《生物化學(xué)與分子生物學(xué) 第9章：核酸的降解與核苷酸代謝課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物化學(xué)與分子生物學(xué) 第9章：核酸的降解與核苷酸代謝課件（37頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,第九章 核酸的降解和核苷酸代謝,第九章 核酸的降解和核苷酸代謝,1,第一節(jié) 核酸的酶促降解,一、核酸降解的一般順序,：,1、核酸酶：核酸核苷酸；,2、核苷酸酶：核苷酸核苷+磷酸；,3、核苷酶：核苷含氮堿基,第一節(jié) 核酸的酶促降解一、核酸降解的一般順序：,2,生物化學(xué)與分子生物學(xué) 第9章：核酸的降解與核苷酸代謝課件,3,二、核酸酶的分類(lèi),按,作用底物,分：,RNase、DNase,；,按,作用方式,分：外切酶、內(nèi)切酶；,按,作用鍵,分：水解3-磷酸酯鍵的酶和5-磷酸酯鍵的酶,二、核酸酶的分類(lèi)按作用底物分：R

2、Nase、DNase；,4,1,、核酸外切酶：,可同時(shí)作用于,DNA、RNA,的外切酶,1、核酸外切酶：可同時(shí)作用于DNA、RNA的外切酶,5,2,、核酸內(nèi)切酶,(,endonuclease),能夠水解核酸分子內(nèi)磷酸二酯鍵的酶,一般的核酸內(nèi)切酶專(zhuān)一性不強(qiáng)（專(zhuān)一性強(qiáng)的不多，如，牛胰核酸酶：嘧啶核苷酸嘧啶核苷-3-磷酸），,限制性?xún)?nèi)切酶具有很強(qiáng)的堿基專(zhuān)一性。,2、核酸內(nèi)切酶(endonuclease)能夠水解核酸分子內(nèi),6,限制性?xún)?nèi)切酶,(,restrietion endonuclease),概念：原核生物體內(nèi)一類(lèi)能識(shí)別雙鏈,DNA,上特定的一段核苷酸序列并在特定位點(diǎn)切斷,DNA,兩條鏈的核酸內(nèi)切

3、酶。,限制性?xún)?nèi)切酶(restrietion endonucle,7,限制性?xún)?nèi)切酶具有很強(qiáng)的堿基專(zhuān)一性。,識(shí)別位點(diǎn)：個(gè)堿基的回文序列,切割結(jié)果：,平頭末端(,cohesive end)：,切口齊的,粘性末端(,blunt end)：,切口交錯(cuò),限制性?xún)?nèi)切酶具有很強(qiáng)的堿基專(zhuān)一性。,8,生物學(xué)功能：降解外面侵入的,DNA，,而不降解自身細(xì)胞中的,DNA。,應(yīng)用：基因工程的工具酶,分子手術(shù)刀,生物學(xué)功能：降解外面侵入的DNA，而不降解自身細(xì)胞中的DNA,9,生物化學(xué)與分子生物學(xué) 第9章：核酸的降解與核苷酸代謝課件,10,第二節(jié) 嘌呤和嘧啶的分解,第二節(jié) 嘌呤和嘧啶的分解,11,一、嘌呤的分解,氧化降解

4、,：,A、G,尿酸,；,不同的動(dòng)物將尿酸直排或進(jìn)行不同程度繼續(xù)降解排出體外。,濃度過(guò)高,尿結(jié)石,、,痛風(fēng),一、嘌呤的分解氧化降解：A、G 尿酸；,12,生物化學(xué)與分子生物學(xué) 第9章：核酸的降解與核苷酸代謝課件,13,黃嘌呤氧化酶,（肝、小腸、腎）：黃嘌呤 尿酸；,人類(lèi)、靈長(zhǎng)類(lèi),動(dòng)物排尿酸于尿中，但,大多數(shù)的,N,尿素,；而,鳥(niǎo)類(lèi)、爬行動(dòng)物、昆蟲(chóng)的,N,尿酸,；,尿酸水溶性差,過(guò)多則結(jié)晶沉積,（關(guān)節(jié)、軟組織、腎）,痛風(fēng),（手指首先發(fā)熱紅腫，疼痛無(wú)比，活動(dòng)困難，進(jìn)而影響膝、腕及踝關(guān)節(jié)，造成關(guān)節(jié)畸形僵硬。慢性痛風(fēng)可導(dǎo)致腎結(jié)石、痛風(fēng)性腎病等）；,成年男性患病機(jī)率較高；,高嘌呤飲食，核酸大量降解，腎疾病

