生物化學(xué)第十一章核苷酸代謝

1、company logo1 核酸的酶促降解核酸的酶促降解核酸酶的分類核酸酶的分類（1 1）根據(jù)對底物的根據(jù)對底物的 專一性分為專一性分為（2 2）根據(jù)切割位點(diǎn)分為）根據(jù)切割位點(diǎn)分為核糖核酸酶核糖核酸酶( (rnasernase) )脫氧核糖核酸酶脫氧核糖核酸酶( (dnasednase) )非特異性核酸酶非特異性核酸酶核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶核酸外切酶核酸外切酶nucleotide company logov1 1 核酸的酶促降解核酸的酶促降解v2 2 嘌呤和嘧啶的分解嘌呤和嘧啶的分解v3 3 核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成nucleotide 第十一章：核苷酸代謝第十一章：核苷酸代謝compa

2、ny logov動物可以分泌水解酶類來分解食物中的核蛋白和動物可以分泌水解酶類來分解食物中的核蛋白和核酸類物質(zhì)，植物一般不能消化體外的有機(jī)物質(zhì)。核酸類物質(zhì)，植物一般不能消化體外的有機(jī)物質(zhì)。但生物中普遍存在著分解核酸的酶系。但生物中普遍存在著分解核酸的酶系。v有多種有多種 專一性專一性不同：專一性強(qiáng)的、專一性差的不同：專一性強(qiáng)的、專一性差的 酶切位點(diǎn)酶切位點(diǎn)不同不同: 外切酶、內(nèi)切酶等。外切酶、內(nèi)切酶等。company logov 核酸酶核酸酶 v 核酸核酸 低級多核苷酸、單核低級多核苷酸、單核v 磷酸二酯鍵水解磷酸二酯鍵水解核酸酶的分類核酸酶的分類（1 1）根據(jù)對底物的根據(jù)對底物的 專一性分為

3、專一性分為（2 2）根據(jù)切割位點(diǎn)分為）根據(jù)切割位點(diǎn)分為核糖核酸酶核糖核酸酶( (rnasernase) )脫氧核糖核酸酶脫氧核糖核酸酶( (dnasednase) )非特異性核酸酶非特異性核酸酶核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶核酸外切酶核酸外切酶company logo1 1 核酸的酶促降解核酸的酶促降解核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶dna酶：酶：dnase、dnase、限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶rna酶：酶：rnasea、rnaset1、rnaset2核酸外切酶核酸外切酶蛇毒磷酸二酯酶（蛇毒磷酸二酯酶（3端開始）端開始）牛脾磷酸二酯酶（牛脾磷酸二酯酶（5端開始）端開始）company logo核苷酸水解核苷酸水解由

4、磷酸單脂酶水解成為核苷與磷酸。由磷酸單脂酶水解成為核苷與磷酸。各種動物體內(nèi)各種動物體內(nèi)略有不同，但是略有不同，但是一般都經(jīng)磷酸解生成一般都經(jīng)磷酸解生成嘌呤堿嘌呤堿與與嘧啶堿嘧啶堿以及以及戊糖戊糖-1-磷酸磷酸。v戊糖戊糖-1-磷酸磷酸戊糖戊糖-5-磷酸磷酸戊糖磷酸途徑戊糖磷酸途徑v磷酸脫氧核糖磷酸脫氧核糖乙醛和甘油醛乙醛和甘油醛-3-磷酸磷酸再進(jìn)一再進(jìn)一步氧化分解步氧化分解company logo核苷核苷( (堿基堿基- -戊糖戊糖) )磷酸磷酸堿基堿基( (嘌呤和嘧啶嘌呤和嘧啶) )戊糖戊糖( (核糖或脫氧核糖核糖或脫氧核糖) )核苷酸核苷酸( (堿基堿基- -戊糖戊糖- -磷酸磷酸) )核

