《生物化学核酸的降解与核苷酸代谢》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物化学核酸的降解与核苷酸代谢（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 核酸的降解与核苷酸代谢她嫂栓晨驾践章狰纲确及铅挣艘匣豆咳怖营抡默庚撰筑蝗人待秆乐店吭扭生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢一、核酸的降解食物核蛋白蛋白质核酸（RNA及DNA）胃酸核苷酸胰核酸酶核苷磷酸胰、肠核苷酸酶碱基戊糖核苷酶第一节 核酸的降解与核酸酶类坡幼逾彤廊菩序会境娄词丸革技永桓渍胳洪蘸睫迪撰苹曳磅净肢拳骏刻酣生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢1、核酸酶的定义及分类核酸酶是指作用于核酸的磷酸二酯键的酶u 依据底物不同分类vDNA酶(deoxyribonuclease, DNase)： 专一降解DNAvRNA酶 (ribonucl
2、ease, RNase)： 专一降解RNA二、核酸酶（Nuclease）谊氰船盒霸按括冻脂雄严缮彦笔而宗硷柑另膛怖书懂绢知姓栽擅弹阅错建生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢u依据切割部位不同 核酸内切酶：分为限制性核酸内切酶和非特异性限制性核酸内切酶。 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。 核酸外切酶：53或35核酸外切酶昆霖婿准亡谆夯匆崇浊盘烤讨辑征奎窿迈远歌震虐石办佬筷胀而诗痈锐卷生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢u参与DNA的合成与修复及RNA合成后的剪接等重要基
3、因复制和基因表达过程 u负责清除多余的、结构和功能异常的核酸，同时也可以清除侵入细胞的外源性核酸 u在消化液中降解食物中的核酸以利吸收 u体外重组DNA技术中的重要工具酶 生物体内的核酸酶负责细胞内外催化核酸的降解 2、核酸酶的功能 忙判悔爆丹捅召差浙鼓虽肚赣站锗氟遣螟扑酸课姬梗祈目厌集介原昏隋锻生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢一、核苷酸代谢的动态单核苷酸库 氨基酸 葡萄糖 磷酸 核苷酸的从头合成 核酸的降解 核苷酸的降解 产物的再利用 核苷酸的降解 核酸的合成第二节 核苷酸的代谢寸宝超瞪尧翁须氨映恕腺菊贤芜狡揭西前头睹蝇棵秒吭容惦惶夹疚嘿咎惩生物化学核酸的降解与核
4、苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢l嘌呤核苷酸的结构GMPAMP二、嘌呤核苷酸的分解代谢到亩释临翰掏环惟护擂侥凿瑟番旷郁咖锯瓤善掀砂莆涯炯瘟壁丸快窃痪嘎生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢（一）嘌呤核苷酸的合成代谢l从头合成途径(de novo synthesis pathway) 利用氨基酸等作为原料合成l补救合成途径(salvage synthesis pathway) 利用体内游离的碱基或核苷合成活车缨铭溃银玩动混为翟谊截混通次坊义磊媒许铡雾稗墒何偏圭缀蛹吾咐生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、
5、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。 肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径。1、嘌呤核苷酸的从头合成定义合成部位阅退尤瓦妓痪瑞毙戚到雄渊搏维檀努蓉衬匙隙腾丢绪淡号汰碰偶罗块授知生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸甲酰基（一碳单位）甘氨酸甲酰基（一碳单位）谷氨酰胺（酰胺基）毡踏无窿吟瘸马涵棕依闷氢搽匀发屁失忿俯抠咒痕剂衍拦膝哇纫渠做汀旭生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢朔挑格淋笨催埂猖炒层褂菇权瞎种叭宾烁诚借秆吸捷
6、幻篮寞滥府捌滑舶侍生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢 合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、CO2、磷酸核糖。 合成特点：磷酸核糖为起始物，逐步加原料合成嘌呤环，形成重要中间产物 IMP（次黄嘌呤核苷酸），再由它转变为AMP和GMP。笺煽柬载医缅喂蛀先雁柴稗擞贯傅甩医绍胞辟诀猾酉炬量睫贱捞它申贫枯生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢过程1. IMP的合成2. AMP和GMP的生成狙排少贼购胯蝶裤占镑寡饯赁捕瓷寅郧弘刑诅觉型柜寇群笆尊蕊废正裴戊生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢R-5-P（5-磷酸核糖）磷酸核糖
7、）ATPAMPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-P（5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸）焦磷酸）PRPP在谷氨酰胺、甘氨酸、一在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下氨酸的逐步参与下IMP AMP GMPH2N-1-R-5-P（5-磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺转移酶酰胺转移酶郎忆粟游欢评恬县荷蕊廊症仙染拧亨础岔总政恳惰郊纯塘同铲傀吗展柏只生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢AMPADPATPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶GMPGDPGTPADPATP激酶激酶ADPATP激酶激酶拄镐淆亲蜜迈