5、 尿酸；,治療：,別嘌呤醇,（,XO,的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑）,黃嘌呤氧化酶（肝、小腸、腎）：黃嘌呤 尿酸；,14,生物化學(xué)與分子生物學(xué) 第9章：核酸的降解與核苷酸代謝課件,15,二、嘧啶的分解,C、U,-,丙氨酸,+,NH,3,+CO,2,T,-,氨基異丁酸,+,NH,3,+CO,2,-,丙氨酸、,-,氨基異丁酸,排出體外、進(jìn)行有機(jī)酸代謝,二、嘧啶的分解C、U -丙氨酸+NH3+CO2,16,生物化學(xué)與分子生物學(xué) 第9章：核酸的降解與核苷酸代謝課件,17,小 結(jié),核苷酸 戊糖+堿基（嘌呤、嘧啶）+,Pi；,戊糖,CO,2,+,H,2,O+ATP；,人體內(nèi)的堿基通常不能徹底降解：嘌呤尿酸（排泄）；嘧啶

6、,-,氨基酸（主要隨尿排除，或進(jìn)行有機(jī)酸代謝）,小 結(jié)核苷酸 戊糖+堿基（嘌呤、嘧啶）+Pi,18,第三節(jié) 核苷酸的生物合成,生物都能從,基本原料,合成嘌呤和嘧啶核苷酸（,從頭合成,）；,因此核酸不是必需營(yíng)養(yǎng)素（,珍奧核酸是騙局！,）；,生物也都能利用體內(nèi)降解的和食物吸收的,現(xiàn)成嘌呤,、,嘧啶,合成核苷酸（,補(bǔ)救合成,）；,第三節(jié) 核苷酸的生物合成生物都能從基本原料合成嘌呤和嘧啶核,19,（一）,從頭合成,（,De Novo Synthesis,）,定義：5-磷酸核糖+,aa+CO,2,嘌呤核苷酸,場(chǎng)所：主要在肝臟,比例：通常占95%,一、嘌呤核苷酸的合成,（一）從頭合成（De Novo Sy

7、nthesis）定義：5,20,甘氨坐中間，谷氨站兩邊，左手開(kāi)天門(mén)，頭頂二氧碳,甘氨坐中間，谷氨站兩邊，左手開(kāi)天門(mén)，頭頂二氧碳,21,1、,PRPP,合成,IMP,所有嘌呤核苷酸均由,IMP（,次黃嘌呤核苷酸,）,合成；,PRPP：5-,磷酸核糖焦磷酸；,5-,磷酸核糖+,PPi PRPP,1、PRPP合成IMP 所有嘌呤核苷酸均由IMP（次黃嘌呤核,22,生物化學(xué)與分子生物學(xué) 第9章：核酸的降解與核苷酸代謝課件,23,2、,AMP,和,GMP,的合成,嘌呤核苷酸氧化脫氨基的步驟,（XMP）,2、AMP和GMP的合成嘌呤核苷酸氧化脫氨基的步驟（XMP）,24,（二）,補(bǔ)救合成,（,Salvag

