第9章 核酸的降解与核苷酸代谢.ppt

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(restri

2、etion 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；

3、 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）,二、嘧啶的分解,C、U -丙氨酸 + NH3 + CO2 T -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 +

4、 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）,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；

5、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

6、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 + 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,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+VB1