◆食物中的核酸，經(jīng)腸道酶系降解成各種核苷酸，再在相關酶作用下，分解產(chǎn)生嘌呤、嘧啶、核糖、脫氧核糖和磷酸，然后被吸收。◆吸收到體內(nèi)的嘌呤和嘧啶，大部分被分解，少部分可再利用，合成核苷酸。◆人和動物所需的核酸無須直接依賴于食物，只要食物中有足夠的磷酸鹽，、糖和蛋白質(zhì)，核酸就能在體內(nèi)正常合成。第一節(jié)核酸的酶促降解當前第1頁\共有40頁\編于星期五\23點核酸酶限制性內(nèi)切酶

核酸酶

核苷酸酶

核苷磷酸化酶

核酸核苷酸核苷堿基+戊糖-1-P磷酸當前第2頁\共有40頁\編于星期五\23點核酸酶1、核酸酶的分類（1）根據(jù)對底物的專一性分為（2）根據(jù)切割位點分為核糖核酸酶(RNase)脫氧核糖核酸酶(DNase)非特異性核酸酶核酸內(nèi)切酶核酸外切酶2、核酸酶的作用特點當前第3頁\共有40頁\編于星期五\23點外切核酸酶對核酸的水解位點5′

p

p

p

pOHB

p

p

p

p3′BBBBBBB牛脾磷酸二酯酶（5′端外切5得3）蛇毒磷酸二酯酶（3′端外切3得5）當前第4頁\共有40頁\編于星期五\23點內(nèi)切核酸酶對RNA的水解位點示意圖5′

p

p

p

pOHPyPuPyPy1′

p

p

pGACU

p

p

pGA3′RNAaseIRNAaseIRNAaseT1RNAaseT1Pu：嘌呤Py：嘧啶

當前第5頁\共有40頁\編于星期五\23點限制性內(nèi)切酶

原核生物中存在著一類能識別外源DNA雙螺旋中4-8個堿基對所組成的特異的具有二重旋轉(zhuǎn)對稱性的回文序列，并在此序列的某位點水解DNA雙螺旋鏈，產(chǎn)生粘性末端或平末端，這類酶稱為限制性內(nèi)切酶（ristrictionendonuclease）。當前第6頁\共有40頁\編于星期五\23點當前第7頁\共有40頁\編于星期五\23點限制性內(nèi)切酶的命名和意義EcoRI序號屬名種名株名例：EcoRI，這是從大腸桿菌（E.coli）R菌珠中分離出的一種限制性內(nèi)切酶★限制酶的命名：E.coRI第一位：屬名E（大寫）第二、三位：種名的頭兩個字母小寫co第四位：菌株R第五位：從該細菌中分離出來的這一類酶的編號當前第8頁\共有40頁\編于星期五\23點

限制性內(nèi)切酶是分析染色體結構、制作DNA限制圖譜、進行DNA序列測定和基因分離、基因體外重組等研究中不可缺少的工具，是一把天賜的神刀，用來解剖纖細的DNA分子。當前第9頁\共有40頁\編于星期五\23點第二節(jié)核苷酸的降解

核苷酸酶

核苷酶核苷酸核苷堿基+（脫氧）戊糖-1-P磷酸當前第10頁\共有40頁\編于星期五\23點一嘌呤的分解代謝首先在各自的脫氨酶的作用下水解脫氨，脫氨反應可發(fā)生在嘌呤堿、核苷及核苷酸水平上。當前第11頁\共有40頁\編于星期五\23點

不同種類的生物分解嘌呤的能力不同，產(chǎn)物也不同。人、靈長類、鳥類、某些爬蟲類將嘌呤分解成尿酸，其他生物還可將尿酸進一步分解成尿囊素、尿囊酸、尿素、甚至CO2、NH3。

當前第12頁\共有40頁\編于星期五\23點嘌呤的分解當前第13頁\共有40頁\編于星期五\23點●排尿酸動物：靈長類、鳥類、昆蟲、排尿酸爬蟲類●排尿囊素動物：哺乳動物（靈長類除外）、腹足類●排尿囊酸動物：硬骨魚類●排尿素動物：大多數(shù)魚類、兩棲類●某些低等動物能將尿素進一步分解成NH3和CO2排出。●植物分解嘌呤的途徑與動物相似，產(chǎn)生各種中間產(chǎn)物（尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。●微生物分解嘌呤類物質(zhì)，生成NH3、CO2及有機酸（甲酸、乙酸、乳酸、等）。當前第14頁\共有40頁\編于星期五\23點二嘧啶的分解

胞苷脫氫酶

尿苷酶胞苷尿苷尿嘧啶

脫氧胸苷酶脫氧胸苷胸腺嘧啶NH3核糖脫氧核糖當前第15頁\共有40頁\編于星期五\23點嘧啶的分解當前第16頁\共有40頁\編于星期五\23點第三節(jié)核苷酸的合成代謝一、核糖核苷酸的生物合成二、脫氧核糖核苷酸的生物合成當前第17頁\共有40頁\編于星期五\23點一、核糖核苷酸的生物合成1、嘌呤核苷酸的生物合成(1)從頭合成途徑(2)補救途徑2、嘧啶核苷酸的生物合成(1)從頭合成途徑(2)補救合成途徑當前第18頁\共有40頁\編于星期五\23點1、嘌呤核苷酸的生物合成(1)從頭合成途徑由5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸（5’-PRPP）開始，先合成次黃嘌呤核苷酸，然后由次黃嘌呤核苷酸（IMP）轉(zhuǎn)化為腺嘌呤核苷酸和鳥嘌呤核苷酸。嘌呤環(huán)合成的前體：CO2、甲酸鹽、Gln、Asp、Gly嘌呤環(huán)的元素來源及摻入順序A.Gln提供-NH2：N9B.Gly：C4、C5、N7C.5.10-甲川FHFA：C8D.Gln提供-NH2：N3閉環(huán)ECO2：C6F.Asp提供-NH2：N1G10-甲酰THFA：C2

