生物化学第十一章核酸降解与核苷酸生物合成ppt课件.ppt

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1、第十章核酸降解与核苷酸生物合成第一节核酸的降解第二节核苷酸的降解第三节核苷酸的生物合成第四节小结第一节核酸的降解概述核酸酶的种类概述核酸酶促降解产物核苷酸及其衍生物，在代谢上非常重要：核苷酸是核酸生物合成的前体；某些核苷酸及其衍生物是很多生物合成过程中的重要中间物，比如UDPG等等；腺苷酸是生物体中重要的辅因子，比如NAD+、FAD等等；某些核苷酸是重要的中间代谢调节物质，如cAMP等等；肌苷酸和鸟苷酸是强力的助鲜剂；ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。核酸酶的种类核酸是由核苷酸组成的，而核酸酶的作用就是打开核酸的磷酸二酯键，水解核酸成为核苷酸或者寡核苷酸片断。核酸酶的分类是根据对

2、核酸作用的主要特性进行分类的，分别是：对底物的专一性：作用于DNA还是RNA，分为核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶和非特异性核酸酶作用方式：是作用于核酸内部还是核酸的两端，分为核酸内切酶、核酸外切酶和限制性内切酶等等。磷酸二酯键的打开方式分：水解3’-OH或者5’-OH。限制性内切酶存在于细菌中，特异性非常高，主要的生物学功能是降解从外面侵入细胞的DNA，但不降解自身的DNA。限制性内切酶有自己特异的酶切位点。限制性内切酶有自己的命名方式，很特殊。部分限制性内切酶的酶切位点部分限制性内切酶的酶切位点酶名称来源识别位点EcoRⅠEcoRⅠ-N-C-T-T-A-A↓G-N-5′5′N-G↑A-A

3、-T-T-C-N-BamHⅠBacillus-N-C-C-T-A-G↓G-N-5′5′N-G↑G-A-T-C-C-N-HindⅡHemophilus-C-A-Pu↓Py-T-G-5′5′G-T-Py↑Pu-A-C-HindⅢHemophilus-T-T-C-G-A↓A-5′5′A↑A-G-C-T-T-HapⅡHemophilusN-G-G-C↓C-N-5′5′N-C↑C-G-G-N-第二节核苷酸的降解核苷酸的降解嘌呤的降解嘧啶的降解核苷酸的降解核苷酸水解掉磷酸基就就会变成核苷，生物体内广泛存在的磷酸单酯酶和核苷酸酶可以催化这个反应。核苷酸+水+核苷酸酶→→→核苷+磷酸核苷在核苷酶的作用

4、下继续分解：核苷+磷酸（核苷磷酸化酶）←→碱基+戊糖-1-磷酸；核苷+水*（核苷水解酶）→→→碱基+戊糖嘌呤的降解不同生物内的嘌呤碱的降解酶系不同，所以代谢产物不同，代谢途径也不尽相同。腺嘌呤→次黄嘌呤→（鸟嘌呤→）黄嘌呤→尿酸→尿囊素→尿囊酸→尿素→NH3+CO2不同的生物代谢产物不同。嘌呤的降解过程还可以在核酸或者核苷酸水平上进行。图解图解嘧啶的降解不同生物的嘧啶分解过程不尽相同，降解过程如下：第三节核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成途径核糖核苷酸的生物合成脱氧核糖核苷酸的生物合成单核苷酸与多磷酸核苷酸的转化核苷酸的生物合成途径核苷酸的从头合成：由氨基酸、磷酸戊糖、二氧化碳和氨等小分

5、子化合物合成核苷酸。补救合成途径：由核苷和碱基直接合成核苷酸。通常情况下，核苷酸的合成都是启用第一途径，如果受阻，就启动第二途径。核糖核苷酸的生物合成嘌呤核苷酸的形成嘧啶核苷酸的形成嘌呤核苷酸的形成·嘌呤核苷酸中元素的来源·从头合成过程：a.IMP的合成b.AMP、GMP的合成·补救合成途径·嘌呤核苷酸合成的要点IMP的合成AMP、GMP的合成嘌呤核苷酸中元素的来源补救合成途径嘌呤核苷酸合成的要点嘌呤核苷酸的合成特点是首先直接形成次黄嘌呤核苷酸，然后才能转变成为其他的嘌呤核苷酸，而不是先形成游离的嘌呤，再生成核苷酸；PRPP是核苷酸中磷酸核糖部分的供体；嘌呤的各原子是在PRPP的C-1

6、位置上逐个加上去的，关键步骤是PRPP和谷氨酰胺形成5-磷酸核糖胺；由不同的化合物提供不同的原子，最终形成次黄嘌呤核苷酸。嘧啶核苷酸的形成嘧啶的从头合成途径嘧啶的补救合成途径嘧啶的从头合成途径嘧啶环中原子的来源嘧啶从头合成的图示嘧啶从头合成的要点嘧啶环中原子的来源嘧啶从头合成的图示嘧啶从头合成的要点嘧啶核苷酸的合成先组装嘧啶环，然后与磷酸核糖结合，与嘌呤核苷酸生成恰好相反；天冬氨酸和氨甲酰磷酸反应，脱水成环，脱氢成乳清酸；PRPP依旧提供磷酸核糖，与乳清酸形成尿苷酸；胞嘧啶核苷酸在尿嘧啶三磷酸基础上形成的。嘧啶的补救合成途径尿嘧啶+PRPP←→尿苷-5’-磷酸+PPi尿苷+ATP+Mg

7、2+→尿苷-5’-磷酸+ADP胞嘧啶核苷+ATP→胞嘧啶核苷酸+ADP以上是嘧啶的补救合成途径。脱氧核糖核苷酸的生物合成主要是由核糖核苷酸的还原生成的，腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶都可以还原成相应的脱氧核糖核苷酸；当然需要其中的酶系参与，下图显示了整个过程。脱氧核糖核苷酸的生物合成2.脱氧胸腺嘧啶核苷酸的形成有2个途径：以dUMP为原料形成dTMP，同时伴随着叶酸的生成。由胸腺嘧啶通过胸苷磷酸化酶生成胸苷，再生成dTMP。单核苷酸与多磷酸核苷