核酸类物质G.ppt

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1、6核酸类物质第六小组成员:陈萍虹王奥博张千文目录6.1概述6.1.1核酸类物质的生产现状6.1.2核酸类产品的应用6.2核苷酸的生物合成6.2.1嘌呤核苷酸的合成6.2.2嘧啶核苷酸的合成6.3核苷酸的降解6.1概述核酸的基本结构是核苷酸。核酸由众多的单体核苷酸通过3,5-磷酸二酯键聚合而成。核苷酸由碱基(A,T,C,G,U)、核糖、磷酸组成。脱去磷酸后的碱基称为核苷。6.1概述鲜味剂:呈味核苷酸核苷酸类中的肌苷酸(IMP)、鸟苷酸(GMP)、黄苷酸(XMP)呈强鲜味。如:肌苷酸钠比味精鲜40倍,鸟苷酸钠比味精鲜160倍。5-鸟苷酸5-肌苷酸5

2、-黄苷酸(guanylicacid)(inosinicacid)(xanthylicacid)5-GMP>5-IMP>5-XMP6.1概述鲜味剂的协同效应当核苷酸与氨基酸类物质混合使用时,鲜味不是简单的叠加,而是成倍地提高。增效:甜味、肉味消除:咸、酸、苦味、腥味、焦味6.1.1核酸类物质的生产现状历史1960年,日本科学家发现5-IMP具有强烈鲜味。60年代后期,日本成为用发酵法生产核苷酸类物质的最大生产国。市场上的“强力味精”、“加鲜味精”是在普通的味精中加少量肌苷酸钠组成。70年代以后,核酸类物质及其衍生物以其具有抗病毒和抗肿瘤的作用,受到

3、医药界的普遍重视。6.1.1核酸类物质的生产现状生产方法1.发酵法:发酵法核苷核苷酸2.酶解法(5’-磷酸二脂酶)酵母核糖核酸核苷酸3.半合成法(发酵和合成配合使用)由于发酵法生产核苷的效率很高,核苷悬浮于磷酸三甲酯中,在冷却条件下加入氯化氧磷,进行磷酸化,收率可达90%以上。磷酸化提取酵解6.1.1核酸类物质的生产现状国际市场供求状况核苷酸目前国内需求在2000吨以上,国内产量不足200吨,国际核酸药物市场一直由日本垄断,年供给量在2万吨以上,80%自用,20%出口。日本国内几乎所有面包、饼干都添加核苷酸,我国仅有一部分核苷酸用于抗癌抗病毒药物,食品方

4、面极少应用。6.1.2核酸类产品的应用作为增味剂的主要成分作为临床治疗的核酸类药物叠氮胸苷(Azidothymidine,AZT)、阿糖腺苷(Adeninearabinoside)、三氮唑核苷在农业上:浸种、蘸根及喷雾6.2核苷酸的生物合成从头合成途径:利用氨基酸等作为原料合成。补救合成途径:利用体内游离的碱基或核苷合成。6.2.1嘌呤核苷酸的合成嘌呤核苷酸的从头合成途径嘌呤核苷酸的补救合成途径嘌呤核苷酸的相互转变嘌呤脱氧核糖核苷酸的生成嘌呤类核苷酸生物合成的抑制剂嘌呤核苷酸的从头合成途径嘌呤核苷酸环上的原子来源一碳单位一碳单位天冬氨酸甘氨酸谷氨酸嘌呤核

5、苷酸的从头合成途径由氨基酸、磷酸戊糖、CO2和NH3合成核苷酸。嘌呤核苷酸的全合成途径:直接生成次黄嘌呤核苷酸(IMP),然后转变为其它嘌呤核苷酸。由IMP合成AMP及GMP葡萄糖5’-磷酸核糖磷酸核糖焦磷酸(PRPP)PRPP转酰胺酶5-IMPAMPSAMPXMPGMP①腺苷酸代琥珀酸合成酶③IMP脱氢酶②腺苷酸代琥珀酸裂解酶④GMP合成酶由IMP合成AMP及GMPIMP合成途径的代谢调控主要通过产物的负反馈调节调节包括:2个长反馈和2个短反馈IMP合成途径的代谢调控IMP合成途径的代谢调控嘌呤核苷酸的从头合成途径嘌呤核苷酸的合成特点合成部位:胞浆,

6、肝脏是主要合成器官,其次是小肠和胸腺,脑和骨髓等不能合成。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(共11步反应)。四氢叶酸(FH4)是一碳单位的载体。嘌呤核苷酸的补救合成途径微生物从培养基中取得完整的嘌呤、戊糖、磷酸,直接合成单核苷酸。当全生物合成途径受阻时,微生物可通过此途径合成核苷酸。嘌呤核苷酸的补救合成途径缺少次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶活性,

7、可以导致严重的代谢病,其生化特征是尿酸排泄量升高,约为正常的6倍,同时嘌呤从头合成的速率大大增加,又称Lesch-Nyhan综合症。嘌呤核苷酸的相互转变腺苷酸代琥珀酸黄嘌呤核苷酸(XMP)延胡索酸天冬氨酸嘌呤核苷酸的相互转变GMP生成后,在磷酸激酶的催化下,接受ATP的高能磷酸基团,生成GDP及GTP。这种转变方式也是体内从一磷酸核苷转变为二磷酸及三磷酸核苷的普遍方式,以N代表嘌呤或嘧啶碱基表示为:NMP+ATPNDP+ADPNDP+ATPNTP+ADP嘌呤脱氧核糖核苷酸的合成脱氧核糖核苷酸是通过核糖核苷二磷酸还原生成的,NADPH作为这一反应的还原力。

8、大多数脱氧核苷酸的合成是在NDP的基础上进行的。嘌呤类核苷酸生物合成的抑制剂临床

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