王镜岩生化第三版考研课件 第33章 核酸的落解和核苷酸的代谢[宝典].ppt

1、第三十三章 核酸的降解和核苷酸代谢 （一）核酸的解聚（一）核酸的解聚 核酸磷酸核苷酸核苷水解核酸酶核酸酶核苷酸酶核苷酸酶一、核酸和核苷酸的分解代谢DNA外切酶内切酶特定部位的限制性内切酶外切核酸酶对核酸的水解位点外切核酸酶对核酸的水解位点5 p p p pOHB p p p p3BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶5端外切得：3核苷酸蛇毒磷酸二酯酶3端外切得：5核苷酸限制性内切酶：主要降解外源DNA具有严格的碱基序列专一性EcoR第一个字母为大肠杆菌E.coli属名；co为种名的头两个字母；第四个字母R表示大肠杆菌的菌株；最后一个罗马数字表示该细菌中已分离出的这一类酶的编号。 （二）核苷酸的分解磷酸-

2、戊糖碱基核苷核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶分解合成？进入磷酸戊糖途径或重新合成核酸戊糖碱基核苷核苷水解酶核苷水解酶磷酸化酶存在广泛催化可逆的反应作用于核糖或脱氧核糖核苷水解酶 存在于植物/微生物 反应不可逆 作用于核糖核苷（三）嘌呤的分解（三）嘌呤的分解嘌呤碱包括：嘌呤碱包括：A A- -腺嘌呤、腺嘌呤、G G- -鸟嘌呤鸟嘌呤嘌呤的分解嘌呤的分解代谢终产物代谢终产物人、猿以及鸟类、爬虫类和大多数昆虫：尿酸其他哺乳动物、双翅目昆虫：尿囊素硬骨鱼类：尿囊酸大多数鱼类、两栖类：尿素尿酸酶尿囊素酶人、猿以及鸟类、爬虫类和大多数昆虫：尿酸其他哺乳动物、双翅目昆虫：尿囊素硬骨鱼类：尿囊酸大多数鱼类、两栖类：尿

3、素尿囊酸酶尿酸尿囊素尿囊酸尿素嘌嘌呤呤的的分分解解脱氨可发生在核苷/核苷酸水平NNNNNH2核糖核糖NNNNOH脱氨基酶OHHOHNHHHA-腺嘌呤腺嘌呤腺苷腺苷次黄苷次黄苷核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶PiH核糖核糖-1-磷酸磷酸NNNNOHH次黄嘌呤次黄嘌呤H黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶H2OO2NNNNOHHOHH2O2黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶H2OO2H2O2NNNNOHOHOH尿酸（四）嘧啶的分解（四）嘧啶的分解NNHONH2胞嘧啶NNHOOHNH3NH3尿嘧啶NADPH+H+NADPH+NNHOOHHHHHOHHOHHNNHOOHHHHOH2HOHHOHH2CO2NH2CH2CH2OOHO2

4、 NH3 CH3 CO2 乙酸+3NH3+2CO2NHNHOOCH3NADPH+H+NADPNHNHOOCH3HHHOHHOHHOHHNOCH3HHHOHH2CO2+NH3-氨基异丁酸+CO2+NH3排出体外或进入有机酸代谢。CO223嘧嘧啶啶的的分分解解代谢支路琥珀酰CoA二、 核苷酸生物合成（一） 嘌呤核苷酸的合成途径天冬氨酸 一碳基团（甲酸盐）谷氨酰胺甘氨酸 一碳基团（甲酸盐）1、次黄嘌呤核苷酸的从头合成5-磷酸核糖 + ATP5-磷酸核糖焦磷酸 + AMP磷酸核糖焦磷酸激酶Mg2+磷酸核糖焦磷酸激酶转酰胺酶5-磷酸核糖胺5-磷酸核糖胺甘氨酰胺核苷酸合成酶甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸

5、转甲酰基酶来自甲酸（盐）甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨脒核苷酸合成酶甲酰甘氨脒核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸合成酶N5-羧基氨基咪唑核苷酸5-氨基-咪唑核苷酸氨基咪唑核苷酸羧化酶5-氨基-咪唑-4-羧酸核苷酸N5-羧基氨基咪唑核苷酸5-氨基-咪唑-4-羧酸核苷酸N-琥珀-5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸5-氨基咪唑-4（N-琥珀基）甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸延胡索酸5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黄嘌呤核苷酸H次黄嘌呤核苷酸腺苷酸黄嘌呤核苷酸鸟苷酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸次黄嘌呤核苷酸2、腺嘌呤核苷酸的合成腺苷酸代琥

