《王镜岩生化第三版考研课件_第33章_核酸的降解和核苷酸的代谢》由会员分享，可在线阅读，更多相关《王镜岩生化第三版考研课件_第33章_核酸的降解和核苷酸的代谢（117页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三十三章 核酸的降解和 核苷酸代谢 （一）核酸的解聚 核酸 磷酸 核苷酸 核苷 水 解 核酸酶 核苷酸酶 一、核酸和核苷酸的分解代谢 DNA RNARNA 外切酶外切酶 内切酶内切酶 特定部位的特定部位的限制性内切酶限制性内切酶 外切核酸酶对核酸的水解位点 5 p p p p OH B p p p p 3 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 限制性内切酶： 主要降解外源DNA 具有严格的碱基序列专一性 EcoR 第一个字母为大肠杆菌E.coli属名； co为种名的头两个字母； 第四个字母R表示大肠杆菌的菌株； 最后一个罗马数字表示该
2、细菌中已分离出的 这一类酶的编号。 （二）核苷酸的分解 磷酸-戊糖 碱基 核苷 核苷磷酸化酶 分解 合成 ？ 进入磷酸戊糖途径 或重新合成核酸 戊糖 碱基 核苷 核苷水解酶 磷酸化酶水解酶 存在广泛 存在于植物/微生物 催化可逆的反应 反应不可逆 作用于核糖或 脱氧核糖核苷 作用于核糖核苷 （三）嘌呤的分解 嘌呤碱包括：A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤 嘌呤的分解代谢终产物 人、猿以及鸟类、爬虫类和大多数昆虫：尿酸 其他哺乳动物、双翅目昆虫：尿囊素 硬骨鱼类：尿囊酸 大多数鱼类、两栖类：尿素 尿酸酶 尿囊素酶 人、猿以及鸟类、爬虫类和大多数昆虫：尿酸 其他哺乳动物、双翅目昆虫：尿囊素 硬骨鱼类：尿囊酸
3、大多数鱼类、两栖类：尿素尿囊酸酶 尿酸 尿囊素 尿囊酸 尿素 嘌 呤 的 分 解 脱氨可发生在核苷/核苷酸水平 核糖 脱氨基酶 A-腺嘌呤 腺苷 次黄苷 核苷磷酸化酶 核糖-1-磷酸 次黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶 H2O O2 黄嘌呤氧化酶 H2O O2 黄嘌呤黄嘌呤 尿酸 （四）嘧啶的分解 胞嘧啶胞嘧啶 NH3 NH3 尿嘧啶尿嘧啶 NADPH+H+ NADPH+ 2 CO2 - -丙氨酸丙氨酸 NH3 CH3 CO2 乙酸乙酸 乙酸+3NH3+2CO2 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 NADPH+H+ NADP CO2+NH3 - -氨基异丁酸氨基异丁酸 -氨基异丁酸 +CO2+NH3 排出体外或进入有机酸
4、代谢。 CO22 3 嘧 啶 的 分 解 代谢支路 琥珀酰CoA 二、 核苷酸生物合成 （一） 嘌呤核苷酸的合成途径 天冬氨酸天冬氨酸 一碳基团一碳基团 （甲酸盐）（甲酸盐） 谷氨酰胺谷氨酰胺 甘氨酸甘氨酸 一碳基团一碳基团 （甲酸盐）（甲酸盐） 1、次黄嘌呤核苷酸的从头合成 5-磷酸核糖 + ATP 5-磷酸核糖焦磷酸 + AMP 磷酸核糖焦磷酸激酶 MgMg2+ 2+ 磷酸核糖焦磷酸激酶 转酰胺酶 5-磷酸核糖胺 5-磷酸核糖胺 甘氨酰胺核苷酸 合成酶 甘氨酰胺核苷酸 甲酰甘氨酰胺核苷酸 转甲酰基酶 来自甲酸（盐） 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-
5、咪唑核苷酸 合成酶 N5-羧基氨基咪唑核苷酸 5-氨基-咪唑核苷酸 氨基咪唑核苷酸羧化酶 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-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（N-琥珀基） 甲酰胺核苷酸 5-氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸 延胡索酸延胡索酸 5-氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸 5-甲酰氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸 5-甲酰氨基咪唑 -4-氨甲酰核苷酸 次黄嘌呤核苷酸 H 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 腺苷酸代琥珀酸 次黄嘌呤 核苷酸 2、腺嘌呤核苷酸的合成 腺苷酸代琥珀酸 腺苷酸 黄
