核酸的降解与核苷酸代谢(II)

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1、第十章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依据底物不同分类DNA酶(deoxyribonuclease,DNase)：专一降解DNARNA酶(ribonuclease,RNase)：专一降解RNA二、核酸酶（Nuclease）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

2、切酶，可用于特异切割DNA，常作为工具酶。核酸外切酶：5´→3´或3´→5´核酸外切酶参与DNA的合成与修复及RNA合成后的剪接等重要基因复制和基因表达过程负责清除多余的、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在消化液中降解食物中的核酸以利吸收体外重组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嘌呤核苷酸的结构GMPAMP二、嘌呤核苷酸的代谢（一）嘌呤核苷

3、酸的合成代谢从头合成途径(denovosynthesispathway)利用氨基酸等作为原料合成补救合成途径(salvagesynthesispathway)利用体内游离的碱基或核苷合成嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、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）嘌呤碱合成的元素来

4、源合成原料：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。过程1.IMP的合成2.AMP和GMP的生成R-5-P（5-磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P（5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸）PRPP在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下IMPAMPGMPH2N-1-R-5´-P（5´-磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酸酰胺转移酶甘氨酰胺核苷酸二、核苷酸的生物合成（一）嘌呤核糖核苷酸的合成

5、1次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成谷胺酰胺磷酸核糖焦磷酸酰胺转移酶5-磷酸核糖胺甘氨酰胺核糖核苷酸合成酶甲酰甘氨酰胺核糖核苷酸甲酰甘氨脒核糖核苷酸甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核糖核苷酸转甲酰基酶甲酰甘氨酰胺核糖核苷酸甲酰甘氨脒核糖核苷酸合成酶5-氨基咪唑核糖核苷酸N5-羧基氨基咪唑核苷酸甲酰甘氨脒核糖核苷酸氨基咪唑核糖核苷酸合成酶5-氨基咪唑核糖核苷酸N5-羧基氨基咪唑核苷酸合成酶5-氨基-4-羧酸咪唑核苷酸N-琥珀酰-5-氨基咪唑-4-羧酰胺核糖核苷酸N5-羧基氨基咪唑核糖核苷酸N5-羧基氨基咪唑核糖核苷酸变位酶N-琥珀酰-5-氨基咪唑-4-酰胺核糖

6、核苷酸合成酶5-氨基咪唑-4-羧酰胺核苷酸N-甲酰氨基咪唑-4-羧酰胺核糖核苷酸次黄嘌呤核苷酸IMPN-琥珀酰-5-氨基咪唑-4-羧酰胺核糖核苷酸N-琥珀酰-5-氨基咪唑-4-酰胺核糖核苷酸裂合酶5-氨基咪唑-4-羧酰胺核糖核苷酸N-甲酰氨基咪唑-4-羧酰胺核糖核苷酸N-甲酰氨基咪唑-4-羧酰胺核糖核苷酸转甲酰基酶次黄嘌呤核苷酸合酶由IMP合成AMP和GMP腺苷酸琥珀酸腺苷酸琥珀酸合成酶延胡索酸腺苷酸琥珀酸裂合酶AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGDPGTPADPATP激酶ADPATP激酶•嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步

7、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从头合成的调节R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺转移酶PRAIMP腺苷酸代琥珀酸AMPADPATPXMPGMPGDPGTP++_____IMP腺苷酸代琥珀酸XMPAMPADPATPGMPGDPGTPATPGTP__++调节方式：反馈调节和交叉调节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1.腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adeninephosphor

8、ibosyltransferase,APRT)2.次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyl