核酸的降解和核苷酸代谢

nullnull核酸的降解和核苷酸代谢 核酸的降解 核酸 核苷酸 核苷酸的生物功能 ①合成核酸 ②是多种生物合成的活性中间物 糖原合成，UDP-Glc。磷脂合成，CDP-乙醇胺，CDP-二脂酰甘油。 ③生物能量的载体ATP、GTP ④腺苷酸是三种重要辅酶的组分 NAD、FAD、CoA ⑤信号分子cAMP、cGMP各种功能 核苷+磷酸核糖+碱基null 食物中的核酸，经肠道酶系降解成各种核苷酸，再在相关酶作用下，分解产生嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖和磷酸，然后被吸收。 吸收到体内的嘌呤和嘧啶，大部分被分解，少部分可再利用，合成核苷酸。 人和动物所需的核酸无须直接依赖于食物，只要食物中有足够的磷酸盐、糖和蛋白质，核酸就能在体内正常合成。 核酸的分解代谢： 核酸核酸酶核苷酸核苷酸酶核苷 + 磷酸核苷磷酸化酶碱基 + 戊糖-1-磷酸null一、  核酸的酶促降解 核酸酶（磷酸二酯酶）。 根据底物可分为：核糖核酸酶 脱氧核糖核酸酶 非特异性核酸酶。 根据作用方式分：内切酶 外切酶。 1、   核糖核酸酶 牛胰核糖核酸酶（RNaseI），嘧啶核苷-3’-磷酸与其它核苷酸间的连接键。 核糖核酸酶T1（RNaseT1），3’ -鸟苷酸与其它核苷酸的5’-OH间的键。 2、   脱氧核糖核酸酶 限制性核酸内切酶 3、   非特异性核酸酶 蛇毒磷酸二酯酶 牛脾磷酸二脂酶 null二、核酸的化学降解 1、酸降解 易引起嘌呤碱基的脱落，较温和短时间并不引起降解 2、碱降解 RNA、DNA 核苷酸 RNA 2’核苷酸+3 ’核苷酸 (生产上用于制备单核苷酸，DNA无此反应)稀氨水115℃，1小时0.3MNaOH37 ℃，16小时null核苷酸的降解 1、   核苷酸酶 （磷酸单酯酶） 水解核苷酸，产生核苷和磷酸。 2、   核苷酶 ①    核苷磷酸化酶：广泛存在，反应可逆。 ② 核苷水解酶：主要存在于植物、微生物中，只水解核糖核苷，不可逆核苷 + 磷酸核苷磷酸化酶碱基 + 戊糖-1-磷酸null3、 嘌呤碱的分解 P390 嘌呤碱的分解 不同种类的生物分解嘌呤碱的能力不同，因此，终产物也不同。 排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类 排尿囊素动物：哺乳动物（灵长类除外）、腹足类 排尿囊酸动物：硬骨鱼类 排尿素动物：大多数鱼类、两栖类 某些低等动物能将尿素进一步分解成NH3和CO2排出。 植物分解嘌呤的途径与动物相似，产生各种中间产物（尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。 微生物分解嘌呤类物质，生成NH3、CO2及有机酸（甲酸、乙酸、乳酸、等）。  nullnull4、  嘧啶碱的分解 P391null            嘌呤核苷酸的合成 一、  从头合成 5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸 5’-PRPP 次黄嘌呤核苷酸 IMP 原料：CO2 、甲酸盐、Gln、Asp、GlyAMP GMPnull二、  补救途径 利用已有的碱基和核苷合成核苷酸 1、   磷酸核糖转移酶途径（重要途径） 嘌呤碱+5-PRPP 嘌呤核苷酸 腺嘌呤 + 5-PRPP腺嘌呤磷酸核糖转移酶AMP + PPi磷酸核糖转移酶null2、 核苷激酶途径（但在生物体内只发现有腺苷激酶） 碱基 + 核糖-1-磷酸核苷磷酸化酶核苷 + Pi腺苷 + ATP腺苷激酶腺苷酸 + ADP嘌呤核苷酸的从头合成与补救途径之间存在平衡。Lesch-Nyan综合症就是由于次黄嘌呤：鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺陷，AMP合成增加，大量积累尿酸，肾结石和痛风。 null嘧啶核苷酸的合成 一、  从头合成 小分子 嘧啶环（二氢乳清酸） 乳清酸 乳清苷酸 合成原料：氨甲酰磷酸、Asp 尿苷酸 UMPUTPCTPnull   胞嘧啶核苷酸的合成 尿嘧啶核苷三磷酸可直接与NH3（细菌）或Gln（植物）反应，生成胞嘧啶核苷三磷酸。CTP合成酶UTP + Gln（NH4+）+ ATP + H2OCTP + Glu +ADP+ Pinull二、  补救途径 （1）    嘧啶核苷激酶途径（重要途径） 尿苷（胞苷） + ATP尿苷激酶／Mg2+UMP（CMP） + ADP （2）磷酸核糖转移酶途径（尿嘧啶）null脱氧核苷酸的合成 脱氧核糖核苷酸是由相应的核糖核苷酸衍生而来的。 一、  核糖核苷酸的还原 ADP GDP CDP UDP dADP dGDP dCDP dUDP 还原反应一般在核苷二磷酸（NDP）水平上进行dTMPdUMPnull胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成 由尿嘧啶脱氧核苷酸（dUMP）经甲基化生成。 Ser提供甲基，NADPH提供还原当量。 胸腺嘧啶核苷酸合成酶dUMP + N5,N10-亚甲基THFAdTMP + 二氢叶酸二氢叶酸还原酶7，8-二氢叶酸 + NADPH + H+5，6，7，8-THFA + NDAP+Ser羟甲基转移酶Ser + THFAGly+ N5,N10-亚甲基THFA+H2O四氢叶酸是一碳的载体，参与嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成。 氨基嘌呤、氨甲蝶呤是叶酸类似物，能与二氢叶酸还原酶不可逆结合，阻止FH4的生成，从而抑制FH4参与的一碳单位的转移。可用于抗肿瘤。 nullnull3、脱氧核苷酸的补救途径（脱氧核苷激酶途径）null１、痛风是怎样引起的？你对痛风治疗有何建议（饮食、用药等方面）？ ２、核苷酸合成有哪些途径，其中补救途径需要怎样的酶系统催化？