高中生物竞赛核酸的降解和核苷酸代谢课件
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20
5.嘌呤核苷酸合成的调节
AMPGTP+
PRPP酰胺转 移酶
IMP.AMP GMPPRPP +
次黄嘌呤核苷酸
脱氢酶
GMPATP+
21
（二）嘧啶核苷酸的合成
22
1、尿嘧啶核苷酸的合成 以CO2、Gln为原料合成氨基甲酰磷酸
23
24
氨基甲酰磷酸、天冬氨 酸缩合生成氨基甲酰天 冬氨酸、乳清酸
（3）乳清酸--乳清酸 核苷酸—UMP— UDP—UTP — CTP
硫氧还蛋白 SH （还原态 ） SH
硫氧还蛋白 S （氧化态 ） S
硫氧还蛋白还原酶
FAD
FADH2
32
NADPH+H+
NADP+
核苷酸还原酶系
dADP dGDP
核糖核苷酸还原酶
dCDP
NDP
d NDP + H2O
谷氧还蛋白 SH （还原态 ） SH
谷氧还蛋白 S （氧化态 ） S
谷氧还蛋白还原酶
腺苷酸代琥珀酸 裂解酶
次黄嘌呤核苷酸 脱氢酶
XMP
鸟苷酸 合成酶
18
ATP GTP 的生成
一磷酸核苷激酶
二磷酸核苷激酶
AMP
ADP
ATP
ATP ADP
ATP ADP
一磷酸核苷激酶
二磷酸核苷激酶
GMP
GDP
GTP
ATP ADP
ATP ADP
19
4.由嘌呤碱和核苷合成核苷酸-补救途径
核苷酸焦磷酸化酶
•Allopurinol
竞争性抑制
10
★ Allopurinol别嘌呤醇
①竞争性抑制黄嘌呤氧化酶； ②与PRPP结合生成别嘌呤醇核苷酸，消耗PRPP； 别嘌呤醇核苷酸反馈抑制嘌呤核苷酸的从头合 成。——抑制嘌呤核苷酸的合成。
11
（四）、嘧啶的分解
脱氨酶
12
二、核苷酸的生物合成
从头合成 : De novo synthesis（从无到 有途径，从原料开始）
第28章 核酸的降解和核苷酸代谢
1
一、核酸和核苷酸的分解代谢 核苷酸生化功能：
1.能量货币,ATP常见,CTP(磷脂合成),UTP(糖原 合成),GTP(蛋白质合成)
2.合成DNA RNA 的前体 3.信息转导代谢调节物，如 cAMP,cGMP作为第
二信使 4.作为辅酶的主要成分之一，如NAD+,FAD,CoA
补救途径: Salvage synthesis这种直接 以完整碱基合成Nt
13
（一）嘌呤核苷酸的合成 肝脏,小肠,胸腺
14
从头合成与补救途径
次黄嘌呤 核苷酸
15
1.从PRPP到IMP的合成
16
2.从IMP到AMP 的合成
腺苷酸代琥珀酸 裂解酶
次黄嘌呤核苷酸 脱氢酶
XMP
鸟苷酸 合成酶
17
3.从IMP到 GMP的合成
核苷磷酸化酶：磷酸解产生戊糖-1-磷酸和碱基，可逆。
核苷水解酶：
水解产生碱基和戊糖，不可逆。
6
（三）、嘌呤的分解
7
8
黄嘌呤氧化酶主要存在于肝,小肠和肾中,能将 黄嘌呤氧化为尿酸.尿酸水溶性差,过多容易引 起结晶而沉积于关节,软组织及肾,导致痛风. 多见于成年男性,原因可能是嘌呤代谢酶缺乏.