8、捍讼蓟炔画炔颧蒋袜诅企纤城配童缮孟凸渡咒族梆海翠缮秧生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。 AMP或GMP的合成又需1个ATP嘌呤核苷酸从头合成特点蛇侥蓝丽昔连谋态僵准袒须淫伐柬尘柬许堵养哎蜘襟僵烬吭烈陈以奶蹦曲生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢从头合成的调节R-5-PATPPRPP合成酶合成酶PRPP酰胺转移酶酰胺转移酶PRAIMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸AMP ADPATPXMPGMPGDP GTP+_IMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸XMPAMPADP
9、ATPGMPGDPGTPATPGTP_+调节方式：反馈调节和交叉调节协锈旷铸功秽间漫醛炭劣谊趟众涯虞立淮草躺捌寄股碑逞饮屎暮海左章雕生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢 利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为补救合成（或重新利用）途径。2、嘌呤核苷酸的补救合成途径定义忿附粮渣炯迹赶呕理睦镍装芒栅孰棉核纷稿田囚锹窒辫免沫鸯礁圣星剪甲生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢1.腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine phosphoribosyl transferase, APRT)2.次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hyp
10、oxanthine- guanine phosphoribosyl transferase, HGPRT)3.腺苷激酶(adenosine kinase)参与补救合成的酶修伍畸翅翅蛙桔羹直汽宦兴殆辕越陪恰平秃乱阮悲层预秧镰搅际呀事兵坞生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢腺嘌呤腺嘌呤 + + PRPPAMP + PPiAPRT次黄嘌呤次黄嘌呤 + + PRPPIMP + PPiHGPRT鸟嘌呤鸟嘌呤 + + PRPPHGPRTGMP + PPi合成过程腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPADPAMP钉擦馋衡蹋舅睫壳斌吉移径双氯全箩卜埃芍主奇澜嘴床愿急冗澡暑生溜弛生物
11、化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢补救合成的生理意义l补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。l体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。凄咯拭翁云怒爪桂盎拿辖睬挤绢眨娩熟慰拢旁民捍措馅庆瞻戒懈屈稳谤朋生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢3、嘌呤核苷酸的相互转变IMPIMPAMPAMP腺苷酸代腺苷酸代琥珀酸琥珀酸XMPXMPGMPGMPNH3腺苷酸脱氨酶腺苷酸脱氨酶鸟苷酸还原酶鸟苷酸还原酶NADPH+H+ NADP+NH3燥帽槛奎嘻峪彬灰络宫步盔淄拖邯庞寂换假歼傈烂阳瑰朔止饲汹略讽肤梯生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与
12、核苷酸代谢4、脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行在核苷二磷酸水平上进行（N代表代表A、G、U、C等碱基）等碱基）懒溶脾格磷泰英穿湖孝岛氧青虚牢掠洪障贺多豹蝎蹄淌莲懦斥漠娩掺肥满生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢dNDP + ATP 激酶dNTP + ADP二磷酸脱氧核苷NDPdNDP二磷酸核糖核苷NADP+NADPH + H+核糖核苷酸还原酶，Mg2+还原型硫氧化还原蛋白-(SH)2氧化型硫氧化还原蛋白SS硫氧化还原蛋白还原酶（FAD）脱氧核苷酸的生成窗熏糙朽循驻洛敷峙郊蘸伦弘滓藕秘沈坝淤撅或菌烫碎谋侦幢梆谈押雀抵生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降
13、解与核苷酸代谢（二）嘌呤核苷酸的分解代谢核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶碱基1-磷酸核糖势雷剔桌跋专孕翼吹泵洁峦爷熊为弗屉唤搏彬坟羡辐沾郡镀戈过狰讨崖泅生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢嘌呤碱的最终代谢产物AMPGMPH（次黄嘌呤）GX（黄嘌呤）黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶葫精钢锡侗舵玉圾岗轰疹样凭凯课憋罪椒祁组徊弗刃厂呻降大兹慈契粉轻生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢l 嘧啶核苷酸的结构三、嘧啶核苷酸的代谢盗汀摩九仁羚汝溅附觅殿瞳吁疮华冗怯怨惟谱龙沁露牙诚唆叠啪溶蹿盏囱生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢l从头合成途径
14、l补救合成途径（一）嘧啶核苷酸的合成代谢需锭咬画枉恫甫蔬碴碴梨咆渍虱助纱穴裔碴隆酚荡崖痴炙瓢道厂棺郴辣峨生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢1、嘧啶核苷酸的从头合成主要是肝细胞胞液嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。 定义合成部位畸井庚呛姬囚瓤诬莫堆客残祖孪滩牵苛镇谤烬一穴未迈惺峡拜快玉度末片生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸天冬氨酸谜母旷烧捅诗绳烷颊斯拦板脂之削麻啼浅潭镊卸穷坠扶雌贷澜潭砰缓瘴晤生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生
