第九章 核酸的降解与核苷酸代谢ppt.ppt

嘌呤核苷酸的结构 （一）嘌呤核苷酸的合成代谢 嘌呤核苷酸从头合成特点 ? 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 ? 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 2、嘌呤核苷酸的补救合成途径 补救合成的生理意义 补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。 嘧啶核苷酸的结构 1、嘧啶核苷酸的从头合成 2、 嘧啶核苷酸的补救合成 3、嘧啶核苷酸的抗代谢物 （二）嘧啶核苷酸的分解代谢 合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2、磷酸核糖。 合成特点：用原料先合成嘧啶环，然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸 合成过程 （1） 尿嘧啶核苷酸的合成 谷氨酰胺 + HCO3- 氨基甲酰磷酸合成酶II 2ATP 2ADP+Pi 谷氨酸 + 氨基甲酰磷酸 （2）胞嘧啶核苷酸的合成 ATP ADP 尿苷酸激酶 UDP 二磷酸核苷激酶 ATP ADP UTP CTP合成酶 谷氨酰胺 ATP 谷氨酸 ADP+Pi （3） dTMP或TMP的生成 TMP合酶 N5, N10-甲烯FH4 FH2 FH2还原酶 FH4 NADP+ NADPH+H+ dUMP 脱氧胸苷一磷酸 dTMP UDP 脱氧核苷酸还原酶 dUDP CTP CDP dCDP dCMP - - - ATP + CO2+ 谷氨酰胺 氨基甲酰磷酸 UMP 氨基甲酸天冬氨酸 UTP CTP 天冬氨酸 嘌呤核苷酸 ATP + 5-磷酸核糖 嘧啶核苷酸 PRPP - 从头合成的调节 嘧啶 + PRPP 磷酸嘧啶核苷 + PPi 嘧啶磷酸核糖转移酶 尿嘧啶核苷 + ATP 尿苷激酶 UMP +ADP 胸腺嘧啶核苷 + ATP 胸苷激酶 TMP +ADP 嘧啶类似物 胸腺嘧啶(T) 5-氟尿嘧啶(5-FU) * * 第九章 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DNA RNA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 GMP AMP 二、嘌呤核苷酸的分解代谢 从头合成途径(de novo synthesis pathway) 利用氨基酸等作为原料合成 补救合成途径(salvage synthesis pathway) 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） 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） ATP AMP PRPP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 IMP AMP GMP H2N-1-R-5′-P （5′-磷酸核糖胺） 谷氨酰胺 谷氨酸 酰胺转移酶 AMP ADP ATP A