《核苷酸代謝》word版

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1、第十一單元核苷酸代謝一、核酸的分解代謝（一）核酸的酶促降解核酸是核苷酸以3＇、5＇-磷酸二酯鍵連成的高聚物，核酸分解代謝的第一步就是分解為核苷酸，作用于磷酸二酯鍵的酶稱(chēng)核酸酶（實(shí)質(zhì)是磷酸二脂酶）。根據(jù)對(duì)底物的專(zhuān)一性可分為：核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、非特異性核酸酶。根據(jù)酶的作用方式分：內(nèi)切酶、外切酶。1.核糖核酸酶只水解RNA磷酸二酯鍵的酶（RNase），不同的RNase專(zhuān)一性不同。牛胰核糖核酸酶（RNaseI），作用位點(diǎn)是嘧啶核苷-3＇-磷酸與其它核苷酸間的連接鍵。核糖核酸酶T1（RNaseT1），作用位點(diǎn)是3＇-鳥(niǎo)苷酸與其它核苷酸的5＇-OH間的

2、鍵。2.脫氧核糖核酸酶只能水解DNA磷酸二酯鍵的酶。DNase牛胰脫氧核糖核酸酶（DNaseI）可切割雙鏈和單鏈DNA。產(chǎn)物是以5＇-磷酸為末端的寡核苷酸。牛胰脫氧核糖核酸酶（DNaseⅠ），降解產(chǎn)物為3＇-磷酸為末端的寡核苷酸。限制性核酸內(nèi)切酶：細(xì)菌體內(nèi)能識(shí)別并水解外源雙源DNA的核酸內(nèi)切酶，產(chǎn)生3＇-OH和5＇-P。PstⅠ切割后，形成3＇-OH單鏈粘性末端。EcoRⅠ切割后，形成5＇-P單鏈粘性末端。3.非特異性核酸酶既可水解RNA，又可水解DNA磷酸二酯鍵的核酸酶。小球菌核酸酶是內(nèi)切酶，可作用于RNA或變性的DNA，產(chǎn)生3＇-核苷酸或寡核苷酸

3、。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二脂酶屬于外切酶。蛇毒磷酸二酯酶能從RNA或DNA鏈的游離的3＇-OH逐個(gè)水解，生成5＇-核苷酸。牛脾磷酸二脂酶從游離的5＇-OH開(kāi)始逐個(gè)水解，生成3＇核苷酸。二、核苷酸的降解1.核苷酸酶（磷酸單脂酶）水解核苷酸，產(chǎn)生核苷和磷酸。非特異性磷酸單酯酶：不論磷酸基在戊糖的2＇、3＇、5＇，都能水解下來(lái)。特異性磷酸單酯酶只能水解3＇核苷酸或5＇核苷酸（3＇核苷酸酶、5＇核苷酸酶）。2.核苷酶兩種：①核苷磷酸化酶：廣泛存在，反應(yīng)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。三、嘌呤堿的分解首先在各種脫氨酶的作

4、用下水解脫氨，脫氨反應(yīng)可發(fā)生在嘌呤堿、核苷及核苷酸水平上。不同種類(lèi)的生物分解嘌呤堿的能力不同，因此，終產(chǎn)物也不同。排尿酸動(dòng)物：靈長(zhǎng)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、昆蟲(chóng)、排尿酸爬蟲(chóng)類(lèi)排尿囊素動(dòng)物：哺乳動(dòng)物（靈長(zhǎng)類(lèi)除外）、腹足類(lèi)排尿囊酸動(dòng)物：硬骨魚(yú)類(lèi)排尿素動(dòng)物：大多數(shù)魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)某些低等動(dòng)物能將尿素進(jìn)一步分解成NH3和CO2排出。植物分解嘌呤的途徑與動(dòng)物相似，產(chǎn)生各種中間產(chǎn)物（尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。微生物分解嘌呤類(lèi)物質(zhì)，生成NH3、CO2及有機(jī)酸（甲酸、乙酸、乳酸、等）。四、嘧啶堿的分解人和某些動(dòng)物體內(nèi)脫氨基過(guò)程有的發(fā)生在核苷或核苷酸上。脫下的NH3可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成尿

5、素排出。五、嘌呤核苷酸的合成（一）從頭合成由5＇-磷酸核糖-1＇-焦磷酸（5＇-PRPP）開(kāi)始，先合成次黃嘌呤核苷酸，然后由次黃嘌呤核苷酸（IMP）轉(zhuǎn)化為腺嘌呤核苷酸和鳥(niǎo)嘌呤核苷酸。嘌呤環(huán)合成的前體：CO2、甲酸鹽、Gln、Asp、Gly，Gln提供-NH2：N9，Gly：C4、C5、N7，5，10-甲川FHFA：C8，Gln提供-NH2：N3，CO2：C6，Asp提供-NH2：N1，10-甲酰THFA：C2。1.次黃嘌呤核苷酸（IMP）的合成（1）磷酸核糖焦磷酸轉(zhuǎn)酰胺酶（轉(zhuǎn)氨）5-磷酸核糖焦磷酸+Gln→5-磷酸核糖胺+Glu+ppi使原來(lái)α-構(gòu)型

6、的核糖轉(zhuǎn)化成β構(gòu)型。（2）甘氨酰胺核苷酸合成酶5-磷酸核糖胺+Gly+ATP→甘氨酰胺核苷酸+ADP+Pi（3）甘氨酰胺核苷酸轉(zhuǎn)甲?；父拾滨０泛塑账?N5N10-甲川FH4+H2O→甲酰甘氨酰胺核苷酸+FH4甲川基可由甲酸或氨基酸供給。（4）甲酰甘氨脒核苷酸合成酶甲酰甘氨酰胺核苷酸+Gln+ATP+H2O→甲酰甘氨脒核苷酸+Glu+ADP+pi此步反應(yīng)受重氮絲氨酸和6-重氮-5-氧-正亮氨酸不可逆抑制，這兩種抗菌素與Gln有類(lèi)似結(jié)構(gòu)。（5）氨基咪唑核苷酸合成酶甲酰甘氨脒核苷酸+ATP→5-氨基咪唑核苷酸+ADP+Pi（6）氨基咪唑核苷酸羧化酶5-氨

7、基咪唑核苷酸+CO2→5-氨基咪唑-4羧酸核苷酸（7）氨基咪唑琥珀基氨甲酰核苷酸合成酶5-氨基咪唑-4-羧酸核苷酸+Asp+ATP→5-氨基咪唑4-（N-琥珀基）氨甲酰核苷酸（8）腺苷酸琥珀酸裂解酶5-氨基咪唑-4-（N-琥珀基）氨甲酰核苷酸→5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸+延胡索酸（9）氨基咪唑氨甲酰核苷酸轉(zhuǎn)甲?；?-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸+N10-甲酰FH4→5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核苷酸+FH4（10）次黃嘌呤核苷酸環(huán)水解酶5-甲酰胺基咪唑-4-氨甲酰核苷酸→次黃嘌呤核苷酸+H2O總反應(yīng)式：5-磷酸核糖+CO2+甲川THFA+甲酰TH

8、FA+2Gln+Gly+Asp+5ATP→IMP+2THFA+2Glu+延胡索酸+4ADP+1AMP+4Pi