核酸分解与核苷酸代谢ppt课件.ppt

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1、第七章核酸分解与核苷酸代谢Chpert7Degradationofnuclicacid&metablismofnucleotides第一节核酸降解核酸在生物体内可以被降解；外源核酸在动物体内的小肠被降解；胰nuclease肠粘膜释放的phosphodiesterase降解的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；核酸酶(Nuclease)核酸酶是作用于核酸中磷酸二酯键的水解酶，包括核糖核酸酶(RNase)和脱氧核糖核酸酶(DNase)能水解核酸分子内部磷酸二酯键的酶又称为核酸内切酶(endonuclease)从核酸的一端逐个水解下核苷酸的酶称为核酸外切酶(exonu

2、clease)。常见的核酸酶专一性AP核酸内切酶的作用AP核酸内切酶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。限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶是一类高度专一性的DNases，它们是顺序专一性，或结构专一性的核酸内切酶。它们不是与DNA降解代谢有关的酶；是基因重组用酶，是胞内DNA的“卫士”。它们是分子生物学的工具酶，在分子生物学中占有非常重要的地位。2.1核苷酸的分解肠粘膜细胞中有nucleotidase(phosphomonoesterase)，水解Nt为Ns和Pi。脾、肝等组织中的nucleosidase进一步水解Ns为戊糖和碱基。第二节核

3、苷酸、核苷与碱基的分解代谢N－R－P2.1.1核苷酸降解为核苷核苷酸＋H2O核苷＋Pi磷酸酯酶或核苷酸酶N－R－P生物体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，而特异性强的磷酸单酯酶只能水解3’-核苷酸或5’-核苷酸，对不同的碱基也有选择性。核苷酸＋H2O碱基＋戊糖-Pi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；2.1.2核苷酸中糖苷键的断裂N－R－P2.1.3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。核苷酸的脱氨反应较为普遍；例：5’-AMP5’-IMP+NH3嘌呤核苷酸循环中2

4、.2核苷的分解代谢核苷的代谢去路：核苷-N-转糖苷作用（主要脱氧核苷)脱氨反应2.2.1核苷的水解作用：核苷+H2OPuorPy+pentoseNshydrolase主要存在于植物和微生物，只对核糖核苷起作用，对脱氧核糖核苷无作用。NshydrolaseNsphosphorylase2.2.2核苷的磷酸解作用：核苷+PiPuorPy+pentose-1-PNsphosphorylase存在广泛，反应可逆，糖的构型由β-型转变为α-型；2.2.3核苷的相互转换核苷-N-转糖苷作用主要发生在脱氧核苷中脱氨反应带氨基的核苷在核苷脱氨酶的作用下脱掉氨基而转变成另一种核苷2.2.4核苷的排泄主

5、要为修饰核苷酸，不被分解，也不被利用嘌呤互换嘧啶互换2.3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2.4碱基的分解代谢不同生物嘌呤碱的分解能力不同，代谢产物也不同，人和猿类及一些排尿酸的动物（鸟类、某些爬行类和昆虫）嘌呤的代谢产物为尿酸。O2+H2OH2O2尿酸鸟嘌呤脱氨主要在碱基水平下进行2.4.1嘌呤碱的分解:嘌呤核苷酸的分解黄嘌呤氧化酶(XanthineOxidase)催化次黄嘌呤和黄嘌呤氧化产生尿酸。该酶为复合黄素酶，由两个相同的亚基组成，每个亚基含一个FAD、一个钼原子［Mo(IV)↔Mo(VI)］和一个Fe4S4中心。反应要求分子氧作为电子受体，还原产物是

6、H2O2，进入尿酸的氧来自水。不同生物中嘌呤核苷酸的分解产物不同尿囊素尿囊酸痛风(Gout)嘌呤碱分解代谢产生过多的尿酸，由于其溶解性很差，易形成尿酸钠结晶，沉积于关节部位,引起疼痛或灼痛—痛风。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2.4.2嘧啶碱基的分解不同生物对嘧啶碱的分解过程不一样；一般情况下含氨基的嘧啶要先水解脱去氨基，脱氨基也可以在核苷或核苷酸水平上进行。UCMPCRURUMPCdTMPdTRT氧化分解还原分解2.4.2嘧啶碱基的分解只在微生物中发

7、现2.4.2.1嘧啶碱基分解的还原途径2.4.2.2嘧啶碱基分解的氧化途径第三节核苷酸的生物合成Biosynthesisofnucleotides3.1核苷酸合成的基本途径可以通过两条完全不同的途径进行:由非核苷和碱基的前体小分子化合物从头合成——DenovoSynthesis；由现成的Pu,Py,Pentose及Pi在酶的作用下直接合成核苷酸——“补救合成途径SalvagePathway”。3.2嘌呤核苷酸的从头生物合成嘌呤环元素的来源:1嘌呤核苷酸的