當前第19頁\共有40頁\編于星期五\23點來自谷氨酰胺的酰胺氮來自“甲酸鹽”來自天冬氨酸來自甘氨酸來自CO2來自“甲酸鹽”當前第20頁\共有40頁\編于星期五\23點IMP合成概況：

R-5-P→5-氨基咪唑核苷酸，形成了咪唑環(huán)，第一階段:5-氨基咪唑核苷酸→IMP，在5-氨基咪唑核苷酸分子上形成另一個環(huán)狀結構（嘧啶環(huán)），形成IMP。

第二階段:當前第21頁\共有40頁\編于星期五\23點5-磷酸核糖焦磷酸5-磷酸核糖胺甘氨酸甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨酰胺核苷酸甲酰甘氨咪核苷酸5-氨基咪唑核苷酸5-氨基咪唑-4-羧核苷酸IMP的生物合成5-氨基咪唑-4-琥珀基-甲酰胺核苷酸5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸次黃嘌呤核苷酸（IMP）甲酰THFA延胡索酸甲酰THFAFH4FH4CHO當前第22頁\共有40頁\編于星期五\23點總反應式：5-磷酸核糖+CO2+甲川THFA+甲酰THFA+2Gln+Gly+Asp+5ATP→IMP+2THFA+2Glu+延胡索酸+4ADP+1AMP+4Pi+PPi當前第23頁\共有40頁\編于星期五\23點2、腺嘌呤核苷酸的合成（AMP）

IMP+Asp+GTPAMP+延胡索酸腺苷酸琥珀酸合成酶腺苷酸琥珀酸+GDP+PI腺苷酸琥珀酸裂解酶當前第24頁\共有40頁\編于星期五\23點3、

鳥嘌呤核苷酸的合成

IMP+NAD++H2OIMP脫氫酶黃嘌呤核苷酸+NADH+H+黃嘌呤核苷酸+Gln（或NH4+）+ATP+H2OGMP合成酶GMP+Glu+AMP+PPi當前第25頁\共有40頁\編于星期五\23點IMP轉(zhuǎn)變?yōu)镚MP和AMP當前第26頁\共有40頁\編于星期五\23點（2）．補救途徑（salvagepathway）

利用已有的堿基和核苷合成核苷酸①

磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶途徑（重要途徑）嘌呤堿和5-PRPP在特異的磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶的作用下生成嘌呤核苷酸

phosphoribosyltransferase

當前第27頁\共有40頁\編于星期五\23點(adeninephosohoribosyltransferase)(hypoxanthine-guaninephosohoribosyltransferase)嘌呤核苷酸的從頭合成與補救途徑之間存在平衡。Lesch-Nyan綜合癥就是由于次黃嘌呤：鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶缺陷，AMP合成增加，大量積累尿酸，腎結石和痛風。當前第28頁\共有40頁\編于星期五\23點②核苷激酶途徑腺嘌呤在核苷磷酸化酶作用下轉(zhuǎn)化為腺嘌呤核苷，后者在核苷磷酸激酶的作用下與ATP反應，生成腺嘌呤核苷酸。

堿基+核糖-1-磷酸核苷磷酸化酶核苷+Pi腺苷+ATP腺苷激酶腺苷酸+ADP當前第29頁\共有40頁\編于星期五\23點節(jié)約能量和一些氨基酸的消耗。有些組織（如腦、骨髓）不能從頭合成嘌呤核苷酸，只能進行嘌呤核苷酸的補救合成。HGPRT完全缺失的患兒，表現(xiàn)為自毀容貌綜合癥。嘌呤核苷酸補救合成的生理意義當前第30頁\共有40頁\編于星期五\23點先合成嘧啶環(huán)，然后再和PRPP作用形成核苷酸。

相同處：都有從頭合成途徑和補救途徑。

UMP

CMPTMP與嘌呤核苷酸合成的顯著不同處：2嘧啶核苷酸的生物合成

當前第31頁\共有40頁\編于星期五\23點嘧啶環(huán)上各原子的來源

天冬氨酸CO2NH3NNCCCC654321H2N-CO-P氨甲酰磷酸合成前體：氨甲酰磷酸、Asp

當前第32頁\共有40頁\編于星期五\23點（1）尿苷酸（UMP）的合成：

①從頭合成途徑（Denovosynthesis）

第一階段：合成氨甲酰磷酸

第二階段:嘧啶核的形成第三階段：形成尿苷酸,當前第33頁\共有40頁\編于星期五\23點尿嘧啶核苷酸合成途徑當前第34頁\共有40頁\編于星期五\23點②補救途徑（salvagepathway）

尿苷磷酸化酶UraR-1-PPiU（尿苷）尿苷激酶UMPATPADP

尿嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶

UraPRPPPPi當前第35頁\共有40頁\編于星期五\23點嘧啶核苷酸補救合成途徑尿嘧啶+PRPP尿嘧啶+1-P-核糖尿嘧啶核苷+ATPUMP+PPi尿嘧啶核苷+PiUMP+ADP當前第36頁\共有40頁\編于星期五\23點（2）胞苷酸（CMP）的合成UMPCMP

+NH3當前第37頁\共有40頁\編于星期五\23點補救途徑

Cyt+PRPPCMP+PPi

胞苷激酶CMPCATPADP

(胞苷)當前第38頁\共有40頁\編于星期五\