9
Urate disease痛风症
3
(一).核酸的解聚作用
核酸酶：水解磷酸二酯键生成低聚或单核苷酸。 三类： 核酸内切酶：作用于链内部的磷酸二酯键。 核酸外切酶：从DNA 、RNA链的一端逐个水解下核苷酸。 限制性内切酶：专一识别并水解外源双链DNA上特定位
点的核酸内切酶，即要求4-6bp的碱基序列。
4
降解核酸的酶
5
(二).核苷酸的降解
35
三.辅酶核苷酸的生物合成
36
dUDP
N5,N10 – 亚甲四氢叶酸
37
PRPP
25
2.胞嘧啶核苷酸的合成----补救途径
①尿核苷-5-磷酸焦磷酸酶 尿核苷磷酸化酶
26
27
3.由嘧啶碱和核苷合成核苷酸
28
4.嘧啶核苷酸合成的调节
29
(三). 脱氧核糖核苷酸的合成
30
1.核糖核苷酸的还原
31
核苷酸还原酶系
dADP dGDP
核糖核苷酸还原酶
dCDP
NDP
d NDP + H2O
GSSG
2GSH
谷胱苷肽还原酶
33
NADPH+H+
NADP+
2.胸腺嘧啶核苷酸的合成
34
胸腺嘧啶 核苷酸的合成
5’-核苷酸酶
UMP
核苷酸激酶
尿苷
核苷还原酶系
脱氧尿苷
UDP
核糖核苷酸还原酶系
dUDP
激酶
dUMP
激酶
胸腺核苷酸合成酶
N5,N10 – 亚甲四氢
dTMP 叶酸
胸腺核苷磷酸化酶
胸腺嘧啶
脱氧胸苷
2
5.核苷酸衍生物是许多生物合成过程的活化 中间物(载体)，如UDP-G, ADP-G, CDP— 二酰基甘油
6.作为酶的别构效应物,参与代谢调节.如 ATP,CTP是ATCase(天冬氨酸转氨甲酰酶) 的别构效应物.
7.调节基因表达:5’ppGpp3’ 鸟苷四磷 酸,5’pppGpp3’鸟苷五磷酸参与调节原核蛋 白质的合成.
碱基 + 戊糖
核酸酶
核苷酸酶
核苷水解酶
核酸
核苷酸
核苷 + 磷酸
胰液中含2类核酸酶,即 核糖核酸酶ห้องสมุดไป่ตู้脱氧核糖核 酸酶,分泌到十二指肠内 分别水解DNA,RNA.
核苷磷酸化酶
碱基 + 戊糖-1-磷酸
回肠上皮的与膜结合的核苷酸酶 和核苷酶进一步水解生成碱基 戊糖.吸收过程为主动运输
核苷酸酶 (磷酸单酯酶): 催化作用于磷酸单酯键。
5.嘌呤核苷酸合成的调节
AMPGTP+
PRPP酰胺转 移酶
IMP.AMP GMPPRPP +
次黄嘌呤核苷酸
脱氢酶
GMPATP+
21
（二）嘧啶核苷酸的合成
22
1、尿嘧啶核苷酸的合成 以CO2、Gln为原料合成氨基甲酰磷酸
23
24
氨基甲酰磷酸、天冬氨 酸缩合生成氨基甲酰天 冬氨酸、乳清酸
（3）乳清酸--乳清酸 核苷酸—UMP— UDP—UTP — CTP
硫氧还蛋白 SH （还原态 ） SH
硫氧还蛋白 S （氧化态 ） S
硫氧还蛋白还原酶
FAD
FADH2
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NADPH+H+
NADP+
核苷酸还原酶系
dADP dGDP
核糖核苷酸还原酶
dCDP
NDP
d NDP + H2O
谷氧还蛋白 SH （还原态 ） SH
谷氧还蛋白 S （氧化态 ） S
谷氧还蛋白还原酶
腺苷酸代琥珀酸 裂解酶
次黄嘌呤核苷酸 脱氢酶
XMP
鸟苷酸 合成酶
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ATP GTP 的生成
一磷酸核苷激酶
二磷酸核苷激酶
AMP
ADP
ATP
ATP ADP
ATP ADP
一磷酸核苷激酶
二磷酸核苷激酶
GMP
GDP
GTP
ATP ADP
ATP ADP
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4.由嘌呤碱和核苷合成核苷酸-补救途径
核苷酸焦磷酸化酶
•Allopurinol
竞争性抑制
10
★ Allopurinol别嘌呤醇
①竞争性抑制黄嘌呤氧化酶； ②与PRPP结合生成别嘌呤醇核苷酸，消耗PRPP； 别嘌呤醇核苷酸反馈抑制嘌呤核苷酸的从头合 成。——抑制嘌呤核苷酸的合成。
11
（四）、嘧啶的分解
脱氨酶
12
二、核苷酸的生物合成
从头合成 : De novo synthesis（从无到 有途径，从原料开始）
第28章 核酸的降解和核苷酸代谢
1
一、核酸和核苷酸的分解代谢 核苷酸生化功能：
