第七章-核酸类物质的代谢控制与-PPT幻灯片

§7.1核苷酸的生物合成途径生物体内大分子的核酸是由单核苷酸作为原料聚合而成的。因此，生物体必须先合成单核苷酸。单核苷酸的合成可通过以下途径完成：⑴全合成途径，也称为“从无到有途径”，由磷酸戊糖先同尚未完成的嘌呤或嘧啶环结合，在这未完成的环上逐渐加上必要成分，然后闭合成环。⑵补救途径，也称“分段途径”，由食物中取得完整的嘌呤或嘧啶和戊糖、磷酸，通过酶的作用直接合成单核苷酸。一、嘌呤环的前体用同位素标记化合物和鸽肝匀浆一起培养，分析次黄嘌呤分子上同位素的位置，可以知道嘌呤环上各个元素的来源。第1位的N来自天冬氨酸的α-氨基；第3、9位的N来自谷氨酰胺的酰胺N；甘氨酸按其原样进入第4，5，7位；第2，8位的C来自甲酸；第6位的C来自CO2。三、嘧啶核苷酸的全合成途径四、补救途径补救途径（Salvage）也称分段合成或短路合成。微生物可从培养基中取得完整的嘌呤或嘧啶，和戊糖、磷酸通过酶的作用直接合成单核苷酸。当全合成途径受阻时，微生物可通过此途径来合成核苷酸，所以称为补救途径。§7.2调节及其分子机制一、嘌呤核苷酸的代谢控制机制1、嘌呤核苷酸生物合成途径的关键酶有：PRPP转酰胺酶、IMP脱氢酶、SAMP合成酶等。PRPP转酰胺酶受AMP和ADP完全反馈抑制，而受IMP、GMP、XMP和ATP的抑制很弱，受GMP最大抑制为60%。PRPP转酰胺酶、SAMP裂解酶、AICAR转甲酰胺酶兼受腺嘌呤核苷酸衍生物和鸟嘌呤衍生物的任一物质阻遏，略受次黄腺嘌呤衍生物阻遏，不受黄嘌呤衍生物阻遏。2、IMP脱氨酶GMP反馈抑制作用最强，其次为ATP、XMP、GTP，该酶还受鸟嘌呤衍生物阻遏。SAMP合成酶受AMP反馈抑制，该酶还受腺嘌呤衍生物阻遏。从IMP合成AMP、GMP，倾向于优先合成GMP。二、嘧啶核苷酸的代谢控制机制嘧啶核苷酸生物合成途径的第一个酶——氨甲酰磷酸合成酶，是该途径中的关键酶，该酶催化NH3、CO2、ATP生物合成氨甲酰磷酸，此反应是限速反应。所生成的氨甲酰磷酸既参与嘧啶核苷酸合成，也参与精氨酸的合成，乃至尿素的合成。因此，该反应是嘧啶核苷酸、精氨酸和尿素等生物合成途径的共同反应，代谢调节必然就会受到双重影响。§7.3代谢控制及育种一、肌苷发酵的代谢控制育种肌苷为人体正常成分，参与体内核酸代谢、能量代谢和蛋白质合成，活化丙酮酸氧化酶系，提高辅酶A的活性，可使处于低能缺氧状态下的组织细胞继续进行代谢。还可改善肝脏功能，有助于受损肝细胞功能的恢复，可刺激体内产生抗体，并提高肠道对铁的吸收。肌苷用于各种原因引起的白细胞减少和血小板减少症。也可用于心脏疾患及急慢性肝炎。还可用于抗血吸虫药物引起的心脏或肝脏毒性反应。二、鸟苷发酵的代谢控制育种食物的基本味，是由咸味、甜味、酸味、辣味、苦味、香味和鲜味组成的。其中，鲜味是最基本的味道，是美味的根源。加上鲜味使原材料所有的味道更加明显，使原味更加完善而形成美味。经研究发现，海带含有谷氨酸、鲤鱼干含有肌苷酸、香菇含有鸟苷酸，而这些物质就是鲜味的主要成分。鸟苷酸（5′-GMP）是味精的助鲜剂。

三、5’-肌苷酸发酵的代谢控制育种鲜味在味中占有重要的地位，菜肴的烹饪离不开增鲜剂。迄今为止，已发现有４０余种增鲜剂，归纳起来有以下几类：１、氨基酸类（如谷氨酸钠ＭＳＧ）；２、核苷酸类（如５’－肌苷酸钠ＩＭＰ，５’－鸟苷酸钠ＧＭＰ）；３、有机酸类（如琥珀酸）；４、复合类（如酵母提取物等）。四、cAMP的代谢控制育种环腺苷酸（cAMP）自Sutherland于1957年发现，于1965年提出cAMP作为激素的第二信使理论后，引起人们的关注。近些年来，国内外根据分子生物学理论，在畜牧业、医学和生物学等方面对CAMP进行了广泛研究。依据CAMP