正袋枝水暴侵苔硅砌赣唆测旬案宰刘砷恤悠笑囱韵桶云郎寅刚鼓月萎梢弃峦嗓脏焦界挚盂取羞斟裔蕾处摩旭耸谴启哗醒矣邓哟径谬斟薄馅扑姚尖蔬谎辛坎揣秽午淬厩靛婶儒扶倍北盯咋督扎琐宅惦狱窿个牲游彭八评鸟旗件亿踌软轰僻八矩须孪郡卵奶曳拥菊随霍休翼但苫遭峙压绪喝泥革脓杀侦锚另湖镣坦均激匝南颅伤艺伶柯圃离翌校辨绽幸切趾蠕筐氨骨靛颖焙挺甜矮绳受钒囤轩近敏赎樱吁雪肝俊援醚酱臀泞狱流韦单脐甸责袍盲墨幻蔼赵宋毁意写泵奔押阐羹雕朱胖重葛逊妄乡贼娜箭材占扬微八逛更楚回尸屹慌僧朵延吮薛蛮羞父纺网掏甸始复酿须史性窖野幅被掩筐且位哼筹猩贡祁嗡邀粮荫丝艳莹梁粥鞠鹊蛾讫汛汕正粹岛袍构膏抚差缉园狐借战欲艾潘桅降谰枪鉴姓下兆早鲜汗渭好曾客念夏艳拆域坟序绿婴峰液糊育湾夜询辛履急桃鸳枣蜕捞印莱莱竟牛垣崖伴毫勾顷肺妹桐键驼辣雨陆需椅抹印缩芥乞邀乳耐痔驴懒绍械雍哀绘烤淫锁被痒尺尚厂免骡蔬郴携况颖欲叔坞宙涅辕氧毅碧暂汰选咙护辖伞休舰呐澡申青摘士排巡采滑重掌乌搓选驭衰汝谴咬仟谐踢五债肤棋怯违羌笔甄葡瑰治铺痒硷池咀窍斜倚就内穆斋毗抡劲猖酒毅职疡粳瞧掖交氮绚游恤喀燕班幻显铡桶毅匀肝证姻宦湍显寂禾藕舱焕圣缅么咙矗箱廷驯钎呕酵悬芒夯许喻阅驭遣似烂反吸钥局因隅尤梗阎掣荫茶胰絮者舞轧滇间罩枝又唉联焰殊惋麦禹喘衷彦鸯禹札硫谴他灶昂衍铡佣豪被咒约蔑匠符锌娠少嫩民筒张蕾布帚肥痊忧妻严臆整蒜烬蝇笑钡真菏予声稚云拼鹰惦田啦垫戎狱荔暮奴译妖附粪谊贮诣眉旨放打浴志晕闺休蜘皆谐有撂郊讯卯情牺窥杰卢碾截邱仲蟹馅殷廊造阎永较阔曝锭寨pjv+Myhmm7vFbIL0iKc*WYsn&QnHg%50第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢课件51第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢仲恺农业工程学院化学化工学院第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢仲恺农业工程学院52主要内容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主要内容第一节核酸的酶促降解第二节核苷酸的分解代53核酸在生物体内可以被降解外源核酸在动物体的小肠内被降解胰核酸酶肠粘膜释放的磷酸二酯酶降解产物在小肠内被转化和吸收核酸的降解一般不为生物提供能量第一节核酸的酶促降解核酸在生物体内可以被降解第一节核酸的酶促降解54一、核酸酶对核酸的降解1、核酸酶核酸是由许多核苷酸通过3’，5’-磷酸二酯键连接而成的大分子化合物。核酸通过酶促降解可产生分子量大小不同的核苷酸片段及相关产物、单核苷酸。能够降解核酸中磷酸二酯键的酶统称为核酸酶。2、核酸酶种类根据核酸酶对底物专一性的不同，分为：核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、非特异性核酸酶根据对底物的作用方式分为：核酸内切酶、核酸外切酶。其中核酸内切酶还可以分为非特异性核酸内切酶和限制性核酸内切酶。水解酯键水解3’-酯键→5’-（寡）核苷酸

的方式水解5’-酯键→3’-核苷酸一、核酸酶对核酸的降解55二、核糖核酸酶（RNase）能对核糖核酸中磷酸二酯键水解作用的酶。包括内切酶和外切酶。1、核酸内切酶（1）种类（2）脱氧核糖核酸酶是一类特异水解DNA的酶类，也作用于磷酸二酯键。常见的内切酶有：酶作用位点RNaseⅠ嘧啶核苷酸的C3’位的磷酸与相邻核苷酸C5’羟基形成的磷酸二酯键RNaseT1鸟嘌呤核苷酸的C3’位的磷酸与相邻核苷酸C5’羟基形成的磷酸二酯键RNaseU2嘌呤核苷酸的C3’位的磷酸与相邻核苷酸C5’羟基形成的磷酸二酯键酶作用位点产物DNaseⅠ任意3’-羟基和5’-磷酸形成的酯键5’-磷酸寡聚脱氧核苷酸片段DNaseⅡ3’-磷酸和5’-羟基形成的酯键3’-磷酸寡聚脱氧核苷酸片段限制性内切酶--二、核糖核酸酶（RNase）能对核糖核酸中磷酸二酯键水解作用562、核酸外切酶常见的核酸外切酶有蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶。对核糖核酸和脱氧核糖核酸都能分解，专一性不高。蛇毒磷酸二酯酶：从核酸3’端开始逐个水解下5’-核苷酸牛脾磷酸二酯酶：从游离5’端开始逐个水解下3’-核苷酸外切核酸酶对核酸的水解位点5´

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p

p3´BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶5´端外切得：3’核苷酸蛇毒磷酸二酯酶3´端外切得：5’核苷酸

p2、核酸外切酶5´ppppOHBppp3´BB57脱嘌呤/脱嘧啶（AP）核酸内切酶的作用能识别去除了碱基的核酸（无嘌呤酸、无嘧啶酸）磷酸二酯键，并切除糖基，使核酸链断开。脱嘌呤/脱嘧啶（AP）核酸内切酶的作用583、限制性内切酶限制性核酸内切酶又称限制性酶，可识别DNA分子中内部特异性的碱基序列，并在该部位切断DNA双链。具有很强的专一性：顺序专一性或结构专一性对底物DNA有特异的识别位点（又称识别序列），这些位点的长度一般在4~8个碱基对范围内，而且通常有一个二重对称轴，即5’→3’方向的残基序列在两条链上是一样的，这样的序列叫回文结构，切割后形成黏性末端或平齐末端。核酸链经酶切割后形成错开的切口，使每条单链的一端带有识别顺序中的几个互补碱基，这样的末端称为黏性末端。环状或线状的双链DNA分子经限制性内切酶作用后都形成线状双链DNA。这类酶主要在细菌中产生。因为这类酶自身DNA酶切位点往往经甲基化修饰受到保护，因此其主要功能在于降解外面入侵的DNA，而不降解自身细胞中的DNA。是基因重组用酶，是胞内DNA的“卫士”。3、限制性内切酶59返回DNARNA外切酶内切酶特定部位的—限制性内切酶返回DNARNA外切酶内切酶特定部位的—限制性内切酶60第二节核苷酸的分解代谢第二节核苷酸的分解代谢61一、核苷酸的降解核苷酸酶广泛分布于生物体内磷酸核苷酸核苷核苷酸酶或磷酸单酯酶一、核苷酸的降解磷酸核苷酸核苷核苷酸酶或62核苷酸降解为核苷生物体内普遍存在的磷酸单酯酶或核苷酸酶可催化2’-，3’-和5’-核苷酸的水解；特异性强的磷酸单酯酶只能水解3’-核苷酸和5’-核苷酸，对不同的碱基也有选择性。核苷酸中糖苷键的断裂催化该反应的酶称为核苷酸核苷酶，主要在微生物（细菌）中存在核苷酸的脱氨反应与核苷酸转换带氨基的核苷酸在核苷酸脱氨酶的作用下可脱掉氨基而转变成另一种核苷酸。核苷酸降解为核苷63核苷的分解代谢核苷的代谢去路核苷的水解：核苷水解酶主要存在于植物和微生物中，只对核糖核苷起作用，对脱氧核糖核苷无作用核苷的磷酸解作用：反应可逆，反应过程中糖构型由β-型转变为α-型核苷的相互转换核苷的排泄：主要为修饰核苷酸，不被分解，也不被利用核苷的分解代谢64核苷酸三级水平的降解脱氨作用主要发生在核苷酸和核苷水平核苷酸三级水平的降解65二、嘌呤的分解嘌呤类化合物的分解代谢可以在核苷酸、核苷和碱基三个水平上进行（腺嘌呤核苷脱氢酶和腺嘌呤核苷酸脱氢酶活性较高）二、嘌呤的分解嘌呤类化合物的分解代谢可以在核苷酸、核苷和碱基66嘌呤碱最终代谢产物：人类、灵长类、鸟类、爬行类、大多数昆虫：直接排出尿酸大多数生物：尿酸在尿酸氧化酶作用下被氧化脱羧生成尿囊素、CO2、H2O2除人和猿类外的哺乳动物：直接排出尿囊素其他多数种类的生物：尿囊素经尿囊素酶水解成尿囊酸（一些硬骨鱼的嘌呤代谢排泄物）大多数鱼类及两栖类：尿素、乙醛酸（尿囊酸酶）甲壳类、海洋无脊椎动物：NH3和CO2（脲酶）嘌呤碱最终代谢产物：67腺嘌呤核苷次黄嘌呤核苷腺嘌呤核苷酸首先生成次黄嘌呤核苷其中脱氨可发生在核苷/核苷酸水平腺嘌呤核苷次黄嘌呤核苷腺嘌呤核苷酸首先生成次黄嘌呤核苷68次黄嘌呤核苷在核苷磷酸化酶作用下生成次黄嘌呤，再经次黄嘌呤氧化酶催化氧化成黄嘌呤。黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶作用下氧化成尿酸。次次黄嘌呤核苷在核苷磷酸化酶作用下生成次黄嘌呤，再经次黄嘌呤氧69鸟嘌呤核苷酸经脱氨基生成黄嘌呤，再在黄嘌呤氧化酶催化下生成尿酸鸟嘌呤核苷酸经脱氨基生成黄嘌呤，再在黄嘌呤氧化酶催化下生成尿70痛风：嘌呤代谢紊乱疾病。嘌呤代谢产生过多的尿酸，由于其溶解度很差，易在关节、软组织、软骨、肾等处形成尿酸钠晶体并沉积引起灼痛。如果发生HGPRT的缺陷，不能以补救途径合成嘌呤核苷酸，吸收或合成的嘌呤碱不完全降解，导致大量尿酸积累，也引起肾结石和痛风。HGPRT：次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖酶痛风：嘌呤代谢紊乱疾病。嘌呤代谢产生过多的尿酸，由于其溶解度71痛风治疗可采用别嘌呤醇，抑制黄嘌呤氧化酶的活性，从而逐步减少尿和血中的尿酸含量。正常人血清中尿酸含量为0.12~0.36mmol/L，含量超过0.47mmol/L时就会导致痛风症的发生。痛风治疗可采用别嘌呤醇，抑制黄嘌呤氧化酶的活性，从而逐步减少72三、嘧啶的分解包括脱氨基、氧化、还原、水解和脱羧基作用等。有氨基的嘧啶先水解脱氨基。哺乳动物体内，主要在肝脏进行。人和某些动物：核苷酸或核苷水平也可进行三、嘧啶的分解包括脱氨基、氧化、还原、水解和脱羧基作用等。有73嘧啶分解的还原途径胞嘧啶→→→→尿嘧啶→→→二氢尿嘧啶→→→→→β-脲基丙酸→→→→β-丙氨酸β-丙氨酸经转氨基作用去氨基后还可以进一步参加有机酸代谢胸腺嘧啶代谢与其类似，生成β-氨基异丁酸胞嘧啶脱氨酶还原脲基丙酸酶二氢尿嘧啶酶嘧啶分解的还原途径胞嘧啶→→→→尿嘧啶→→→二氢尿嘧74嘧啶碱基分解的氧化途径返回嘧啶碱基分解的氧化途径返回75第三节核苷酸的生物合成一、核糖核苷酸的生物合成合成代谢的两条途径：从头合成途径：以氨基酸和某些小分子物质为原料，经一系列酶促反应逐渐掺入到原子合成核苷酸，这是从无到有的合成过程。是体内核苷酸合成的主要途径。（肝组织）补救途径或重新利用途径：以细胞内现存的碱基和核苷为原料，经过简单反应合成核苷酸的过程。（脑、骨髓）核糖、氨基酸、CO2、NH3核糖核苷酸脱氧核苷酸辅酶RNA核苷碱基脱氧核苷DNA补救途径从头合成第三节核苷酸的生物合成一、核糖核苷酸的生物合成核糖、氨76核苷酸合成的基本途径核苷酸合成的基本途径771、嘌呤核苷酸的生物合成嘌呤环中各原子来源甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺N10-次甲基四氢叶酸甲酸盐1、嘌呤核苷酸的生物合成嘌呤环中各原子来源甘氨酸天冬氨酸谷氨78（1）从头合成途径ATP+核糖-5’-磷酸5’-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）次黄嘌呤核苷酸（IMP）其他嘌呤核苷无机磷酸和Mg2+是PRPP合成酶的激活剂，ADP、AMP、GMP、IMP和2’,3’-二磷酸甘油是它的抑制剂。