1.能量货币,ATP常见,CTP(磷脂合成),UTP(糖原 合成),GTP(蛋白质合成)
2.合成DNA RNA 的前体 3.信息转导代谢调节物，如 cAMP,cGMP作为第
二信使 4.作为辅酶的主要成分之一，如NAD+,FAD,CoA
补救途径: Salvage synthesis这种直接 以完整碱基合成Nt
13
（一）嘌呤核苷酸的合成 肝脏,小肠,胸腺
14
从头合成与补救途径
次黄嘌呤 核苷酸
15
1.从PRPP到IMP的合成
16
2.从IMP到AMP 的合成
腺苷酸代琥珀酸 裂解酶
次黄嘌呤核苷酸 脱氢酶
XMP
鸟苷酸 合成酶
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3.从IMP到 GMP的合成
核苷磷酸化酶：磷酸解产生戊糖-1-磷酸和碱基，可逆。
核苷水解酶：
水解产生碱基和戊糖，不可逆。
6
（三）、嘌呤的分解
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8
黄嘌呤氧化酶主要存在于肝,小肠和肾中,能将 黄嘌呤氧化为尿酸.尿酸水溶性差,过多容易引 起结晶而沉积于关节,软组织及肾,导致痛风. 多见于成年男性,原因可能是嘌呤代谢酶缺乏.
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Urate disease痛风症
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(一).核酸的解聚作用
核酸酶：水解磷酸二酯键生成低聚或单核苷酸。 三类： 核酸内切酶：作用于链内部的磷酸二酯键。 核酸外切酶：从DNA 、RNA链的一端逐个水解下核苷酸。 限制性内切酶：专一识别并水解外源双链DNA上特定位
点的核酸内切酶，即要求4-6bp的碱基序列。
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降解核酸的酶
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(二).核苷酸的降解
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三.辅酶核苷酸的生物合成
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dUDP
N5,N10 – 亚甲四氢叶酸
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PRPP
25
2.胞嘧啶核苷酸的合成----补救途径
①尿核苷-5-磷酸焦磷酸酶 尿核苷磷酸化酶
26
27
3.由嘧啶碱和核苷合成核苷酸
28
4.嘧啶核苷酸合成的调节
29
(三). 脱氧核糖核苷酸的合成
30
1.核糖核苷酸的还原
31
核苷酸还原酶系
dADP dGDP
核糖核苷酸还原酶
dCDP
NDP
d NDP + H2O
GSSG
2GSH
谷胱苷肽还原酶
33
NADPH+H+
NADP+
2.胸腺嘧啶核苷酸的合成
34
胸腺嘧啶 核苷酸的合成
5’-核苷酸酶
UMP
核苷酸激酶
尿苷
核苷还原酶系
脱氧尿苷
UDP
核糖核苷酸还原酶系
dUDP
激酶
dUMP
激酶
胸腺核苷酸合成酶
N5,N10 – 亚甲四氢
dTMP 叶酸
胸腺核苷磷酸化酶
胸腺嘧啶
脱氧胸苷
2
5.核苷酸衍生物是许多生物合成过程的活化 中间物(载体)，如UDP-G, ADP-G, CDP— 二酰基甘油
6.作为酶的别构效应物,参与代谢调节.如 ATP,CTP是ATCase(天冬氨酸转氨甲酰酶) 的别构效应物.
7.调节基因表达:5’ppGpp3’ 鸟苷四磷 酸,5’pppGpp3’鸟苷五磷酸参与调节原核蛋 白质的合成.
碱基 + 戊糖
核酸酶
核苷酸酶
核苷水解酶
核酸
核苷酸
核苷 + 磷酸
胰液中含2类核酸酶,即 核糖核酸酶ห้องสมุดไป่ตู้脱氧核糖核 酸酶,分泌到十二指肠内 分别水解DNA,RNA.
核苷磷酸化酶
碱基 + 戊糖-1-磷酸
回肠上皮的与膜结合的核苷酸酶 和核苷酶进一步水解生成碱基 戊糖.吸收过程为主动运输
核苷酸酶 (磷酸单酯酶): 催化作用于磷酸单酯键。