6、嘌呤核苷酸 次黄嘌呤核苷酸 3、鸟嘌呤核苷酸的合成 黄嘌呤核苷酸 鸟苷酸 细菌直接以氨作为氨基供体 主要发生在肝 脏，常因各种 抑制物甚至生 理紧张导致其 中的某些酶缺 乏，影响细胞 生长。 “从头合成”途径（通常情况下占95%） 核糖、氨基酸、核糖、氨基酸、COCO 2 2 、NHNH 3 3 、PiPi 核糖核苷酸 辅酶辅酶 RNARNA 脱氧核糖核苷酸 DNADNA “补救”途径 (脑和骨髓) 内外源 核酸分解 核苷核苷 碱基、碱基、PiPi 脱氧核苷脱氧核苷 核酸类补品原理所在 可提高康复速度 4、由嘌呤碱和核苷合成核苷酸 嘌呤核苷酸合成补救途径 磷酸核糖转移酶 嘌呤+PRPPA(G)
7、MP+PPi 嘌呤+1-P-核糖 嘌呤核苷 AMP ATP ADP 核苷磷酸化酶 腺苷激酶 5、嘌呤核苷酸 生物合成的调节 磷酸核糖焦 磷酸激酶 转酰胺酶 腺苷酸琥珀酸 合成酶 次黄嘌呤核 苷酸脱氢酶 “从头合成”中碱基各原子来源 通过放射性同位素法推断 嘌嘌 呤呤 碱碱 天冬氨酸天冬氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺 甘氨酸甘氨酸 甲酸甲酸 甲酸甲酸 磷酸核糖C1上逐个安插成嘌呤碱成分，形成A(G)MP。 CO2 （二）嘧啶核苷酸的合成途径 1、尿嘧啶核苷酸的从头合成 细菌的CPS Gln ADP CO2 天冬氨酸 氨甲酰磷酸 氨甲酰天冬氨酸 二氢乳清酸 二氢乳清酸酶 二氢乳清酸 乳清酸 乳清酸 乳清苷
8、酸 乳清苷酸 尿苷酸 尿苷酸 三磷酸胞苷 2、胞嘧啶核苷的合成 细菌直接与氨作用 3、补救途径 4、嘧啶核苷酸生物合成的调节 天门冬氨酸氨甲酰转移酶的别构调节 嘧啶碱 天冬氨酸天冬氨酸 NHNH 3 3 COCO 2 2 嘧啶环合成后嘧啶环合成后+磷酸核糖C(U)MPC(U)MP (三）脱氧核糖核苷酸的合成 1、在核苷二磷酸水平被还原 2、胸腺嘧啶核苷的合成 脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成 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 ON HN O dR-P CH3 ON HN O dR-P 核 苷 酸
9、的 合 成 及 相 互 关 系 3、 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 ATP 、Mg2+ 硫氧还蛋白 （还原型） SH SH 硫氧还蛋白 （氧化型） S S O P-P-CH2 N OHOH 核糖核苷二磷酸 O P-P-CH2 N OHH + H2O 脱氧核糖核苷二磷酸 硫氧还蛋白 核糖核酸还原酶系 硫氧还蛋白还原酶 核糖核苷酸还原酶 核糖核苷酸的还原反应 FAD 核糖核苷酸还原酶 ATP 、Mg2+ 硫氧还蛋白 SH SH 硫氧还蛋白 S S 硫氧还蛋白 还原酶 核糖核苷二磷酸 + H2O 脱氧核糖核苷二磷酸 FADH2 谷氧还
10、蛋白 S S 谷氧还蛋白 SH SH NADP+ NADPH+H+ 谷氧还蛋白 还原酶 O P-P-CH2 N OH OH O P-P-CH2 N OH H GSSG2GSH 谷胱甘肽 还原酶 核糖核苷酸还原酶示意图 底物特异性 调节位点 酶 活 性 调节位点 活性位点 R1亚基 R2亚基 使其活化 使酶抑制 有利于UDP和CDP还原 促进ADP和GDP还原 R2亚基结构 XMPXMP 2H2HHH 2 2 OO (dUMP(dUMP+ +-CH-CH 3 3 - -dTMP)dTMP) dXMPdXMP X-A.C.U.GX-A.C.T.G 2ADP2ADP (d)X(d)XMPMP(d)X(d)XTPTP DNADNA RNARNA ? 2ATP2ATP ? 四氢叶酸载运 还原酶 ? 知识回顾知识回顾 Knowledge Knowledge ReviewReview
