生物化学第十一章核苷酸代谢

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,1,核酸的酶促降解,核酸酶的分类,（,1,）根据对底物的 专一性分为,（,2,）根据切割位点分为,核糖核酸酶,(,RNase,),脱氧核糖核酸酶,(,DNase,),非特异性核酸酶,核酸内切酶,核酸外切酶,第十一章：核苷酸代谢,nucleotide,1,核酸的酶促降解,2,嘌呤和嘧啶的分解,3,核苷酸的生物合成,nucleotide,第十一章：核苷酸代谢,1,核酸的酶促降解,动物可以分泌水解酶类来分解食物中的核蛋白和核酸类物质，植物一般不能消化体外的有机物质。但生物中普遍存在着分解核酸的酶系。,有多种,核酸水解酶,:,专一性,不同：专一性强的、专一性差的,酶切位点,不同,:,外切酶、内切酶等。,核酸酶,核酸, ,低级多核苷酸、单核,磷酸二酯键水解,核酸酶的分类,（,1,）根据对底物的 专一性分为,（,2,）根据切割位点分为,核糖核酸酶,(,RNase,),脱氧核糖核酸酶,(,DNase,),非特异性核酸酶,核酸内切酶,核酸外切酶,1,核酸的酶促降解,核酸内切酶,DNA,酶：,DNase,、,DNase,、限制性内切酶,RNA,酶：,RNaseA,、,RNaseT,1,、,RNaseT,2,核酸外切酶,蛇毒磷酸二酯酶（,3,端开始）,牛脾磷酸二酯酶（,5,端开始）,核苷酸水解,核苷酸：,由磷酸单脂酶水解成为核苷与磷酸。,核苷：,各种动物体内,核苷,水解,略有不同，但是一般都经磷酸解生成,嘌呤碱,与,嘧啶碱,以及,戊糖,-1-,磷酸,。,戊糖,-1-,磷酸,戊糖,-5-,磷酸,戊糖磷酸途径,磷酸脱氧核糖,乙醛和甘油醛,-3-,磷酸,再进一步氧化分解,核苷,(,碱基,-,戊糖,),磷酸,碱基,(,嘌呤和嘧啶,),戊糖,(,核糖或脱氧核糖,),核苷酸,(,碱基,-,戊糖,-,磷酸,),核酸,核酸的酶促降解,2,嘌呤和嘧啶的分解,最复杂,的过程,碱基的合成,碱基的分解,核苷酸代谢中,不同生物分解能力不同，产物不同。,嘌呤碱分解时：,有氨基的先脱氨基,（,脱氨酶催化）,腺嘌呤和鸟嘌呤脱氨分别生成次黄嘌呤和黄嘌呤。,嘌呤的脱氨：可分别在三个水平上,嘌呤水平上的脱氨,嘌呤脱氨 核苷水平上的脱氨,核苷酸水平上的脱氨,（一）、嘌呤,(purine),的分解,嘌呤碱的分解,腺嘌呤核苷酸,腺嘌呤核苷,腺嘌呤,次黄嘌呤核苷酸,次黄嘌呤核苷,次黄嘌呤,H,2,O,Pi,Pi,核糖,-1-P,核苷酸酶,核苷磷酸化酶,腺嘌呤核苷酸脱氨酶,+H,2,O,-NH,3,嘌呤腺核苷脱氨酶,+H,2,O,-NH,3,腺嘌呤脱氨酶,+H,2,O,-NH,3,H,2,O,Pi,Pi,核糖,-1-P,核苷酸酶,核苷磷酸化酶,C,脱氨,U,（还原）,二氢尿嘧啶,水解开环,再水解氧化,生成,NH,3,、,CO,2,及,-,丙氨酸。,T,降解成,-,氨基异丁酸,直接随尿排出或进一步分解。,（二）嘧啶,(pyrimidine),的分解,有氨基的先脱氨基,加,H,还原打开双键,加水水解开环，,再水解、氧化,嘧啶的分解,嘧啶碱的分解,3,核苷酸的生物合成,（一） 核苷酸生物合成的基本途径,（二） 嘌呤核苷酸的合成,（三） 嘧啶核苷酸的合成,（四） 核苷酸转化成核苷三磷酸,（五） 脱氧核苷酸的合成,（六） 胸苷酸的合成,（七） 核苷酸从头合成的调节,（一） 核苷酸生物合成的基本途径,补救途径,从头合成,核苷,碱基,脱氧核苷,核糖核苷酸,脱氧核苷酸,辅酶,DNA,RNA,核糖、氨基酸、,CO,2,、,NH,3,两条途径,利用小分子原料,从无到有的合成,利用现成的,碱基或核苷,两条途径的差异,补救途径,从头合成,（二） 嘌呤核苷酸的,从头,合成,嘌呤核苷酸的,原料,：,天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、,CO,2,、甲酸盐等化合物。,在,胞浆中,合成，,起始物：,5-磷酸核糖-1-焦磷酸（5-,PRPP）,两个阶段：,由5-磷酸核糖-1-焦磷酸（5-,PRPP）,开始，,首先合成前体物,次黄嘌呤核苷酸,(IMP),，,IMP,再转变成,AMP,与,GMP,。,N,C,N,1,3,6,C,2,C,C,5,4,N,N,N,C,9,7,8,二氧化碳,天冬氨酸,甲酸盐,谷氨酰氨,甲酸盐,甘氨酸,嘌呤环各元子来源,甘酸中间站,谷酰下俩,N,CO,2,是左头,天酸是左肩,左右各甲酸,背一背,5-,磷酸核糖焦磷酸,5-,磷酸核糖胺,甘氨酸,甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨咪核苷酸,5-,氨基咪唑核苷酸,5-,氨基咪唑,-4-,羧核苷酸,IMP,的 生物合成,5-,氨基咪唑,-4-,琥珀基,-,甲酰胺核苷酸,甲酰,THFA,5-,氨基咪唑,-4-,氨甲酰核苷酸,5-,甲酰氨基咪唑,-4-,氨甲酰核苷酸,次黄嘌呤核苷酸,（,IMP,）,IMP,的合成,重要的中间产物,AMP,、,GMP,的前体,AMP,、,GMP,生成,（三） 嘧啶核苷酸的合成,1.,先合成,UMP,再转变成其他嘧啶核苷酸,2.,先合成嘧啶环再与核糖结合,合成特点,C,C,C,C,N,N,CO,2,天冬氨酸,NH,3,嘧啶原子来源,（三） 嘧啶核苷酸的合成,（三） 嘧啶核苷酸的合成,*,乳清酸,UMP,重要的,中间产物,(,四,),核苷酸转化成核苷三磷酸,AMP,ADP,ATP,ATP,ADP,ATP,ADP,GMP,GDP,GTP,ATP,ADP,ATP,ADP,激酶,激酶,激酶,激酶,（五） 脱氧核苷酸的合成,经还原，将核糖第二位碳原子上的氧脱去。,（六） 胸苷酸的合成,dTMP,的生物合成,:,由尿苷酸,(UMP),为起点，还原脱氧、甲基化而成。,（七） 核苷酸从头合成的调节,嘌呤核苷酸合成的调节,1,、*,PRPP,合成酶,2,、酰胺转移酶,3,、,AMP,、,GMP,自身负反馈,4,、,GTP,促进,AMP,生成,ATP,促进,GMP,生成,嘧啶核苷酸合成的调节,1,、主要调节酶氨甲酰磷酸合成酶,受,UMP,抑制,2,、,PRPP,合成酶受嘧啶核苷酸的抑制,3,、,CTP,合成酶受,CTP,的反馈抑制,（八）,核苷酸从头合成的抗代谢物,1.,嘌呤类似物,2.,谷氨酰胺类似物,3.,叶酸类似物,4.,嘧啶类似物,（八）核苷酸从头合成的抗代谢物,（九）核苷酸合成的补救途径,磷酸核糖转移酶,尿嘧啶,+PRPP,尿嘧啶核苷酸,+PPi,胞嘧啶,+PRPP,不能,核苷磷酸化酶、核苷磷酸激酶,尿嘧啶,+1-,磷酸核糖 尿嘧啶核苷,+P,嘧啶核苷,+ATP,嘧啶核苷酸,+ADP,Thank You !,