dd核苷酸代謝

1、第八章第八章 核苷酸代謝核苷酸代謝 核苷酸是核酸的基本組成單位，是生物體一類重要的核苷酸是核酸的基本組成單位，是生物體一類重要的生物小分子化學成分。幾乎所有化學反應中，核苷酸都起生物小分子化學成分。幾乎所有化學反應中，核苷酸都起著重要作用，主要表現(xiàn)在：著重要作用，主要表現(xiàn)在：合成合成dna、rna的前體；的前體；udpg、adpg是葡萄糖殘基的供體，用于合成多糖；是葡萄糖殘基的供體，用于合成多糖； cdp-甘油二脂、甘油二脂、s-腺苷甲硫氨酸參與磷脂的合成；腺苷甲硫氨酸參與磷脂的合成；atp生成與利用是生物能的生成、儲存、轉運的中心；生成與利用是生物能的生成、儲存、轉運的中心；nad+nadp

2、+hscoafadfmn都是腺苷酸的衍生物；都是腺苷酸的衍生物；campcgmp分別是分別是atp、gtp轉變的重要第二信使；轉變的重要第二信使；gtp是生物大分子移位反應的主要驅動力。是生物大分子移位反應的主要驅動力。一、一、 核酸的酶促降解核酸的酶促降解 1、核酸酶、核酸酶(nuclease) 水解核酸中的磷酸二酯鍵的酶稱為核酸酶水解核酸中的磷酸二酯鍵的酶稱為核酸酶(nuclease)。根據(jù)分解底物的不同可分為：根據(jù)分解底物的不同可分為：dna酶酶(deoxyribonuclease,dnaase)和和rna酶酶(ribonuclease,rnaase)。 按水解方式有：核酸內(nèi)切酶按水解方

3、式有：核酸內(nèi)切酶(endonuclease)和核酸外切酶和核酸外切酶(exonuclease)； 按酶專一性有按酶專一性有:隨機水解酶和限制性內(nèi)切酶隨機水解酶和限制性內(nèi)切酶；第一節(jié)第一節(jié) 核酸的酶促降解核酸的酶促降解2 2、核酸外切酶、核酸外切酶水解水解dnadna和和rna 3rna 3 或或5 5 末端的磷酸二酯鍵，如蛇毒磷酸二酯末端的磷酸二酯鍵，如蛇毒磷酸二酯酶從底物的酶從底物的3 3 - -端逐個水解下端逐個水解下5 5 - -核苷酸，牛脾磷酸二酯酶從底核苷酸，牛脾磷酸二酯酶從底物的物的5 5 - -端逐個水解下端逐個水解下3 3 - -核苷酸核苷酸3 3、核酸內(nèi)切酶、核酸內(nèi)切酶 催化

4、水解多核苷酸內(nèi)部的磷酸二酯鍵催化水解多核苷酸內(nèi)部的磷酸二酯鍵 非特異性非特異性 核酸酶：可水解核酸酶：可水解dnadna和和rnarna，產(chǎn)物為產(chǎn)物為3 3 - -磷酸寡磷酸寡聚核苷酸（小球菌核酸酶）或聚核苷酸（小球菌核酸酶）或5 5 - -磷酸寡聚核苷酸（鏈孢霉菌磷酸寡聚核苷酸（鏈孢霉菌核酸酶）。核酸酶）。 脫氧核糖核酸酶：水解脫氧核糖核酸酶：水解dnadna的磷酸二酯鍵，產(chǎn)物為的磷酸二酯鍵，產(chǎn)物為3 3 - -磷酸磷酸寡聚核苷酸（牛胰脫氧核糖核酸酶）或寡聚核苷酸（牛胰脫氧核糖核酸酶）或5 5 - -磷酸寡聚核苷酸磷酸寡聚核苷酸（牛脾核糖核酸酶）。（牛脾核糖核酸酶）。 特異性酶特異性酶 限制

5、性內(nèi)切酶：可識別限制性內(nèi)切酶：可識別dnadna上的專一性位點，上的專一性位點， 其堿基長度是其堿基長度是4848個堿基，將兩條鏈同時切開，可形成粘個堿基，將兩條鏈同時切開，可形成粘性性末端末端( (如如ecoriecori) )或平末端（如或平末端（如haeiiihaeiii ），），是基因工程中它們是基因工程中它們就象一流外科大夫手中的手術刀。就象一流外科大夫手中的手術刀。 核糖核酸酶：水解核糖核酸酶：水解rnarna的磷酸二酯鍵，產(chǎn)物為的磷酸二酯鍵，產(chǎn)物為3 3 - -磷酸寡磷酸寡聚聚核苷酸（牛胰核糖核酸酶）或核苷酸（牛胰核糖核酸酶）或5 5 - -磷酸寡聚核苷酸（核糖核磷酸寡聚核苷酸（

6、核糖核酸酶酸酶t t1 1）。）。ecorihaeiii53n-c- t- t-a-a-g-nn-g-a- a-t-t- c-n35-n-c-t-t-a-a g-n-n-g a-a-t-t-c-n-53355335n-c-c-g-g-nn-g-g-c-c-nn-c-c g-g-nn-g-g c-c-n5335第二節(jié)第二節(jié) 核苷酸的分解核苷酸的分解一、核苷酸水解一、核苷酸水解核苷酸核苷酸+ +h h2 2o o 核苷核苷+ +磷酸磷酸核苷酸酶核苷酸酶二、核苷分解二、核苷分解核苷酸核苷酸+ +h h2 2o o 含氮堿含氮堿+ 5-+ 5-磷酸磷酸- -戊糖戊糖核苷酶核苷酶1. 1. 水解水解op

7、oooch2ohohonnnnhhhnh核苷酶核苷酶opoooch2ohohoohnnnnhhhnhh+h2o腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸amp腺嘌呤腺嘌呤a5-5-磷酸磷酸- -戊糖戊糖3. 3. 堿基降解堿基降解 堿基降解是復雜的過程，在不同的生物其降解堿基降解是復雜的過程，在不同的生物其降解過程也不同。過程也不同。 核苷核苷+ + h h2 2o o 含氮堿含氮堿+ +戊糖戊糖核苷酶核苷酶2. 2. 磷酸解磷酸解核苷核苷+ +磷酸磷酸 含氮堿含氮堿 + 1- + 1-磷酸磷酸- -戊戊糖糖核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶 一、核糖核苷酸的合成一、核糖核苷酸的合成1. 1. 從頭合成途徑從頭合成途徑

8、利用簡單底物合成核苷酸的過程。利用簡單底物合成核苷酸的過程。第二節(jié)第二節(jié) 核苷酸的合成核苷酸的合成嘌呤核苷酸的合成嘌呤核苷酸的合成：戊糖供體為戊糖供體為prppprpp，嘌呤環(huán)由多個原子嘌呤環(huán)由多個原子分子作為供體，經(jīng)多步反應在分子作為供體，經(jīng)多步反應在prppprpp上合成。上合成。oohohohch2 phhhhooohohch2 phhhhp patpamp磷酸核磷酸核糖焦磷糖焦磷酸酶酸酶5-磷酸磷酸-核糖核糖5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸焦磷酸（prpp）prppprpp的合成的合成prpp次黃嘌呤次黃嘌呤核苷酸核苷酸（imp）天冬氨酸、甲酸天冬氨酸、甲酸鹽、谷氨酰胺、鹽、谷氨酰胺、

9、甘氨酸、甘氨酸、coco2 2ampgmp612345789嘌呤環(huán)原子來源嘌呤環(huán)原子來源nnnnnn谷氨酰胺（酰胺基）谷氨酰胺（酰胺基）n甘氨酸甘氨酸n天冬氨酸天冬氨酸cco2甲酸鹽甲酸鹽c甲酸鹽甲酸鹽c（3）嘧啶核苷酸的合成：由氨甲酰磷酸和天冬氨酸供給）嘧啶核苷酸的合成：由氨甲酰磷酸和天冬氨酸供給原子先合成環(huán)，再與原子先合成環(huán)，再與prpp結合形成嘧啶核苷酸結合形成嘧啶核苷酸嘧啶環(huán)的原子來源嘧啶環(huán)的原子來源ccncnc612345utpctpump2. 2. 補救途徑補救途徑 利用核苷酸的分解產(chǎn)物再合成核苷酸的途徑利用核苷酸的分解產(chǎn)物再合成核苷酸的途徑（1 1）嘌呤核苷酸）嘌呤核苷酸 在腺嘌

10、呤磷酸核糖轉移酶、鳥嘌呤磷酸核在腺嘌呤磷酸核糖轉移酶、鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶催化下形成相應的核苷酸：糖轉移酶催化下形成相應的核苷酸：prpp + prpp + 腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸 + + ppippiprpp + prpp + 鳥嘌呤鳥嘌呤鳥嘌呤核苷酸鳥嘌呤核苷酸 + + ppippi氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸co2nh3氨甲酰氨甲酰磷酸磷酸乳清酸乳清酸（嘧啶衍生物）（嘧啶衍生物）ccncnc612345天冬氨酸天冬氨酸cccn核苷核苷+atp 核苷酸核苷酸+adp核苷磷酸激酶核苷磷酸激酶（2 2）嘧啶核苷酸）嘧啶核苷酸尿嘧啶尿嘧啶 + prpp ump + ppiump磷酸磷酸核糖轉移酶核糖轉移酶嘧啶核苷嘧啶核苷 + atp ump + adpumpump磷酸磷酸核糖轉移酶核糖轉移酶二、脫氧核糖核苷酸的合成二、脫氧核糖核苷酸的合成1. 核苷酸還原：各種核苷酸先形成核苷二磷酸，再還原為脫核苷酸還原：各種核苷酸先形成核苷二磷酸，再還原為脫氧核苷酸。氧核苷酸。nmp+atp ndp+adp ndp+硫氧還蛋白硫氧還蛋白（還）（還）dndp+硫氧還蛋白硫氧還蛋白（氧）（氧）硫氧還蛋白硫氧還蛋白（氧）（氧）+nadph+h+