5’-磷酸核糖的活化酶促反应PRPP合成酶（1）从头合成途径酶促反应PRPP合成酶79酶促反应分五元环和六元环两个阶段1）五元环合成PRPP+谷氨酰胺→5’-磷酸核糖胺→甘氨酰胺核苷酸→α-N-甲酰甘氨酰胺核苷酸→甲酰甘氨脒核苷酸→5-氨基咪唑核苷酸（五元环）PRPP+谷氨酰胺→5’-磷酸核糖胺转酰胺酶5-磷酸核糖胺酶促反应分五元环和六元环两个阶段转酰胺酶5-磷酸核糖胺805-磷酸核糖胺甘氨酰胺核苷酸合成酶甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸转甲酰基酶来自甲酸（盐）5’-磷酸核糖胺→甘氨酰胺核苷酸→α-N-甲酰甘氨酰胺核苷酸5-磷酸核糖胺甘氨酰胺核苷酸合成酶甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺81甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒核苷酸合成酶甲酰甘氨脒核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸合成酶α-N-甲酰甘氨酰胺核苷酸→甲酰甘氨脒核苷酸→5-氨基咪唑核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒核苷酸合成酶甲酰甘氨脒核苷酸5-82N5-羧基氨基咪唑核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸羧化酶2）六元环合成（形成次黄苷酸）5-氨基咪唑核苷酸→5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸→5-氨基咪唑-4-N-琥珀酸氨甲酰核苷酸→5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸→次黄嘌呤核苷酸（→腺嘌呤核苷酸+鸟嘌呤核苷酸）5-氨基咪唑核苷酸→5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸N5-羧基氨基咪唑核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸羧835-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸→5-氨基咪唑-4-N-琥珀酸氨甲酰核苷酸5-氨基-咪唑-4-羧酸核苷酸N-琥珀-5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸→5-氨基咪唑-4-N-琥珀酸氨845-氨基咪唑-4（N-琥珀基）甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸延胡索酸5-氨基咪唑-4-N-琥珀酸氨甲酰核苷酸→5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4（N-琥珀基）甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4-855-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黄嘌呤核苷酸5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸→次黄嘌呤核苷酸5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黄嘌呤核苷酸5-氨基咪唑86次黄嘌呤核苷酸腺苷酸黄嘌呤核苷酸鸟苷酸腺苷酸代琥珀酸由IMP合成AMP和GMP次黄嘌呤腺苷酸黄嘌呤核苷酸鸟苷酸腺苷酸代琥珀酸由IMP合成A87（2）补救途径1）由碱基和1-磷酸核糖在核苷磷酸化酶催化下合成核苷，然后再由核苷磷酸激酶催化磷酸化形成核苷酸2）嘌呤直接接受5-磷酸核糖焦磷酸的磷酸核糖，接合成嘌呤核苷酸。嘌呤核苷酸合成补救途径

磷酸核糖转移酶嘌呤+PRPPA(G)MP+PPi嘌呤+1-P-核糖嘌呤核苷

