第十章-核酸酶促降解和核苷酸代谢

第十章核酸的降解和核苷酸代谢要求掌握 核酸的降解 尤其是酶促降解 各种核酸降解的特点及主要产物 掌握核苷酸的生物合成 主要是嘌呤 嘧啶核糖核苷酸生物合成的原料 核酸酶 作用于核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶 按其作用位置分为 一 核酸外切酶 作用于核酸链的末端 3 端或5 端 逐个水解下核苷酸 脱氧核糖核酸外切酶 只作用于DNA核糖核酸外切酶 只作用于RNA二 核酸内切酶 从核酸分子内部切断3 5 磷酸二酯键 第一节核酸酶促降解 DNA 外切酶 内切酶 特定部位的 限制性内切酶 某些核酸外切酶对RNA DNA均有作用 牛脾磷酸二酯酶3 核苷酸 蛇毒磷酸二酯酶5 核苷酸 核酸的酶促降解 1 核酸酶 作用于DNA和RNA 2 外切核酸酶 作用于核酸链的一端 逐个切下核苷酸 属非特异的磷酸二酯酶 3 内切核酸酶 特异水解多核苷酸内部各键 为特异的磷酸二酯酶 4 脱氧核糖核酸酶 专一水解DNA内切酶 5 限制性内切酶 高度专一 识别并水解外源双链DNA的内切核酸酶 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 第二节核苷酸的分解代谢 一 嘌呤核苷酸的降解 一 部位 主要在肝 小肠 肾 二 终产物 尿酸 三 特点 嘌呤环不被打破 产物不易溶于水 腺嘌呤鸟嘌呤H2OH2ONH3NH3次黄嘌呤黄嘌呤H2O O2H2O2H2O O2H2O2尿囊素尿酸H2OCO2 H2O22H2O O2尿囊酸尿素 乙醛酸H2O2H2O4NH3 2CO2 人类和灵长类动物 爬虫 鸟类 灵长类以外的哺乳动物 植物 鱼类 两栖类 海洋无脊椎动物 腺嘌呤脱氨酶 鸟嘌呤脱氨酶 黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤氧化酶 尿酸氧化酶 尿囊素酶 尿囊酸酶 脲酶 尿酸与痛风症的关系血中尿酸含量升高时 尿酸盐晶体在组织中沉积 形成痛风症 受累组织器官 关节 软骨 肾 软组织病变 关节炎 肾病 尿路结石病因 酶缺陷 高嘌呤饮食 核酸大量分解 肾病治疗 药物 别嘌呤醇 治疗原发病 进食低核酸饮食 二 嘧啶核苷酸的降解 一 部位 主要在肝脏 二 终产物 C U分解的终产物为 丙氨酸 NH3 CO2T分解的终产物为 氨基异丁酸 NH3 CO2 三 特点 嘧啶环被彻底打破 产物易溶于水 嘧啶核苷酸嘧啶核苷嘧啶碱 H2OPiPi1 磷酸核糖 核苷酸酶核苷磷酸化酶 嘧啶核苷酸的分解 嘧啶的降解 这是一个还原降解过程 胞嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶H2ONH3NAD P H H NAD P H2O 丙氨酸 脲基丙酸H2O胸腺嘧啶二氢胸腺嘧啶NAD P H H NAD P H2O 氨基异丁酸 脲基异丁酸H2O 胞嘧啶脱氨酶 二氢尿嘧啶脱氢酶 二氢嘧啶酶 脲基丙酸酶 二氢尿嘧啶脱氢酶 二氢嘧啶酶 脲基丙酸酶 NH3 CO2 NH3 CO2 一 嘌呤核苷酸的全合成途径 又称从头合成途径 denovosynthesis 不以现成的碱基为原料 而是以磷酸核糖 氨基酸 一碳单位 CO2等简单物质为原料 经过一系列酶促反应 合成嘌呤核苷酸的过程 主要合成途径 肝组织进行此途径 第三节核苷酸的生物合成 一 核苷酸的全合成 3 合成部位 肝 主要 小肠粘膜 胸腺的胞液中 1 概念 机体利用AA CO2 一碳基团及R 5 P等小分子物质合成嘌呤核苷酸的过程 2 原料 Gly Gln Asp CO2 一碳基团 R 5 P 大致过程 1 首先合成IMP 十一步反应5 磷酸核糖 次黄嘌呤核苷酸 IMP 2 IMP转为AMP和GMPIMP AMP GMP 合成IMP 十一步反应 IMP转为AMP和GMP 特点 1 在R 5 P分子上逐步合成嘌呤核苷酸 而不是先单独合成嘌呤环再和R 5 P结合 2 先合成IMP再转化生成AMP GMP 1 从头合成途径 1 概念 机体利用AA CO2 R 5 P等小分子物质合成嘧啶核苷酸的过程 2 原料 Gln CO2 Asp R 5 P 合成dTMP尚需一碳单位 3 合成部位 肝为主 胞液 二 嘧啶核苷酸的全合成 4 大致过程 5 合成特点 1 先合成嘧啶环 后与R 5 P结合 2 先合成UMP 再转化生成CTP dTMP等 二 补救合成利用嘧啶 嘧啶核苷合成嘧啶核苷酸的过程 一 嘌呤核苷酸的补救合成1 定义 某些组织器官利用游离的碱基或核苷为原料合成核苷酸的途径 2 简单过程 二 核苷酸的半合成 二 嘧啶核苷酸的补救合成 嘧啶 U T PRPP磷酸嘧啶核苷 PPi 尿嘧啶 1 磷酸核糖尿嘧啶核苷 Pi 尿嘧啶核苷 ATPUMP ADP 脱氧胸苷 ATPdTMP A