第七章-核酸類物質(zhì)的代謝控制與-PPT幻燈片

§7.1核苷酸的生物合成途徑生物體內(nèi)大分子的核酸是由單核苷酸作為原料聚合而成的。因此，生物體必須先合成單核苷酸。單核苷酸的合成可通過以下途徑完成：⑴全合成途徑，也稱為“從無到有途徑”，由磷酸戊糖先同尚未完成的嘌呤或嘧啶環(huán)結(jié)合，在這未完成的環(huán)上逐漸加上必要成分，然后閉合成環(huán)。⑵補救途徑，也稱“分段途徑”，由食物中取得完整的嘌呤或嘧啶和戊糖、磷酸，通過酶的作用直接合成單核苷酸。一、嘌呤環(huán)的前體用同位素標(biāo)記化合物和鴿肝勻漿一起培養(yǎng)，分析次黃嘌呤分子上同位素的位置，可以知道嘌呤環(huán)上各個元素的來源。第1位的N來自天冬氨酸的α-氨基；第3、9位的N來自谷氨酰胺的酰胺N；甘氨酸按其原樣進入第4，5，7位；第2，8位的C來自甲酸；第6位的C來自CO2。三、嘧啶核苷酸的全合成途徑四、補救途徑補救途徑（Salvage）也稱分段合成或短路合成。微生物可從培養(yǎng)基中取得完整的嘌呤或嘧啶，和戊糖、磷酸通過酶的作用直接合成單核苷酸。當(dāng)全合成途徑受阻時，微生物可通過此途徑來合成核苷酸，所以稱為補救途徑。§7.2調(diào)節(jié)及其分子機制一、嘌呤核苷酸的代謝控制機制1、嘌呤核苷酸生物合成途徑的關(guān)鍵酶有：PRPP轉(zhuǎn)酰胺酶、IMP脫氫酶、SAMP合成酶等。PRPP轉(zhuǎn)酰胺酶受AMP和ADP完全反饋抑制，而受IMP、GMP、XMP和ATP的抑制很弱，受GMP最大抑制為60%。PRPP轉(zhuǎn)酰胺酶、SAMP裂解酶、AICAR轉(zhuǎn)甲酰胺酶兼受腺嘌呤核苷酸衍生物和鳥嘌呤衍生物的任一物質(zhì)阻遏，略受次黃腺嘌呤衍生物阻遏，不受黃嘌呤衍生物阻遏。2、IMP脫氨酶GMP反饋抑制作用最強，其次為ATP、XMP、GTP，該酶還受鳥嘌呤衍生物阻遏。SAMP合成酶受AMP反饋抑制，該酶還受腺嘌呤衍生物阻遏。從IMP合成AMP、GMP，傾向于優(yōu)先合成GMP。二、嘧啶核苷酸的代謝控制機制嘧啶核苷酸生物合成途徑的第一個酶——氨甲酰磷酸合成酶，是該途徑中的關(guān)鍵酶，該酶催化NH3、CO2、ATP生物合成氨甲酰磷酸，此反應(yīng)是限速反應(yīng)。所生成的氨甲酰磷酸既參與嘧啶核苷酸合成，也參與精氨酸的合成，乃至尿素的合成。因此，該反應(yīng)是嘧啶核苷酸、精氨酸和尿素等生物合成途徑的共同反應(yīng)，代謝調(diào)節(jié)必然就會受到雙重影響?！?.3代謝控制及育種一、肌苷發(fā)酵的代謝控制育種肌苷為人體正常成分，參與體內(nèi)核酸代謝、能量代謝和蛋白質(zhì)合成，活化丙酮酸氧化酶系，提高輔酶A的活性，可使處于低能缺氧狀態(tài)下的組織細胞繼續(xù)進行代謝。還可改善肝臟功能，有助于受損肝細胞功能的恢復(fù)，可刺激體內(nèi)產(chǎn)生抗體，并提高腸道對鐵的吸收。肌苷用于各種原因引起的白細胞減少和血小板減少癥。也可用于心臟疾患及急慢性肝炎。還可用于抗血吸蟲藥物引起的心臟或肝臟毒性反應(yīng)。二、鳥苷發(fā)酵的代謝控制育種食物的基本味，是由咸味、甜味、酸味、辣味、苦味、香味和鮮味組成的。其中，鮮味是最基本的味道，是美味的根源。加上鮮味使原材料所有的味道更加明顯，使原味更加完善而形成美味。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，海帶含有谷氨酸、鯉魚干含有肌苷酸、香菇含有鳥苷酸，而這些物質(zhì)就是鮮味的主要成分。鳥苷酸（5′-GMP）是味精的助鮮劑。

三、5’-肌苷酸發(fā)酵的代謝控制育種鮮味在味中占有重要的地位，菜肴的烹飪離不開增鮮劑。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)有４０余種增鮮劑，歸納起來有以下幾類：１、氨基酸類（如谷氨酸鈉ＭＳＧ）；２、核苷酸類（如５’－肌苷酸鈉ＩＭＰ，５’－鳥苷酸鈉ＧＭＰ）；３、有機酸類（如琥珀酸）；４、復(fù)合類（如酵母提取物等）。四、cAMP的代謝控制育種環(huán)腺苷酸（cAMP）自Sutherland于1957年發(fā)現(xiàn)，于1965年提出cAMP作為激素的第二信使理論后，引起人們的關(guān)注。近些年來，國內(nèi)外根據(jù)分子生物學(xué)理論，在畜牧業(yè)、醫(yī)學(xué)和生物學(xué)等方面對CAMP進行了廣泛研究。依據(jù)CAMP