核酸的降解和核苷酸代谢1

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1、第八章核酸的降解和核苷酸代谢Chapter8DEGRADATIONOFNUCLEICACIDSANDMETABOLISMOFNUCLEOTIDES◆熟悉碱基合成时，嘌呤环和嘧啶环上各个原子的来源◆了解嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的过程以及最初产物。二者合成途径的差异◆了解核苷酸补救合成途径的重要意义◆了解核苷酸降解的过程和终产物，尿酸堆积引起的疾病和治疗方法◆了解生物体内几种重要的辅酶核苷酸，包括NAD（NADP）、FAD（FMN）和CoA等的合成学习目标第八章核酸的降解和核苷酸代谢◆本章内容包括核酸的降解，以及其降解产物各种核苷酸、核苷、嘌呤碱基和嘧啶碱基

2、的分解及合成代谢。◆核苷酸生物合成需要磷酸核糖焦磷酸(5-PRPP)。◆嘌呤核苷酸从头合成的最初产物是次黄嘌呤核苷酸（嘌呤环上各个原子的来源）,最后形成嘌呤环.◆嘧啶核苷酸的从头合成途径的最初产物是UMP,先合成嘧啶环◆核苷酸可以通过补救途径合成.◆嘌呤核苷酸降解产生尿酸.◆嘧啶可以降解生成乙酰CoA和琥珀酰CoA.◆生物体内几种重要的辅酶核苷酸，包括NAD（NADP）、FAD和CoA等都是AMP的衍生物.内容提要第八章核酸的降解和核苷酸代谢一核酸和核苷酸的分解代谢二核苷酸的生物合成三辅酶核苷酸的生物合成主要内容第八章核酸的降解和核苷酸代谢核苷酸的生物学作用:

3、(1)核苷酸是核酸的基本结构单位(2)核苷酸衍生物是许多生物合成的活性中间物，UDP-葡萄糖，CDP-二脂酰甘油等(3)ATP是通用高能化合物。核苷酸也可以氧化供能(4)AMP是多种重要辅酶的组分：NAD+,NADP+,FAD和CoA-SH(5)参与代谢和生理调节：cAMP,cGMP，(p)ppGpp第八章核酸的降解和核苷酸代谢(一)核酸的降解(二)核苷酸的降解(三)嘌呤碱的分解(四)嘧啶碱的分解一核酸和核苷酸的分解代谢一核酸和核苷酸的分解代谢(一)核酸的降解:食物（核蛋白）胃胃酸核酸+蛋白质小肠肠液、胰液降解核苷酸核酸酶：作用于核酸的磷酸二酯酶核糖核酸

4、酶(RNase)：作用于RNA脱氧核糖核酸酶(DNase)：作用于DNA非特异性核酸酶：作用于DNA和RNA核酸内切酶(endonuclease)：水解核酸分子内磷酸二酯键核酸外切酶(exonuclease)：从核酸链的一端逐个水解核苷酸课后复习1非专一性核酸酶类：作用于DNA和RNA(1)蛇毒磷酸二酯酶（venomphosphodiesterase,VPDase）从3’-OH端逐一切割，产生5’-核苷酸(2)牛脾磷酸二酯酶（Sedoheptulosediphosphatase,SDPase）从5’-OH端逐一切割，产生3’-核苷酸课后复习外切核酸酶对核酸的水

5、解位点5´pppOHBpppp3´BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶（从5’-OH端逐一切割得3’-核苷酸）蛇毒磷酸二酯酶（从3’-OH端逐一切割得5’-核苷酸）HO课后复习2核糖核酸酶类：只作用于RNA(1)牛胰核糖核酸酶（EC2.7.7.16)：RNaseA或RNaseI，专一性的内切酶，生成3’-嘧啶核苷酸（3’-Py）或以3’-嘧啶核苷酸结尾的寡核苷酸。(2)核糖核酸酶T1（EC3.1.4.8)：RNaseT1，专一性比RNaseA高，产物是3’-鸟苷酸（3’-G）或以3’-鸟苷酸结尾的寡核苷酸。课后复习内切核酸酶对RNA的水解位点示意图5´ppppOHPy

6、PuPyPy1´pppGACUpppGA3´RNaseIRNaseIRNaseT1RNaseT1Py：嘧啶Pu：嘌呤PyrimidinePurine课后复习3脱氧核糖核酸酶类：只作用于DNA(1)牛胰脱氧核糖核酸酶(EC3.1.4.5)：DNaseI,切断双链DNA和单链DNA，成为5’-磷酸为末端的寡聚核苷酸，平均长度4nt(2)牛脾脱氧核糖核酸酶(EC3.1.4.6)：DNaseII,降解DNA成为以3’-磷酸为末端的寡聚核苷酸，平均长度6nt(3)限制性内切酶(EC3.1.4.5)：专一性切割特定DNA序列，产生粘性或平头末端。基因工程工具酶。课后复习核

7、酸胰核酸酶核苷酸核苷酸核苷酶碱基+戊糖-5-P（磷酸二酯酶）磷酸单酯酶（核苷酸酶）核苷+Pi核苷磷酸化酶嘌呤碱或嘧啶碱+戊糖-1-P核苷酶（nuleosidase）：催化降解核苷核苷磷酸化酶：水解核苷成为碱基和磷酸戊糖,广泛存在核苷水解酶：水解核苷成为碱基和戊糖存在于植物、微生物，且只作用于核糖核苷(二)核苷酸的降解：嘌呤分解首先脱氨，可以在核苷酸、核苷或碱基不同水平上进行。嘌呤代谢产物：尿酸、尿囊素、尿囊酸、尿素、氨(三)嘌呤碱的分解:嘌呤碱的分解:人、猿、排尿酸动物(某些爬虫类、鸟类和昆虫)除人、猿以外的哺乳动物硬骨鱼类多种鱼类和两栖类低等动物kcat型不

8、可逆抑制剂嘌呤代谢异常：高尿酸血症，痛