5、酸核酸 company logo2 2 嘌呤和嘧啶的分解嘌呤和嘧啶的分解最復(fù)雜最復(fù)雜的過程的過程company logov不同生物分解能力不同，產(chǎn)物不同。不同生物分解能力不同，產(chǎn)物不同。 嘌呤堿分解時：嘌呤堿分解時： （脫氨酶催化）脫氨酶催化） 腺嘌呤和鳥嘌呤脫氨分別生成次黃嘌呤和黃嘌呤。腺嘌呤和鳥嘌呤脫氨分別生成次黃嘌呤和黃嘌呤。 嘌呤的脫氨：可分別在三個水平上嘌呤的脫氨：可分別在三個水平上 嘌呤水平上的脫氨嘌呤水平上的脫氨 嘌呤脫氨嘌呤脫氨 核苷水平上的脫氨核苷水平上的脫氨 核苷酸水平上的脫氨核苷酸水平上的脫氨（一）、嘌呤（一）、嘌呤(purine)的分解的分解company logo 嘌

6、呤堿的分解嘌呤堿的分解company logo腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺嘌呤腺嘌呤次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷次黃嘌呤核苷次黃嘌呤次黃嘌呤h2opipipi核糖核糖-1-p核苷酸酶核苷酸酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶腺嘌腺嘌呤核呤核苷酸苷酸脫氨脫氨酶酶+h2o-nh3嘌呤嘌呤腺核腺核苷脫苷脫氨酶氨酶+h2o-nh3腺嘌腺嘌呤脫呤脫氨酶氨酶+h2o-nh3h h2 2o opipipi核糖核糖-1-p-1-p核苷酸酶核苷酸酶核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶company lcompany lcompany logo c 脫氨脫氨u（還原）（還原）二氫尿嘧啶二氫尿嘧啶水解開環(huán)水

7、解開環(huán) 再水解氧化再水解氧化生成生成nhnh3 3、coco2 2及及-丙氨酸。丙氨酸。 t 降解成降解成-氨基異丁酸氨基異丁酸 直接隨尿排出或進(jìn)一直接隨尿排出或進(jìn)一步分解。步分解。（二）嘧啶（二）嘧啶( (pyrimidinepyrimidine) )的分解的分解 有氨基的先脫氨基有氨基的先脫氨基 加加h還原打開雙鍵還原打開雙鍵 加水水解開環(huán)，加水水解開環(huán)， 再水解、氧化再水解、氧化company logo嘧嘧啶啶的的分分解解嘧啶堿的分解company logo3 核苷酸的生物合成核苷酸的生物合成（一）一） 核苷酸生物合成的基本途徑核苷酸生物合成的基本途徑（二）二） 嘌呤核苷酸的合成嘌呤核苷

8、酸的合成（三）三） 嘧啶核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成（四）（四） 核苷酸轉(zhuǎn)化成核苷三磷酸核苷酸轉(zhuǎn)化成核苷三磷酸（五）五） 脫氧核苷酸的合成脫氧核苷酸的合成（六）六） 胸苷酸的合成胸苷酸的合成（七）（七） 核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)company logo（一）一） 核苷酸生物合成的基本途徑核苷酸生物合成的基本途徑補(bǔ)救途徑補(bǔ)救途徑從頭合成從頭合成核苷核苷堿基堿基脫氧核苷脫氧核苷核糖核苷酸核糖核苷酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸輔酶輔酶dnarna核糖、氨基酸、核糖、氨基酸、co2、nh3兩條途徑兩條途徑company logo兩條途徑的差異兩條途徑的差異company logo（二）二） 嘌

9、呤核苷酸嘌呤核苷酸的的從頭從頭合合成成 v嘌呤核苷酸的嘌呤核苷酸的：天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、co2、甲酸鹽等化合物。、甲酸鹽等化合物。v在在合成，合成， 5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸（焦磷酸（5-prpp） 由由5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸（焦磷酸（5-prpp）開開始，始， 首先合成前體物首先合成前體物次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸(imp)， imp再轉(zhuǎn)變成再轉(zhuǎn)變成amp與與gmp。company logo ncn136c2cc54 nnnc978二氧化碳二氧化碳天冬氨酸天冬氨酸甲酸鹽甲酸鹽谷氨酰氨谷氨酰氨甲酸鹽甲酸鹽甘氨酸甘氨酸嘌呤環(huán)各元子來源嘌呤環(huán)