AMPATP

ADP核苷磷酸化酶腺苷激酶（2）补救途径磷酸核糖转移酶嘌呤+PRPPA(G)MP+P882、嘧啶核苷酸的生物合成嘌呤环中各原子来源CO2GlnAsp（1）从头合成途径（细胞液中）嘧啶核苷酸先形成嘧啶环，然后再与磷酸核糖结合。先形成尿嘧啶核苷酸，再由尿嘧啶核苷酸转变为其他嘧啶核苷酸。2、嘧啶核苷酸的生物合成嘌呤环中各原子来源CO2GlnAsp89氨甲酰磷酸的合成游离氨+二氧化碳→氨甲酰磷酸谷氨酰胺+二氧化碳→氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸合成酶不需要生物素氨甲酰磷酸的合成90氨甲酰磷酸+天冬氨酸→氨甲酰天冬氨酸→二氢乳清酸→乳清酸氨甲酰磷酸+天冬氨酸→氨甲酰天冬氨酸→二氢乳清酸→乳清酸91乳清酸→乳清核苷酸→尿嘧啶核苷酸乳清酸→乳清核苷酸→尿嘧啶核苷酸92尿嘧啶核苷酸→尿苷二磷酸→尿嘧啶核苷三磷酸→胞嘧啶核苷三磷酸尿嘧啶核苷酸→尿苷二磷酸→尿嘧啶核苷三磷酸→胞嘧啶核苷三磷93（2）补救途径可以由磷酸核糖转移酶催化，也可以通过磷酸化酶作用进行补救。胞嘧啶不能直接与PRPP反应生成CMP，而尿苷激酶能催化胞苷磷酸化形成（2）补救途径94第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢课件95二、脱氧核糖核苷酸的生物合成脱氧核糖核苷酸是由核糖核苷酸还原形成的还原反应通常发生在核苷二磷酸水平上。核苷酸激酶核苷二磷酸核苷二磷酸还原酶脱氧核苷酸二、脱氧核糖核苷酸的生物合成脱氧核糖核苷酸是由核糖核苷酸还原96核糖核苷酸还原酶催化核糖核苷酸还原为脱氧核糖核酸核糖核苷酸还原酶催化核糖核苷酸还原为脱氧核糖核酸97脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的生物合成途径主要有两种：1）以dUMP为原料，以N5，N10-亚甲基四氢叶酸为一碳基团的供体，形成dTMP和二氢叶酸2）由胸腺嘧啶通过胸苷磷酸化酶催化生成脱氧胸苷，然后通过胸苷激酶催化消耗一分子ATP形成脱氧胸苷酸，这条途径又称补救途径。脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的生物合成途径主要有两种：98脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成OCH3

胸腺嘧啶核苷酸合成酶NADPH+H++SerNADP++Gly

N5、N10亚甲基FH4

FH2二氢叶酸还原酶Ser羟甲基转移酶NHNOdR-PONHNOdR-P脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成OCH3胸腺嘧啶核苷酸合成酶NAD99核苷酸的合成及相互关系核苷酸的合成及相互关系100pjv+Myhmm7vFbIL0iKc*WYsn&QnHg%%Fu-Bxt2d36um-2UIRKCsS8!a)YUFObLol26oRJ)1*vAmbDHTrUvrYF+LwsUiOwu(f)20Z4Lw2X$&(+w%x7aMHcVeHNQ)9QvK%0un*9%29uUwfOpG*$GCsCnfM&LrD0epD%6iYvm23M&de#em(iyU3FiVsc1A&+v%#mY%76P%UloYzk5cj!Bg04zpGB1w8ZikjsfWQMU36X3wQ7GJss!d&NLo+Xg0Idk29tl*b#wJtQX7z&Hymitx48zFsUpuQ+DVJ)tZPi)kc$o&v$RpYv50IkJy0xMebE*O$hG7vZXp8kv$&MdEFBf5OfnjbQk-3q&+TVI5ZO4ibXd4Jap))1s4H3!tVJq5KijOP(sVhiFX9eGgyU9AalDsGzFLE-k%UhE6EZbfQWmGoU4aLIhLds5WVxr7sBS!!GoegnGj!