8、e Pathway,）,定義：游離的嘌呤或嘌呤核苷嘌呤核苷酸,場(chǎng)所：,腦,、,骨髓,途徑：,核苷磷酸化酶+核苷磷酸激酶途徑,；,磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑,（二）補(bǔ)救合成（Salvage Pathway）定義：游離的,25,1、,核苷磷酸化酶,+,核苷磷酸激酶途徑,嘌呤+1-,PR,核苷+磷酸,核苷+,ATP,核苷酸+,ADP,僅有,腺苷磷酸激酶,，因此該途徑不重要。,2、,磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑,嘌呤+,PRPP,嘌呤核苷酸+,PPi,酶：腺嘌呤、,次黃嘌呤-鳥(niǎo)嘌呤,1、核苷磷酸化酶+核苷磷酸激酶途徑嘌呤+1-PR,26,萊-拉綜合癥,次黃嘌呤-鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶缺乏；,在23歲時(shí)，患兒開(kāi)始咬自己的嘴

9、唇和手指，智力缺陷，經(jīng)常性痙攣，舞蹈樣動(dòng)作，痛風(fēng)，可活至20歲左右；,尿酸積累結(jié)石，痛風(fēng)自殘（？）,機(jī)理不明，別嘌呤醇無(wú)效,萊-拉綜合癥次黃嘌呤-鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶缺乏；,27,3、意義,節(jié)約能量和,一些,Aa,的,消耗；,有些組織（如腦、骨髓）只能進(jìn)行嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成；,可提高康復(fù)速度（核酸類(lèi)補(bǔ)品的功能）,3、意義節(jié)約能量和一些Aa的消耗；,28,嘧啶環(huán)：,氨甲酰磷酸,+,Asp,先合成嘧啶環(huán)，再添加5-,PR；,二、嘧啶核苷酸的合成,嘧啶環(huán)：氨甲酰磷酸+Asp二、嘧啶核苷酸的合成,29,1、氨甲酰磷酸的合成,氨甲酰磷酸合成酶,：,線粒體,尿素合成,氨基酸代謝,氨甲酰磷酸合成酶,：,細(xì)

10、胞質(zhì),嘧啶合成,核苷酸代謝,1、氨甲酰磷酸的合成氨甲酰磷酸合成酶：線粒體 尿素,30,2、,UMP,和,CTP,的從頭合成,2、UMP和CTP的從頭合成,31,生物化學(xué)與分子生物學(xué) 第9章：核酸的降解與核苷酸代謝課件,32,3、嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成,1）,磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑,不重要,U+PRPP UMP+PPi,C,不能直接與,PRPP,反應(yīng),2）,磷酸化酶+尿苷激酶途徑,重要,磷酸化酶：,U(C)+1-PR,尿苷(胞苷)+,Pi,尿苷激酶,：尿苷(胞苷)+,ATP UMP(CMP)+ADP,3、嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成1）磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑 不重,33,三、脫氧核糖核苷酸的合成,dNDP+ATP dNTP+ADP,激酶,三、脫氧核糖核苷酸的合成dNDP+ATP,34,大腸桿菌、動(dòng)物、植物,2條多肽鏈,非正鐵血紅素,廣泛存在,大腸桿菌、動(dòng)物、植物 2條多肽鏈,35,其他原核生物,NTP,dNTP,核糖核苷酸還原酶,1條多肽鏈,非正鐵血紅素+,VB,12,僅存在于某些微生物和藻類(lèi),其他原核生物 NTPdNTP核糖核苷酸還原酶 1條多肽鏈,36,學(xué)習(xí)要點(diǎn),掌握核酸內(nèi)切酶，外切酶作用特點(diǎn)。,掌握核苷酸的主要生理作用。,了解嘌呤堿和嘧啶堿的降解過(guò)程。,掌握從頭合成中，嘌呤核和嘧啶核上各原子的來(lái)源,，了解核苷酸的合成過(guò)程,學(xué)習(xí)要點(diǎn)掌握核酸內(nèi)切酶，外切酶作用特點(diǎn)。,37,