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1、第十章核酸的降解和核苷酸代謝1目錄第一節(jié)核酸的降解第二節(jié)堿基的分解代謝課本第33章第三節(jié)核苷酸的生物合成2主要內(nèi)容：1．核酸的消化與吸收：核酸酶，磷酸二酯酶，核苷酸酶，核苷水解酶，核苷磷酸酶；2．核苷酸的分解代謝：嘌呤核苷酸分解，嘧啶核苷酸分解；3．核苷酸的合成代謝：嘌呤核苷酸的生物合成，嘧啶核苷酸的生物合成，脫氧核苷酸生物合成，核苷三磷酸生物合成，核苷酸的補(bǔ)救合成途徑。3教學(xué)重點(diǎn)：核苷酸的分解代謝；脫氧核苷酸生物合成，核苷三磷酸生物合成，核苷酸的補(bǔ)救合成途徑。教學(xué)難點(diǎn)：1．堿基的分解；2．核苷酸的從頭合成。4概述核酸及核酸酶促降解產(chǎn)物核苷酸和他們的衍
2、生物在代謝上非常重要，他們幾乎參與細(xì)胞的所有生化過程，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：核苷酸是核酸合成的前體物質(zhì)是很多生物合成過程中重要的活性中間物。如ATP,GTP;UDPG，ADPGATP是生物能量代謝中通用的高能化合物腺苷酸是生物體中重要輔助因子如NAD+、NADP+、FAD及CoA等。重要代謝調(diào)節(jié)物。如“第二信使”cAMP和cGMP是許多激素引起生理效應(yīng)的中間介質(zhì)。510.1核酸的降解3871、非酶水解：DNA穩(wěn)定，耐酸堿RNA易水解：堿中水解10.1.1核酸的水解6核酸單核苷酸核苷磷酸堿基戊糖嘌呤嘧啶核糖脫氧核糖核酸酶核苷酸酶核苷酶2、酶促水解：71
3、0.1.2核酸水解酶生物體內(nèi)有專一性很強(qiáng)，只作用于核酸的磷酸二酯鍵，生成寡核苷酸和單核苷酸的酶，稱核酸酶，又稱磷酸二酯酶。1、概念82、分類其它：如雙鏈酶、單鏈酶等底物：脫氧核糖核酸酶（DNase）核糖核酸酶（RNase）作用方式：核酸外切酶核酸內(nèi)切酶按磷酸二酯鍵斷裂的方式3’-p5’-p910.1.3核苷酸酶、核苷酶1、核苷酸酶2、核苷酶單核苷酸核苷酸酶核苷+磷酸核苷酸酶專一性酶非專一性酶3’-核苷酸酶5’-核苷酸酶磷酸單酯酶核苷+H2O堿基+戊糖核苷+磷酸堿基+戊糖-1-磷酸核苷水解酶核苷磷酸化酶10次黃嘌呤尿素NH3+CO2鳥嘌呤RNH2黃嘌呤尿
4、酸（酮式）氧化酶脫氨酶尿囊素腺嘌呤氧化酶脫氨酶10.2堿基的分解代謝38810.2.1嘌呤堿的分解11尿酸：人及靈長類、鳥類及某些爬蟲類尿囊素：非靈長類哺乳動物，腹足類尿囊酸：硬骨魚類尿素，乙醛酸：兩棲類氨：海洋無脊椎動物尿酸氧化酶尿囊素酶尿囊酸酶脲酶12次黃嘌呤黃嘌呤尿酸腺嘌呤腺苷腺苷酸次黃苷酸次黃苷鳥嘌呤鳥苷酸鳥苷黃苷黃苷酸嘌呤類在核苷酸或核苷的三個水平上的降解13二氫尿嘧啶還原H2O（開環(huán)）β－脲基丙酸H2Oβ－丙氨酸還原二氫胸腺嘧啶β－脲基異丁酸CO2+NH3H2O胞苷尿苷NH3β－氨基異丁酸10.2.2嘧啶堿的分解UT14CMPUMPdTMP
5、胞苷尿苷脫氧胸苷尿嘧啶胸腺嘧啶β－丙氨酸β－氨基異丁酸CO2+NH3嘧啶與其相應(yīng)核苷與核苷酸之間的關(guān)系1510.3核苷酸的生物合成391從頭合成基本途徑半合成（補(bǔ)救合成）（CO2/NH3/AA/戊糖）核苷酸dNDP分解的現(xiàn)成嘌呤、嘧啶ATP16核苷酸合成的兩條途徑核糖、氨基酸、CO2、NH3等核糖核苷酸脫氧核苷酸輔酶RNA核苷堿基脫氧核苷DNA“補(bǔ)救”途徑從頭合成1710.3.1嘌呤核苷酸的合成嘌呤核來源NNC123547689CO2Asp一碳單位Gln甘氨酸一碳單位N5,N10-次甲基四氫葉酸18從5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）開始，經(jīng)一系列酶反應(yīng)生
6、成甲酰甘氨咪唑核糖核苷酸，然后咪唑環(huán)閉合生成5-氨基咪唑核糖核苷酸。再經(jīng)羧化，與天冬氨酸縮合，甲?；?，再閉環(huán)而首先合成次黃嘌呤核苷酸（肌苷酸，IMP），然后在轉(zhuǎn)化成其他嘌呤核苷酸。R-5’-PPRPP5-氨基咪唑核糖核苷酸IMPAMPXMPGMP激酶參見課本P394+Asp氧化+Gln19補(bǔ)救合成嘌呤堿+1-磷酸核糖嘌呤核苷+Pi嘌呤堿+PRPP嘌呤核苷酸核苷磷酸化酶核苷酸焦磷酸化酶核苷酸激酶PPiATPADP2010.3.2嘧啶核苷酸的合成CO2GlnAsp嘧啶核來源12345621從頭合成Gln+CO2氨甲酰磷酸氨甲酰天冬氨酸UMP+NH3+CH3
7、dTMPCMP+Asp參見課本P397UTPCTP+Gln22補(bǔ)救合成嘧啶堿+1-磷酸核糖嘧啶核苷+Pi嘧啶堿+PRPP嘧啶核苷酸核苷磷酸化酶核苷焦磷酸化酶核苷酸激酶PPiATPADP23NDPdNDP10.3.3脫氧核苷酸的生物合成NDP+硫氧還蛋白SHSH核苷二磷酸還原酶dNDP+H2O硫氧還蛋白SS硫氧還蛋白還原酶NADPH+H+NADP+H2O242526①具有嚴(yán)格的堿基專一性，有專一的識別順序、切點(diǎn)②粘性未端，平整末端限制性內(nèi)切酶(簡稱限制酶)限制性內(nèi)切酶主要降解外源的未經(jīng)特殊修飾的DNA，對自身起了保護(hù)作用。27蛇毒磷酸二酯酶5’3’POH
8、5’3’POH+3’5’-核苷酸28牛脾磷酸二酯酶5’3’POH5’3’POH+5’3’-核苷