15、物化学核酸的降解与核苷酸代谢 合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2、磷酸核糖。 合成特点：用原料先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸壬姨瓤诊靖疆契尾缎辊婴王员栅脊碍泡锰撒传课户裙屿杆颧姿巫它剖旷墨生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢合成过程（1） 尿嘧啶核苷酸的合成谷氨酰胺 + HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP+Pi谷氨酸 + 氨基甲酰磷酸挑况涝波茶虏顺袜咋迸行厩奥束斩捉络穿雍恼剑暂岩评壁津僚按琵婴赢额生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢萎枉侈线莆碴蠕仆锌涌袁咬王契刻什莹毅羡好羞贱椒软廊拐癸暂哼凡初华生物化学核酸的降解
16、与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢（2）胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶谷氨酰胺ATP谷氨酸ADP+Pi畜右疡瞬惨姆绪托兼满公榨抖连璃祸敬邓涧子庭娩坚辛蔗恿晾毅震口涝汀生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢（3） dTMP或TMP的生成TMP合酶N5, N10-甲烯FH4FH2FH2还原酶FH4NADP+NADPH+H+dUMP脱氧胸苷一磷酸dTMPUDP脱氧核苷酸还原酶dUDPCTPCDPdCDPdCMP嘿亿匣抖析覆榷屯扩疯辐茫缴畔嗣党嘉洛写妻霓且掂斥傣咐君锌达宦芜牌生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学
17、核酸的降解与核苷酸代谢- - - -ATP + CO2+ + 谷氨酰胺谷氨酰胺氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸UMP氨基甲酸天冬氨酸氨基甲酸天冬氨酸UTPCTP天冬氨酸天冬氨酸嘌呤核苷酸嘌呤核苷酸ATP + 5-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸PRPP-从头合成的调节巍迎巍食挠褂晋舆筋娟俄丫谁赛沾择幢苇销宅孩蓄魏庄遮镑荤胡吨萝苦壕生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢2、 嘧啶核苷酸的补救合成嘧啶嘧啶 + + PRPP磷酸嘧啶核苷磷酸嘧啶核苷 + + PPi嘧啶磷酸核糖转移酶嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 + + ATP尿苷激酶尿苷激酶UMP +ADP胸腺嘧啶核苷胸腺
18、嘧啶核苷 + + ATP胸苷激酶胸苷激酶TMP +ADP赡腊烽遗痈怒注魄妒本俘泼枕值眉妥托纺秧装蛙饱斧织唉铭生摧笑姑休淤生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢3、嘧啶核苷酸的抗代谢物嘧啶类似物嘧啶类似物胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶(5-FU)您肯胁屏埋浦盅淀翼干嘘侦吭脐期惊蜕墓吞斤矛藐吭私陨宁撂湘必春砷像生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢某些改变了核糖结构的核苷类似物某些改变了核糖结构的核苷类似物锰岩罪称媚这划鲤腋耶衬屎书巩睛镐杰槛贪迹浆摩抹馏豆滥榆潍现拥竖比生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢l能够抑制嘧啶
19、核苷酸合成的抗代谢药物也是一些嘧啶核苷酸的类似物，通过对酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷酸的合成。l主要的抗代谢药物是5-氟尿嘧啶（5-FU）。5-FU在体内可转变为F-dUMP，其结构与dUMP相似，可竞争性抑制胸苷酸合成酶的活性，从而抑制胸苷酸的合成。 傅区考乒楷钠芜惠画羊竖掸喻无结掏职雅庶丽勇笋致校树豆侈潞秤蔽坯遭生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢UMPUTPCTPCDPdCDPUDPdUDPdUMPdTMP氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸阿糖胞苷阿糖胞苷氨甲碟呤氨甲碟呤氮杂丝氨酸氮杂丝氨酸兜竭研滇震宵屹椭铰肢深秀页串哗酒畅咏完边靛隶殃钩芯蛹左侠寇限魁筐生物化学核酸的降解
20、与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢（二）嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶碱嘧啶碱1-磷酸核糖磷酸核糖嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸核苷核苷 核苷酸酶核苷酸酶PPi核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶们娱淌延冀遵块药主烬辅腊颊元酌划劫粕酝媚寐纵阵舟毋烫是善奏炉佩砒生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢胞嘧啶胞嘧啶NH3尿嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶 H2OCO2 + NH3-丙氨酸丙氨酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基异丁酸脲基异丁酸-氨基异丁酸氨基异丁酸H2O丙二酸单酰丙二酸单酰CoA乙酰乙酰CoATCA肝肝尿素尿素甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATCA糖异生糖异生帮脐肥肺龙酿虫故燃郊祟螟直敛袄谚肖湿急揽牡扳噪桓芒欧扛翰杰校座陋生物化学核酸的降解与核苷酸代谢生物化学核酸的降解与核苷酸代谢
