【精选】生物化学核酸的降解与核苷酸代谢.ppt

第九章核酸的降解与核苷酸代谢一、核酸的降解1、核酸酶的定义及分类核酸酶是指作用于核酸的磷酸二酯键的酶依据底物不同分类DNA酶(deoxyribonucleaseDNase)：专一降解DNARNA酶(ribonucleaseRNase)：专一降解RNA依据切割部位不同核酸内切酶：分为限制性核酸内切酶和非特异性限制性核酸内切酶。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。核酸外切酶：5´→3´或3´→5´核酸外切酶参与DNA的合成与修复及RNA合成后的剪接等重要基因复制和基因表达过程负责清除多余的、结构和功能异常的核酸同时也可以清除侵入细胞的外源性核酸在消化液中降解食物中的核酸以利吸收体外重组DNA技术中的重要工具酶一、核苷酸代谢的动态嘌呤核苷酸的结构（一）嘌呤核苷酸的合成代谢嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳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途径。嘌呤碱合成的元素来源合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、CO2、磷酸核糖。合成特点：磷酸核糖为起始物逐步加原料合成嘌呤环形成重要中间产物IMP（次黄嘌呤核苷酸）再由它转变为AMP和GMP。过程R-5-P（5-磷酸核糖）AMP•嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。•IMP的合成需5个ATP6个高能磷酸键。AMP或GMP的合成又需1个ATP从头合成的调节利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷经过简单的反应合成嘌呤核苷酸的过程称为补救合成（或重新利用）途径。1.腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adeninephosphoribosyltransferaseAPRT)2.次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guaninephosphoribosyltransferaseHGPRT)3.腺苷激酶(adenosinekinase)腺嘌呤+PRPP补救合成的生理意义3、嘌呤核苷酸的相互转变4、脱氧核糖核苷酸的生成dNDP+ATP（二）嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤碱的最终代谢产物嘧啶核苷酸的结构从头合成途径补救合成途径1、嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶合成的元素来源合成原料：谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2、磷酸核糖。合成特点：用原料先合成嘧啶环然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷酸合成过程（2）胞嘧啶核苷酸的合成（3）dTMP或TMP的生成2、嘧啶核苷酸的补救合成3、嘧啶核苷酸的抗代谢物某些改变了核糖结构的核苷类似物能够抑制嘧啶核苷酸合成的抗代谢药物也是一些嘧啶核苷酸的类似物通过对酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷酸的合成。主要的抗代谢药物是5-氟尿嘧啶（5-FU）。5-FU在体内可转变为F-dUMP其结构与dUMP相似可竞争性抑制胸苷酸合成酶的活性从而抑制胸苷酸的合成。UMP（二）嘧啶核苷酸的分解代谢胞嘧啶