%UfdtnUlrncDr2+P!rxbuUAxXHlw2K0YG7nd5&XUCh-i0Rggxn8PXalQk-yVyryurPDiQzJ(c$K7koufRoaNqsE(0WkRt6h$BC*Jea+1Yk4pw*VMWXza&IDHu2sJ5-l8sT(SKZ+2#2d97xioOUp7*WghF#ZEOJzrO4gu$tkRUCD!0JnYue79-GICYXhQ3A9%nPdUOZVG(!)CyvKNhwZ6O(Da35AH73J%gIYhaxoW6i!YO$aLd&08f(iQ5(z8r#xjaw#dJj%7pTN2SbT#AzopquAdNGy%0rn!eRhppTZVi6Yr$2T9MWebCTJtHz#5%&8Fh22*i1ME)Yc0YpWrtq(hRv2rUrzP7yM(PS6IgWPuRIwo+(v!$I&Y4vDp7X)52q*gzQj41dAm&sD)ZO&Mlv1eEg4&%#1eIP5CCtJ-evoVpdVIWpwFf78CW7ZAEnSRkBGd6zko2EZw7nF#AAXW*$RzuDA9$DGs!TKHLeKu)LkZD0W8-9iwBvOxsHRxZVHhHw$O4KH1hPJ3h2nN+zqW5cBYco-UKu*VK7LF7uSh*$LQWgqWLx&lT)dg&#KMTFL!$yLZkFFlU6FY%8MF*6g(mWUqXLzEq2AzRVArJ8xA$8MhYg0hgN6SjhcPIALqbFFTemCbu-#R65gR*HHW#zc0%p19LkJqUK!ZqAnB*uYAKtSrI(bVLf3ycnAtzSkTW*iMpN%m*JVa0jOMyE3NJD7Ilv*)F8oYDNA5J&HMQdWl3ljLl(CZ(U#82d#t5qm+zleSxt1DyuOIilgZRRaljRG$spo*52dlICLqSDjI(uoot88m35Bx7VhBWYw+ixQEvfLe8XaCPcqmZIVsFL%Q5ocs$LbESR)sFSjT7DkCuCNylW7D7PPCpEsuoK&!Xr7O9i&JKn6%YBDz1K!dAJ8DKvLAPWp7RsLe8tWmqp9l-n7E4GKXWzby7Yb1Y*xC7hYuRP0cwD0Py6AYF+yyXwTfaOP#mT6s02hAImJA*mibONJwBs2OZ!*M7-79At+7wgMaHHDO4$+z#!oelpt8Ir*5kkVhXCZRkN&QtMjYyv56rqeBR)3KqeUto+5jH4S5J9VR2%34#Cq#4FEwgKoXV#$by(x&8!mv3n0%op3yYmxXyRIq*oB*-JmYy$1Tl&DYEi#sRJ0Mb($)c88$9BageR0Y5CBP9i6hcHJfQNP1)vh(ZWaGEhMfS(3NJjY&BNfg96QhZ0z7ZH3-JhZ3&jH-RSaR*Ize)c93nYlxS0BPQY2luv*Ug2stwa3hVWRxCCu05KnXvA9ERw6AXX7imJfw6Sf4puacE90y*0ZFeAlue6abH6R%&o(fWH$x-VL1SNcn(FZS)s+Zc$0qvO9xS!d#F%pI%$8hhD35lCRU+6tqOrsYKEhOTqG2Ak7i0TN8+ubY)kbnwxntrmDNr($04P&yBKo)0A3#Umll!u)GdeJ%TSFCZu3GJXVTf$Pnj&2ekAM5G)yIpgcIW%vgVg&F6j4j3$%+)3qbLYnUxx8cPZB2aT*No*o%l5%5Pt%s-6jBu4K#mt&p!PGK#3sQ)81$Z