核酸降解和核苷酸代谢.pdf

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1、Chapter33核酸的降解和核酸的降解和核苷酸代谢核苷酸代谢DegradationofNucleicAcidsAndMetabolismofNucleotides1MajorObject（3学时）[掌握内容]：嘌呤碱和嘧啶碱的分解代谢，尿酸与痛风症；核苷酸合成的两条途径，嘌呤核糖核苷酸从头合成的原料，反应阶段，IMP的生成与转变成AMP和GMP，嘌呤核糖核苷酸补救合成途径所需的酶；嘧啶核糖核苷酸从头合成的原料,关键酶，UMP的生成及转变成CTP；脱氧核糖核苷酸的合成，胸腺嘧啶核苷酸的合成。[熟悉内容]：核苷酸的生理功能，嘧啶核糖核

2、苷酸补救合成途径。[了解内容]：核酸及核苷酸的水解，嘌呤和嘧啶核苷酸生物合成的调节。2¢核苷酸的生物功用ò作为核酸合成的原料：NTP、dNTPò活性中间代谢物：UDPG、CDP-胆碱等ò体内能量的利用形式：主要是ATP+ò组成辅酶：NAD、FAD、辅酶A等ò参与代谢调节的物质：cAMP、cGMP3P387一、核酸和核苷酸的分解代谢CatabolismofNucleicacidAndNucleotides4核酸(DNA和RNA)核酸酶(nuclease）（磷酸二酯酶）单核苷酸(嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸)核苷酸酶（nucleotidase

3、）（磷酸单酯酶）磷酸核苷核苷磷酸化酶（nucleosidephosphorylase）嘌呤碱和嘧啶碱戊糖-1-磷酸5（一）核酸的解聚作用核糖核酸酶（RNase,水解RNA）核酸酶脱氧核糖核酸酶（DNase,水解DNA）核酸内切酶核酸酶3′→5′核酸外切酶核酸外切酶5′→3′核酸外切酶BBBBBBBBB3′3′5′-末端PPPPPPPPPOH3′-末端5′5′牛脾磷酸二酯酶蛇毒磷酸二酯酶图33-1磷酸二酯酶对核酸的水解位置6限制性核酸内切酶（Restrictionendonuclease）在细菌细胞内存在一类能识别外源双链DNA特异的

4、4~8个碱基对，并在此序列内或附近特异切割DNA的酶，称为限制性内切酶。是DNA重组技术中最重要的工具酶。例：EcoRⅠ7（二）核苷酸的降解核苷酸酶核苷酸核苷+磷酸（磷酸单酯酶）核苷磷酸化酶核苷+磷酸嘌呤碱或嘧啶碱+戊糖-1-磷酸存在广泛核苷水解酶核苷+HO嘌呤碱或嘧啶碱+戊糖2存在于植物和微生物,且只对核糖核苷起作用，对脱氧核糖核苷没有作用。8P388（三）嘌呤碱的分解核苷酸酶核苷磷酸化酶腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷腺嘌呤HOPiPi核糖-1-磷酸2腺嘌呤核苷+H2O腺嘌呤核苷+H2O腺嘌呤+H2O酸脱氨酶-NH脱氨酶-NH脱氨酶33-

5、NH3核苷酸酶核苷磷酸化酶次黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷次黄嘌呤HOPi2Pi核糖-1-磷酸HONHH2O2O2+H2O23鸟嘌呤黄嘌呤鸟嘌呤脱氨酶O+HO22黄嘌呤氧化酶HO22尿酸9AMPH黄嘌呤氧化酶（次黄嘌呤）XG（黄嘌呤）GMP特点:黄嘌呤氧化酶1.黄嘌呤是重要的中间物2.嘌呤碱分解代谢的终产物•人和猿类：尿酸(uricacid)，嘌呤环不被破坏628•除人及猿类以外的哺乳动物：尿囊素•硬骨鱼：尿囊酸•多数鱼类及两栖类：尿素•低等动物：氨、二氧化碳3.催化尿酸生成的酶是黄嘌呤氧化酶。10痛风症的治疗机制尿酸盐晶体可导致关节炎、

6、尿路结石及肾病。痛风症（Gout）可能与嘌呤核苷酸代谢缺陷有关，临床上用别嘌呤醇治疗。别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤相似，鸟嘌呤黄嘌呤氧化酶黄嘌呤尿酸黄嘌呤氧化酶次黄嘌呤别嘌呤醇11P389（四）嘧啶碱的分解核苷酸酶嘧啶核苷酸核苷Pi核苷磷酸化酶1-磷酸核糖嘧啶碱胞嘧啶胸腺嘧啶脱氨CO+NH+β-氨基异丁酸尿嘧啶23CO2+NH3+β-丙氨酸12嘧啶核苷酸通过核苷酸酶和核苷磷酸化酶的作用分别除去磷酸及核糖，产生的嘧啶碱再进一步分解成CO、NH和β-氨基酸。231、胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶。2、尿嘧啶还原成二氢尿嘧啶，并水解开环。最终生成N

7、H、CO及β-丙氨酸。323、胸腺嘧啶降解成NH、CO及β-氨基异丁酸。3213NAD(P)+P391图33-3嘧啶碱的分解代谢OONAD(P)H+H+HHOHNHN2HHNCONHCHCHCOOH222二氢尿嘧H二氢嘧啶酶β-脲基丙酸ON啶脱氢酶ONHHHHO脲基丙酸酶2尿嘧啶二氢尿嘧啶胞嘧啶+HO,-NH脱氨酶23NH+CO+HNCHCHCOOHNH322223N胞嘧啶NH+CO+HNCHCHCOOH3222ONCHH3NAD(P)+ONAD(P)H+H+OHOHO2CH23HNCH3HNHHNCONHCHCHCOOH22HON

8、ONHCH3HHβ-脲基异丁酸胸腺嘧啶二氢胸腺嘧啶14P391二、核苷酸的生物合成BiosynthesisofNucleotides15P391（一）嘌呤核糖核苷酸的合成从头合成途径（denovosynthesis）合成途径补救合成途