核酸的酶促降解和核苷酸代谢.pptx

核酸的酶促降解和核苷酸代谢主要内容核酸在生物体内能够被降解外源核酸在动物体小肠内被降解胰核酸酶肠粘膜释放磷酸二酯酶降解产物在小肠内被转化和吸收核酸降解普通不为生物提供能量一、核酸酶对核酸降解1、核酸酶核酸是由许多核苷酸经过3’，5’-磷酸二酯键连接而成大分子化合物。核酸经过酶促降解可产生分子量大小不一样核苷酸片段及相关产物、单核苷酸。能够降解核酸中磷酸二酯键酶统称为核酸酶。2、核酸酶种类依据核酸酶对底物专一性不一样，分为：核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、非特异性核酸酶依据对底物作用方式分为：核酸内切酶、核酸外切酶。其中核酸内切酶还能够分为非特异性核酸内切酶和限制性核酸内切酶。水解酯键水解3’-酯键→5’-（寡）核苷酸方式水解5’-酯键→3’-核苷酸二、核糖核酸酶（RNase）脱嘌呤/脱嘧啶（AP）核酸内切酶作用能识别去除了碱基核酸（无嘌呤酸、无嘧啶酸）磷酸二酯键，并切除糖基，使核酸链断开。3、限制性内切酶限制性核酸内切酶又称限制性酶，可识别DNA分子中内部特异性碱基序列，并在该部位切断DNA双链。含有很强专一性：次序专一性或结构专一性对底物DNA有特异识别位点（又称识别序列），这些位点长度普通在4~8个碱基对范围内，而且通常有一个二重对称轴，即5’→3’方向残基序列在两条链上是一样，这么序列叫回文结构，切割后形成黏性末端或平齐末端。核酸链经酶切割后形成错开切口，使每条单链一端带有识别次序中几个互补碱基，这么末端称为黏性末端。环状或线状双链DNA分子经限制性内切酶作用后都形成线状双链DNA。这类酶主要在细菌中产生。因为这类酶本身DNA酶切位点往往经甲基化修饰受到保护，所以其主要功效在于降解外面入侵DNA，而不降解本身细胞中DNA。是基因重组用酶，是胞内DNA“卫士”。返回第二节核苷酸分解代谢一、核苷酸降解核苷酸酶广泛分布于生物体内核苷酸降解为核苷生物体内普遍存在磷酸单酯酶或核苷酸酶可催化2’-，3’-和5’-核苷酸水解；特异性强磷酸单酯酶只能水解3’-核苷酸和5’-核苷酸，对不一样碱基也有选择性。核苷酸中糖苷键断裂催化该反应酶称为核苷酸核苷酶，主要在微生物（细菌）中存在核苷酸脱氨反应与核苷酸转换带氨基核苷酸在核苷酸脱氨酶作用下可脱掉氨基而转变成另一个核苷酸。核苷分解代谢核苷代谢去路核苷水解：核苷水解酶主要存在于植物和微生物中，只对核糖核苷起作用，对脱氧核糖核苷无作用核苷磷酸解作用：反应可逆，反应过程中糖构型由β-型转变为α-型核苷相互转换核苷排泄：主要为修饰核苷酸，不被分解，也不被利用核苷酸三级水平降解脱氨作用主要发生在核苷酸和核苷水平二、嘌呤分解嘌呤碱最终代谢产物：人类、灵长类、鸟类、爬行类、大多数昆虫：直接排出尿酸大多数生物：尿酸在尿酸氧化酶作用下被氧化脱羧生成尿囊素、CO2、H2O2除人和猿类外哺乳动物：直接排出尿囊素其它多数种类生物：尿囊素经尿囊素酶水解成尿囊酸（一些硬骨鱼嘌呤代谢排泄物）大多数鱼类及两栖类：尿素、乙醛酸（尿囊酸酶）甲壳类、海洋无脊椎动物：NH3和CO2（脲酶）腺嘌呤核苷次黄嘌呤核苷在核苷磷酸化酶作用下生成次黄嘌呤，再经次黄嘌呤氧化酶催化氧化成黄嘌呤。黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶作用下氧化成尿酸。鸟嘌呤核苷酸经脱氨基生成黄嘌呤，再在黄嘌呤氧化酶催化下生成尿酸痛风：嘌呤代谢紊乱疾病。嘌呤代谢产生过多尿酸，因为其溶解度很差，易在关节、软组织、软骨、肾等处形成尿酸钠晶体并沉积引发灼痛。假如发生HGPRT缺点，不能以补救路径合成嘌呤核苷酸，吸收或合成嘌呤碱不完全降解，造成大量尿酸积累，也引发肾结石和痛风。HGPRT：次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖酶痛风治疗可采取别嘌呤醇，抑制黄嘌呤氧化酶活性，从而逐步降低尿和血中尿酸含量。正常人血清中尿酸含量为0.12~0.36mmol/L，含量超出0.47mmol/L时就会造成痛风症发生。三、嘧啶分解嘧啶分解还原路径嘧啶碱基分解氧化路径第三节核苷酸生物合成核苷酸合成基础路径1、嘌呤核苷酸生物合成（1）从头合成路径ATP+核糖-5’-磷酸5’-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）次黄嘌呤核苷酸（IMP）其它嘌呤核苷无机磷酸和Mg2+是PRPP合成酶激活剂，ADP、AMP、GMP、IMP和2’,3’-二磷酸甘油是它抑制剂。5’-磷酸核糖活化酶促反应分五元环和六元环两个阶段1）五元环合成PRPP+谷氨酰胺→5’-磷酸核糖胺→甘氨酰胺核苷酸→α-N-甲酰甘氨酰胺核苷酸→甲酰甘氨脒核苷酸→5-氨基咪唑核苷酸（五元环）PRPP+谷氨酰胺→5’-磷酸核糖胺5-磷酸核糖胺甲酰甘氨酰胺核苷酸N5-羧基氨基咪唑核苷酸5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸→5-氨基咪唑-4-N-琥珀酸氨甲酰核苷酸5-氨基咪唑-4（N-琥珀基）甲酰胺核苷酸5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黄嘌呤核苷酸（2）补救路径1）由碱基和1-磷酸核糖在核苷磷酸化酶