6、珀酸腺苷酸黄嘌呤核苷酸次黄嘌呤核苷酸3、鸟嘌呤核苷酸的合成黄嘌呤核苷酸鸟苷酸细菌直接以氨作为氨基供体主要发生在肝脏，常因各种抑制物甚至生理紧张导致其中的某些酶缺乏，影响细胞生长。“从头合成”途径（通常情况下占95%）核糖、氨基酸、CO2、NH3、Pi核糖核苷酸辅酶RNA脱氧核糖核苷酸DNA“补救”途径(脑和骨髓脑和骨髓)内外源核酸分解核苷碱基、Pi脱氧核苷核酸类补品原理所在可提高康复速度4、由嘌呤碱和核苷合成核苷酸嘌呤核苷酸合成补救途径嘌呤核苷酸合成补救途径 磷酸核糖转移酶嘌呤+PRPPA(G)MP+PPi嘌呤+1-P-核糖嘌呤核苷 AMPATP ADP核苷磷酸化酶腺苷激酶5、嘌呤核苷酸生物合

7、成的调节 磷酸核糖焦磷酸激酶 转酰胺酶 腺苷酸琥珀酸 合成酶 次黄嘌呤核苷酸脱氢酶 “从头合成”中碱基各原子来源 通过放射性同位素法推断NNNNCCCCC嘌呤碱134256789甘氨酸磷酸核糖C1上逐个安插成嘌呤碱成分，形成A(G)MP。COCO2 2（二）嘧啶核苷酸的合成途径1、尿嘧啶核苷酸的从头合成细菌的CPSGlnADPCO2天冬氨酸氨甲酰磷酸氨甲酰天冬氨酸二氢乳清酸二氢乳清酸酶二氢乳清酸乳清酸乳清酸乳清苷酸乳清苷酸尿苷酸尿苷酸三磷酸胞苷2、胞嘧啶核苷的合成细菌直接与氨作用3、补救途径4、嘧啶核苷酸生物合成的调节天门冬氨酸氨甲酰转移酶的别构调节嘧啶碱NNCCCCCOOCHH3N-CH2O

8、OC-+天冬氨酸嘧啶环合成后+磷酸核糖C(U)MP(三）脱氧核糖核苷酸的合成1、在核苷二磷酸水平被还原2、胸腺嘧啶核苷的合成脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成 胸腺嘧啶核苷酸合成酶NADPH+H+SerNADP+Gly N5、N10 亚甲基亚甲基 FH4 FH2二氢叶酸还原酶Ser羟甲基转移酶ONHNOdR-PCH3ONHNOdR-P核核苷苷酸酸的的合合成成及及相相互互关关系系3、核糖核苷酸的还原反应核糖核苷酸的还原反应NADP+NADPH+H+硫氧还蛋白还原酶FAD核糖核苷酸还原酶ATP 、Mg2+硫氧还蛋白硫氧还蛋白（还原型）（还原型）SHSH硫氧还蛋白硫氧还蛋白（氧化型）（

9、氧化型）SSOP-P-CH2NOHOH核糖核苷二磷酸核糖核苷二磷酸OP-P-CH2NOHH+ H2O脱氧核糖核苷二磷酸脱氧核糖核苷二磷酸硫氧还蛋白硫氧还蛋白核糖核酸还原酶系核糖核酸还原酶系硫氧还蛋白还原酶硫氧还蛋白还原酶核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸的还原反应核糖核苷酸的还原反应FAD核糖核苷酸还原酶ATP 、Mg2+硫氧还蛋白硫氧还蛋白SHSH硫氧还蛋白硫氧还蛋白SS硫氧还蛋白还原酶核糖核苷二磷酸+ H2O脱氧核糖核苷二磷酸FADH2谷氧还蛋白谷氧还蛋白SS谷氧还蛋白谷氧还蛋白SHSHNADP+NADPH+H+谷氧还蛋白还原酶OP-P-CH2NOH OHOP-P-CH2NOH HGSSG2GSH谷胱甘肽还原酶核糖核苷酸还原酶示意图核糖核苷酸还原酶示意图底物特异性调节位点酶 活 性调节位点活性位点R1亚基R2亚基使其活化使酶抑制有利于UDP和CDP还原促进ADP和GDP还原R2亚基结构XMP(dUMP+-CH3-dTMP)dXMPX-A.C.U.GX-A.C.T.G2ADP(d)XMP(d)XTPDNARNA?2ATP?四氢叶酸载运还原酶?