《核酸降解》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十章 核酸的降解和核苷酸代谢,1,目录,第一节 核酸的降解,第二节 碱基的分解代谢,课本第,33,章,第三节 核苷酸的生物合成,2,主要内容：,1,核酸的消化与吸收：核酸酶，磷酸二酯酶，核苷酸酶，核苷水解酶，核苷磷酸酶；,2,核苷酸的分解代谢：嘌呤核苷酸分解，嘧啶核苷酸分解；,3,核苷酸的合成代谢：嘌呤核苷酸的生物合成，嘧啶核苷酸的生物合成，脱氧核苷酸生物合成，核苷三磷酸生物合成，核苷酸的补救合成途径。,3,教学重点：,核苷酸的分解代谢；,脱氧核苷酸生物合成，核苷三磷酸生物合成，核苷酸的补救合成途径。,教学难点：,1,碱基的分解；,2,核苷酸的从头合成。,4,概述,核酸及核酸酶促降解产物核苷酸和他们的衍生物在代谢上非常重要，他们几乎参与细胞的所有生化过程，主要表现在以下几个方面：,核苷酸是核酸合成的,前体物质,是很多生物合成过程中重要的,活性中间物,。如,ATP,GTP;UDPG,，,ADPG,ATP,是生物,能量,代谢中通用的高能化合物,腺苷酸是生物体中重要,辅助因子,如,NAD,+,、,NADP,+,、,FAD,及,CoA,等。,重要代谢,调节物,。如“第二信使”,cAMP,和,cGMP,是许多激素引起生理效应的中间介质。,5,10.1,核酸的降解,387,1,、非酶水解：,DNA,稳定，耐酸碱,RNA,易水解：碱中水解,10.1.1,核酸的水解,6,核酸,单核苷酸,核苷,磷酸,碱基,戊糖,嘌呤,嘧啶,核糖,脱氧核糖,核酸酶,核苷,酸酶,核苷,酶,2,、酶促水解：,7,10.1.2,核酸水解酶,生物体内有专一性很强，只作用于核酸的磷酸二酯键，生成寡核苷酸和单核苷酸的酶，称,核酸酶,，又称,磷酸二酯酶,。,1,、概念,8,2,、分类,其它：如双链酶、单链酶等,底物：,脱氧核糖核酸酶（,DNase,）,核糖核酸酶（,RNase,）,作用方式：,核酸外切酶,核酸内切酶,按磷酸二酯键断裂的方式,3-p,5-p,9,10.1.3,核苷酸酶、核苷酶,1,、核苷酸酶,2,、核苷酶,单核苷酸,核苷酸酶,核苷,+,磷酸,核苷酸酶,专一性酶,非专一性酶,3-,核苷酸酶,5-,核苷酸酶,磷酸单酯酶,核苷,+H,2,O,碱基,+,戊糖,核苷,+,磷酸 碱基,+,戊糖,-1-,磷酸,核苷水解酶,核苷磷酸化酶,10,次黄嘌呤,尿素,NH,3,+CO,2,鸟嘌呤,R,NH,2,黄嘌呤,尿酸,（酮式）,氧化酶,脱氨酶,尿囊素,腺嘌呤,氧化酶,脱氨酶,10.2,碱基的分解代谢,388,10.2.1,嘌呤碱的分解,11,尿酸：人及灵长类、鸟类及某些爬虫类,尿囊素：非灵长类哺乳动物，腹足类,尿囊酸：硬骨鱼类,尿素，乙醛酸：两栖类,氨 ：海洋无脊椎动物,尿酸氧化酶,尿囊素酶,尿囊酸酶,脲酶,12,次黄嘌呤,黄嘌呤,尿酸,腺嘌呤,腺 苷,腺苷酸,次黄苷酸,次黄苷,鸟嘌呤,鸟苷酸,鸟 苷,黄 