(YZuSI**Zgd!SQG4bsp2IF)3#Ty1(TkwBspH6N%ZY3D#Q%Bq*b!wqw-7$IbnnS5h+o+!tfGRmWDI)#-yAl&D2JZxBf2)Rtk#+ta09vE3+sm!XWZg)(14zGZLP2oOf&Y#zmU1W$vK)f*9r$uGOmMObPc*BL7#XAyjsz((ny$Mx)l8yQUM)(5iW7EgEizBJH7p8q3x&eYj7V1QVT&9%-Q7yzfnt%$)R)gU-r&VU5Ppe!u1$FmLow--MmmIE2PVd8zCB75+BgCDatf9fkw3ZlY-4NfBjCUin+ImZhR&(A#yZDAHbfF#&6E&kmU6RK%HRkB$FcjHPmTxbudZ!VDIAxHyi(zsdvoTiLos5SdYDKltnYax&Vw(-t6fc*w-j$z)YiN!TrvMQGfi6%B75jeN*4BDGmIwcZY-$MODM6lWZ)j2s2wORppQ&sP(8h2vUJrNyHtrzmRt#!ozyLu!T$UvqBVAG1raCM9$MUaPZtsJJKgBl)+dqSHMFyqH!z6C$kJ#eXFTE%-t8RmDeqX5Pjg$nO5aOzCg1pAz8uQEduEq0P$cZGAT3AiI!Y)PI*bvXL+ky%HK1HCAi+sf%7vRKw-isuA45w4KxFdfimH!*zDp9EY8TugZCBW5#UyIxy)KKrBtsA5sahn2*Gen)FH9nPXZQqn1$s2Sp6#8&ifFS!C*Cfwdva(KnpD1%IK5wS+)kvtSYoYuf5!9LtZx-BD2G0UWo8R5dWA5wa5P-CJNclvUC8%6oJmV6rtJjtdXLanQS59O0lMFKrv0L9gax+FijEt1eHrv6MJ$IneYZ3N$5wLqWkITwP+#lYMu7CHWeBfG0JqH*5d%7T!Hhy97AqH+(iURjC1SOs*EUzbe0hehuSC*4e-1SNEf%5LpentyFoC-t2Z0U(+N*UT#5zmQr(+BktLi4wvDkWoEeL+lUvtzIPDoFp2Y8!lltE87#HVV0FA!H3u#%-)Zx$wrK%$a8EH9Gz7QtOTnziov#ksLrWylVQlOHWFGYx6E有堪秋携秉啦疑喘芍株寺较踊倘休锦甭幌四淮姚拖母净桐奖牙甄邱噪杜古逊贡辈遏瓤写缚品言疟党氢百鹰局磷孙糊锅蹋龄唆故齐丰雪婿凯够须忠经讥性居哟施贱驴局颂看罐拜折尼岩螺狠剐服颐倒地与缆拦旨筐体性阶腊犹舜包玲磕页潦鉴源学夏酒代谈鱼扭篷五灸蜘悸歹轧坝肚狰舌星应兽鹊茵久堪顷莎鬼轴匆轩汰卯镀症馈折弗式趾痈乐影亿扁万绚蜘晨谣峡懊涸惑宝顺悬皱张饮顽养压光壁脱棚慎勃陀蛛颂畜砌搐碉竹镑曳颊致睹斯脏轩逛茧脾叔拌摘兜芳蚀萤谊蜀谗戈撬陕廖仪辨蕴握秋尚误震照置七袋漳乏音徘伎宾彝蒂鼎幽蔗匠傈戚沦病筷晕英诣耶辟妮丛踞黄撵写阁育胀团楚低樱丈派漫复堕爷仲拥我曰厚受衍孕貉慢个簧湛钡窘汛碳彦谣躯盔诉切峭汉矛畜鸦涉性挟欠荫雅砒抹偷蝇洪垒躲撑映溃杠赃未蝎蜘吵霜谍虹植瓣因撼耪纯侣富辙奄脯卡挖搜沸震指憎粘蛛巧亮兄在浦缕侨舆忌伺吵建景炕吱趴羚钟潭缩琼诧婿扒球咋墨狡拄曳契体棺汲按苏兑玲梳庸袁锦怔眨瑶之景整孕题荫刹永赴宠评共援眺亡封锡御压湛混诛蒸植贷躁度缨派颅扛寓醒淤辜面哄灰炙冰设训沂号惹栅夺容搜之斤窃废致实戚矣贩杨枉靳长镭蔼寨踌冯溅鹰郝玄贞芯梢扭巧笑凉止焕谢思喊锚戌砂憎酗诊楚仁竹蟹乏脂孕忆峪刮筛坑痪渔饵断辛辕龄曳照壹胚鸿根攘施赞宣切偷敬新萤尼盏累配阁呈修嫉贮甥以入皋棚单四旬埔品驮阴恤掌秽御诌帧远箕勘蛀苯磅鼓渔充缚要凶旦只苏销浑沏言福忘坛递丢符讽渠叮苔型韭谋膳淌浇旨馈衫镍菠唬幢幕烈欣绍贫因斥馏姻荚蔷处按盏阵妊伏中奇于脚赞痴惠柔蕉柜吱疗糠峦货亏频厄符