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1、,主讲教师： 季祥 邮箱：,第九章 核苷酸代谢,本章主要内容,核酸的酶促降解,嘌呤核苷酸的从头合成,核苷酸的分解,核苷酸合成的补救途径,嘧啶核苷酸的从头合成,脱氧核苷酸的合成,脱氧胸苷酸的合成,1. 了解核酸的降解过程以及降解的酶类。2. 掌握各种动物体嘌呤碱分解的终产物；了解嘧啶碱的分解途径。3. 了解核苷酸的从头合成途径及补救合成途径；了解嘌呤环与嘧啶环上各原子来源。4. 了解脱氧核苷酸的合成途径。5. 了解核苷酸合成中的拮抗物对核苷酸合成的抑制机理。,目的要求,核酸的分解过程：,某些核酸外切酶对RNA、DNA均有作用：,牛脾磷酸二酯酶 产生3-核苷酸,蛇毒磷酸二酯酶 产生5-核苷酸,一、
2、核酸的酶促降解,（一）核酸外切酶：,限制性内切酶：在细菌细胞内存在的一类能识别并水解外源双链DNA的核酸内切酶，可用于特异切割DNA,常作为工具酶。,核酸酶：作用于核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶,按其作用位置分为:,脱氧核糖核酸外切酶：只作用于DNA核糖核酸外切酶:只作用于RNA,（二）核酸内切酶:,从核酸分子内部切断3,5-磷酸二酯键。,作用于核酸链的末端（3端或5端），逐个水解下核苷酸。,二、核苷酸的分解,核苷+ H3PO4 嘌呤（或嘧啶）+1-磷酸戊糖,核苷酸酶,核苷水解酶,核苷磷酸解酶,（一）核苷酸的分解,核苷酸 + H2O 核苷+Pi,核苷 + H2O 嘌呤（或嘧啶）+戊糖,（核苷水解酶
3、主要存在于植物和微生物体内，并且只能对核糖核苷起作用，对脱氧核糖核苷不起作用。）,（核苷磷酸化酶存在广泛）,（二）嘌呤的降解：,这是一个氧化降解过程，不同生物降解的产物不同。,各种生物嘌呤碱的代谢产物,（三）、嘧啶的降解(p391),胞嘧啶 尿嘧啶 二氢尿嘧啶H2O NH3 NAD(P)H+H+ NAD(P)+ H2O-丙氨酸 -脲基丙酸H2O胸腺嘧啶 二氢胸腺嘧啶NAD(P)H+H+ NAD(P)+ H2O-氨基异丁酸 -脲基异丁酸H2O,胞嘧啶脱氨酶,二氢尿嘧啶脱氢酶,二氢嘧啶酶,脲基丙酸酶,二氢尿嘧啶脱氢酶,二氢嘧啶酶,脲基丙酸酶,NH3+CO2+,NH3+CO2 +,核苷酸的生物合成,
4、三、嘌呤核苷酸的生物合成过程,1、嘌呤核苷酸环上原子来源,四氢叶酸（FH4）是一碳单位的载体,2、嘌呤核苷酸合成特点,先形成IMP，然后在单磷酸的水平上转变成AMP、GMP。,IMP合成从5-P-核糖开始的，在ATP参与下先形成PRPP,嘌呤的各个原子是在PRPP的C1上逐渐加上去的。由Asp、Gln、 Gly、甲酸、CO2 提供N和C ，合成时先形成右环，再形成左环。,3、嘌呤核苷酸的合成,IMP的合成,AMP、GMP的合成,嘌呤类似物（6-巯基嘌呤）：可抑制AMP、GMP的生成谷胺酰胺类似物（氮杂丝氨酸）：可抑制IMP的合成中有谷胺酰胺参与的反应叶酸类似物（氨基蝶呤、氨甲喋呤）：可抑制IM
5、P合成中有四氢叶酸参与的反应,4、临床上几种治癌药物的作用机理,5、嘌呤核苷酸合成的调节,IMP、 AMP、GMP可反馈抑制PRPP合成酶、酰胺磷酸核糖转移酶，AMP也反馈抑制腺苷酸代琥珀酸合成酶，GMP反馈抑制IMP脱氢酶,嘧啶核苷酸的嘧啶环是由氨甲酰磷酸和天冬氨酸合成的。,氨甲酰磷酸,天冬氨酸,四、嘧啶核苷酸的生物合成,其合成与嘌呤核苷酸的合成不同，先由氨甲酰磷酸与天冬氨酸形成嘧啶环，再与核糖磷酸（PRPP）结合形成 UMP，其关键的中间产物是乳清酸。胞苷酸则由尿苷酸在三磷酸的水平上转变而来。,1、嘧啶核苷酸合成特点,2、嘧啶核苷酸的生物合成,嘧啶核苷酸的生物合成,胞苷酸的生物合成：,UT
6、P+谷氨酰胺+ATP+H2O,CTP+谷氨酸+ATP+Pi,CTP合成酶,动物体,UMP,UDP,UTP,ATP,ADP,ATP,ADP,尿苷酸激酶,尿苷二磷酸激酶,UTP+NH3+ATP,CTP+ADP+Pi,Mg2+,CTP合成酶,细菌,嘧啶核苷酸 合成的调节,（dADP、dGDP、dCDP、dUDP),B1 B2,dATP dGTP dCTP dUTP,激酶,五、脱氧核苷酸的合成（动物、植物、大肠杆菌）,核苷二磷酸还原酶,还原型核苷酸还原酶,氧化型核苷酸还原酶,谷氧还蛋白,硫氧还蛋白,大肠杆菌核苷酸还原酶结构,活性部位,底物结合部位,调节部位,核苷酸还原酶反应机理,六、脱氧胸苷酸的合成,胸苷酸合成酶,亚甲基四氢叶酸,转甲基酶,二氢叶酸,二氢叶酸还原酶,四氢叶酸,脱氧氟尿嘧啶核苷酸,氨基喋呤、氨甲喋呤,胸腺嘧啶合成的抗代谢物的作用机理,嘧啶合成的抗代谢物的结构,七、核苷酸合成的补救途径,