苷,黄苷酸,嘌呤类在核苷酸或核苷的三个水平上的降解,13,二氢尿嘧啶,还原,H,2,O,（开环）,脲基丙酸,H,2,O,丙氨酸,还原,二氢胸腺嘧啶,脲基异丁酸,CO,2,+NH,3,H,2,O,胞苷,尿苷,NH3,氨基,异丁酸,10.2.2,嘧啶碱的分解,U,T,14,CMP,UMP,dTMP,胞苷,尿苷,脱氧胸苷,尿嘧啶,胸腺嘧啶,丙氨酸,氨基异丁酸,CO,2,+NH,3,嘧啶与其相应核苷与核苷酸之间的关系,15,10.3,核苷酸的生物合成,391,从头合成,基本途径,半合成（补救合成）,（,CO,2,/NH,3,/AA/,戊糖）,核苷酸,dNDP,分解的现成嘌呤、嘧啶,ATP,16,核,苷,酸,合,成,的,两,条,途,径,核糖、氨基酸、,CO,2,、,NH,3,等,核糖核苷酸,脱氧核苷酸,辅酶,RNA,核苷,碱基,脱氧核苷,DNA,“补救”途径,从头合成,17,10.3.1,嘌呤核苷酸的合成,嘌呤核来源,N,N,C,1,2,3,5,4,7,6,8,9,CO,2,Asp,一碳单位,Gln,甘氨酸,一碳单位,N,5,N,10,-,次甲基四氢叶酸,18,从,5-,磷酸核糖焦磷酸（,PRPP,）开始，经一系列酶反应生成甲酰甘氨咪唑核糖核苷酸，然后咪唑环闭合生成,5-,氨基咪唑核糖核苷酸。再经羧化，与天冬氨酸缩合，甲酰化，再闭环而首先合成,次黄嘌呤核苷酸,（肌苷酸，,IMP,），然后在转化成其他嘌呤核苷酸。,R-5-P,PRPP,5-,氨基咪唑核糖核苷酸,IMP,AMP,XMP,GMP,激酶,参见课本,P394,+Asp,氧化,+Gln,19,补救合成,嘌呤碱,+1-,磷酸核糖 嘌呤核苷,+Pi,嘌呤碱,+PRPP,嘌呤核苷酸,核苷磷,酸化酶,核苷酸焦,磷酸化酶,核苷酸,激酶,PPi,ATP,ADP,20,10.3.2,嘧啶核苷酸的合成,CO,2,Gln,Asp,嘧啶核来源,1,2,3,4,5,6,21,从头合成,Gln+CO,2,氨甲酰磷酸,氨甲酰天冬氨酸,UMP,+NH3,+CH3,dTMP,CMP,+Asp,参见课本,P397,UTP,CTP,+Gln,22,补救合成,嘧啶碱,+1-,磷酸核糖 嘧啶核苷,+Pi,嘧啶碱,+PRPP,嘧啶核苷酸,核苷磷,酸化酶,核苷焦磷,酸化酶,核苷酸,激酶,PPi,ATP,ADP,23,NDP dNDP,10.3.3,脱氧核苷酸的生物合成,NDP,+,硫氧还蛋白,SH,SH,核苷二磷酸还原酶,dNDP +H,2,O,硫氧还蛋白,S,S,硫氧还蛋白还原酶,NADPH +H,+,NADP,+,H,2,O,24,25,26,具有严格的碱基专一性，有专一的识别顺序、切点,粘性未端，平整末端,限制性内切酶,(,简称限制酶,),限制性内切酶主要降解外源的未经特殊修饰的,DNA,，对自身起了保护作用。,27,蛇毒磷酸二酯酶,5,3,P,OH,5,3,P,OH,+,3,5-,核苷酸,28,牛脾磷酸二酯酶,5,3,P,OH,5,3,P,OH,+,5,3-,核苷酸,29,5-,核苷酸,3-,核苷酸,3,5,30,