10、各元子來源甘酸中間站甘酸中間站谷酰下倆谷酰下倆n ncoco2 2是左頭是左頭天酸是左肩天酸是左肩左右各甲酸左右各甲酸背一背背一背company lcompany logo5-5-磷酸核糖焦磷酸磷酸核糖焦磷酸5-5-磷酸磷酸核糖胺核糖胺甘氨酸甘氨酸甘氨酰胺核苷酸甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨咪核苷酸甲酰甘氨咪核苷酸5-5-氨基咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-羧核苷酸羧核苷酸imp的 生物合成5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-琥珀琥珀基基- -甲酰胺核苷酸甲酰胺核苷酸甲酰甲酰thfathfa5-5-氨基咪唑氨基咪唑-4-4-氨甲酰核苷酸氨甲酰

11、核苷酸5-5-甲酰氨基咪唑甲酰氨基咪唑- -4-4-氨甲酰核苷酸氨甲酰核苷酸次黃嘌呤核苷酸次黃嘌呤核苷酸（impimp）company logoimp的合成company logo重要的中間產(chǎn)物重要的中間產(chǎn)物ampamp、gmpgmp的前體的前體amp、gmp生成生成company lcompany logo（三）三） 嘧啶核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成1.1.先合成先合成umpump再轉(zhuǎn)變成其他嘧啶核苷酸再轉(zhuǎn)變成其他嘧啶核苷酸2.2.先合成嘧啶環(huán)再與核糖結(jié)合先合成嘧啶環(huán)再與核糖結(jié)合合成特點(diǎn)合成特點(diǎn)ccccnnco2天冬氨酸天冬氨酸nh3嘧啶原子來源嘧啶原子來源company logo（三）三）

12、 嘧啶核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成company logo（三）三） 嘧啶核苷酸的合成嘧啶核苷酸的合成*乳清酸乳清酸ump 重要的重要的中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物company logo( (四四) ) 核苷酸轉(zhuǎn)化成核苷三磷酸核苷酸轉(zhuǎn)化成核苷三磷酸 ampamp adpadp atpatp atpatp adp adp atp atp adp adpgmp gmp gdpgdp gtpgtp atpatp adp adp atp atp adp adp激酶激酶激酶激酶激酶激酶激酶激酶company logo（五）五） 脫氧核苷酸的合成脫氧核苷酸的合成v經(jīng)還原，將核糖第二位碳原子上的氧脫去。經(jīng)還原，將核糖

13、第二位碳原子上的氧脫去。company logo（六）六） 胸苷酸的合成胸苷酸的合成v由尿苷酸由尿苷酸(ump)(ump)為起點(diǎn)，還原脫氧、甲基化而成。為起點(diǎn)，還原脫氧、甲基化而成。company logo（七）七） 核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)1 1、* *prpp prpp 合成酶合成酶2 2、酰胺轉(zhuǎn)移酶、酰胺轉(zhuǎn)移酶3 3、ampamp、gmpgmp自身負(fù)反饋?zhàn)陨碡?fù)反饋4 4、gtpgtp促進(jìn)促進(jìn)ampamp生成生成 atpatp促進(jìn)促進(jìn)gmpgmp生成生成 嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)1 1、主要調(diào)節(jié)酶氨甲酰磷酸合成酶、主要調(diào)節(jié)酶氨甲酰磷酸合成酶受受umpump抑制抑制2 2、prppprpp合成酶受嘧啶核苷酸的抑制合成酶受嘧啶核苷酸的抑制3 3、ctpctp合成酶受合成酶受ctpctp的反饋抑制的反饋抑制company logo（八）（八）核苷