核酸的降解和核苷酸代謝08課件

核酸的降解和核苷酸代謝核苷酸的生物學(xué)功能：⒈作為核酸合成的原料（主要功能）⒉體內(nèi)能量的利用形式（ATPGTPUTPCTP）⒊參與代謝和生理調(diào)節(jié)（cAMPcGMP）⒋組成輔酶（NADFADNAD+NADP+HSCoA）⒌活化中間代謝物（UDPGCDP-膽堿SAM等）何處去？進(jìn)入磷酸戊糖途徑或重新合成核酸分解合成第一節(jié)核酸和核苷酸的分解代謝核酸外切酶對核酸的水解位點5′

p

p

p

pOHB

p

p

p

p3′BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶（5′端外切5得3）

DNA/RNA蛇毒磷酸二酯酶（3′端外切3得5）

DNA/RNA

限制性內(nèi)切酶

原核生物中存在著一類能識別外源DNA雙螺旋中4-8個堿基對所組成的特異的具有二重旋轉(zhuǎn)對稱性的回文序列，并在此序列的某位點水解DNA雙螺旋鏈，產(chǎn)生粘性末端或平末端，這類酶稱為限制性內(nèi)切酶。

常用的DNA限制性內(nèi)切酶的專一性酶辨認(rèn)的序列和切口說明‥‥AGCT‥‥‥‥TCGA‥‥‥‥GGATCC‥‥‥‥CCTAGG‥‥‥‥AGATCT‥‥‥‥TCTAGA‥‥‥‥GAATTC‥‥‥‥CTTAAG‥‥‥‥AAGCTT‥‥‥‥TTCGAA‥‥‥‥GTCGAC‥‥‥‥CAGCTG‥‥‥‥CCCGGG‥‥‥‥GGGCCC‥‥BamHIAluIBglIEcoRIHindⅢSalISmaI四核苷酸，平端切口六核苷酸，平端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口

腺嘌呤鳥嘌呤

H2O

H2O

NH3

NH3

次黃嘌呤黃嘌呤

H2O+O2H2O2H2O+O2

H2O2

尿囊素尿酸

H2OCO2+H2O22H2O+O2

尿囊酸尿素+乙醛酸

H2O2H2O

4NH3+2CO2

（人類和靈長類動物、爬蟲、鳥類）（靈長類以外的哺乳動物）(植物、某些硬骨魚)（魚類、兩棲類）（微生物）腺嘌呤脫氨酶鳥嘌呤脫氨酶黃嘌呤氧化酶黃嘌呤氧化酶尿酸氧化酶尿囊素酶尿囊酸酶脲酶1.嘌呤堿的分解代謝腺嘌呤核苷酸脫氨酶

腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷腺嘌呤次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷次黃嘌呤腺嘌呤核苷脫氨酶腺嘌呤脫氨酶H2O-NH3H2O-NH3H2O-NH3H2OPiH2OPi核苷酸酶核苷磷酸化酶核苷酸酶核苷磷酸化酶H2OPiPiR-1-P尿酸與痛風(fēng)癥的關(guān)系

血中尿酸含量升高時，尿酸鹽晶體在組織中沉積，形成痛風(fēng)癥。

受累組織器官：關(guān)節(jié)﹑軟骨﹑腎﹑軟組織病變：關(guān)節(jié)炎﹑腎病﹑尿路結(jié)石病因：高嘌呤飲食﹑核酸大量分解﹑腎病治療藥物：別嘌呤醇

胞嘧啶尿嘧啶二氫尿嘧啶

H2ONH3NAD(P)H+H+NAD(P)+H2O

β-丙氨酸β-脲基丙酸

H2O

胸腺嘧啶二氫胸腺嘧啶

NAD(P)H+H+NAD(P)+H2O

β-氨基異丁酸β-脲基異丁酸

H2O

胞嘧啶脫氨酶二氫尿嘧啶脫氫酶二氫嘧啶酶脲基丙酸酶二氫尿嘧啶脫氫酶二氫嘧啶酶脲基丙酸酶NH3+CO2+NH3+CO2+2.嘧啶堿的分解代謝一﹑嘌呤核苷酸的合成代謝兩條途徑：1.從頭合成途徑（denovosynthesis）:

不以現(xiàn)成的堿基為原料，而是以磷酸核糖﹑氨基酸﹑

一碳單位﹑CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸的過程。

（主要合成途徑，肝組織進(jìn)行此途徑）2.補(bǔ)救合成途徑（salvagepathway）:

利用游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成嘌呤核苷酸的過程。

（腦﹑骨髓等只能進(jìn)行此途徑）第二節(jié)、核苷酸的生物合成組織：肝﹑小腸粘膜及胸腺細(xì)胞內(nèi)定位：細(xì)胞液嘌呤環(huán)中各碳、氮原子的來源：（一）嘌呤核苷酸的從頭合成甲酸鹽甲酸鹽關(guān)鍵酶合成酶甲酰FH4⑵IMP→→→AMP﹑GMP6622（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成兩個酶：①腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT）②次黃嘌呤(鳥嘌呤)磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）反應(yīng)：腺嘌呤＋PRPPAMP＋PPi

次黃嘌呤＋PRPPIMP＋PPi

鳥嘌呤＋PRPPGMP＋PPi＊人體內(nèi)還有腺苷激酶，能使腺嘌呤核苷磷酸化，生成AMP

腺嘌呤核苷AMPAPRTHGPRTHGPRT腺苷激酶ATPADP（三）嘌呤核苷酸生物合成（從頭合成）的調(diào)節(jié)5-磷酸核糖焦磷酸5-磷酸核糖胺IMPGMPAMP天冬氨酸CO2NH3NNCCCC654321H2N-CO-P氨甲酰磷酸二﹑嘧啶核苷酸的合成（一）嘧啶核苷酸的從頭合成

嘧啶環(huán)由氨甲酰磷酸和天冬氨酸合成的

⒈從頭合成途徑⑴尿嘧啶核苷酸(UMP)的合成⑵CTP的合成(dTMP)（二）嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成

⒈嘧啶(U﹑T)＋PRPP嘧啶核苷酸＋PPi⒉尿嘧啶＋1-磷酸核糖尿嘧啶核苷＋Pi⒊尿嘧啶核苷＋ATPUMP＋ADP⒋胞嘧啶核苷＋ATPCMP＋ADP嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿苷磷酸化酶尿苷激酶尿苷激酶核糖核苷酸還原酶示意圖底物特異性調(diào)節(jié)位點酶活性調(diào)節(jié)位點活性位點R1亞基R2亞基（+）（-）UDP，CDPADP，GDP核糖核苷酸的還原反應(yīng)FAD核糖核苷酸還原酶ATP、Mg2+硫氧還蛋白SHSH硫氧還蛋白SS硫氧還蛋白還原酶核糖核苷二磷酸+H2O脫氧核糖核苷二磷酸FADH2谷氧還蛋白SS谷氧還蛋白SHSHNADP+NADPH+H+谷氧還蛋白還原酶OP-P-CH2NOHOHOP-P-CH2NOHHGSSG2GSH谷胱甘肽還原酶核苷(脫氧核苷）一磷酸