关于核酸的酶促降解课件
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11核酸的酶促降解与核苷酸代谢-PPT精选文档
限制性内切酶
相应的修饰酶对底物DNA的识别和作用的部位是
即限制性内切酶。
核酸酶 限制性内切酶
概念：具有极高的专一性，能识别DNA双
螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的回文序列， 并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生 粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶
核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小 结
（ristriction endonuclease）。
11.1
制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等 研究中不可缺少的“工具酶”，是一把天赐的神刀，用来 解剖纤细的DNA分子。
小 结
11.1
概 述 核酸的酶促降解
核酸的酶促降解
细菌如何避免自我降解
细菌除具有限制酶外，还具有一种对自身DNA起 修饰作用的甲基化酶(即修饰酶)。一种限制酶和其
核酸酶
Pu ： 嘌呤 purine
Py：嘧啶pyrimidine
内切核酸酶对RNA的水解位点示意图
11.1
概 述 核酸的酶促降解
核酸的酶促降解
11.1.1 核酸酶
四、脱氧核糖核酸酶：
作用方式：内切酶(切断单链或双链)
外切酶(5´→3´切割或3´→5´切割)
核酸酶
限制性内切酶
核苷酸的分解代谢
专一性：专一水解DNA
概 述 核酸的酶促降解
核酸的酶促降解
11.1.2 限制性内切酶
分类：可分三类，Ⅰ类和Ⅲ类兼有限制 和修饰功能，其中Ⅰ类切割位点和识别位
核酸酶 限制性内切酶
点不同，目前在重组技术中基本不用。 Ⅱ类只具有限制性切割活性，识别和切
核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
割位点相同且专一特定，在重组技术中应
相应的修饰酶对底物DNA的识别和作用的部位是
即限制性内切酶。
核酸酶 限制性内切酶
概念：具有极高的专一性，能识别DNA双
螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的回文序列， 并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生 粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶
核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小 结
（ristriction endonuclease）。
11.1
制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等 研究中不可缺少的“工具酶”，是一把天赐的神刀，用来 解剖纤细的DNA分子。
小 结
11.1
概 述 核酸的酶促降解
核酸的酶促降解
细菌如何避免自我降解
细菌除具有限制酶外，还具有一种对自身DNA起 修饰作用的甲基化酶(即修饰酶)。一种限制酶和其
核酸酶
Pu ： 嘌呤 purine
Py：嘧啶pyrimidine
内切核酸酶对RNA的水解位点示意图
11.1
概 述 核酸的酶促降解
核酸的酶促降解
11.1.1 核酸酶
四、脱氧核糖核酸酶：
作用方式：内切酶(切断单链或双链)
外切酶(5´→3´切割或3´→5´切割)
核酸酶
限制性内切酶
核苷酸的分解代谢
专一性：专一水解DNA
概 述 核酸的酶促降解
核酸的酶促降解
11.1.2 限制性内切酶
分类：可分三类，Ⅰ类和Ⅲ类兼有限制 和修饰功能，其中Ⅰ类切割位点和识别位
核酸酶 限制性内切酶
点不同，目前在重组技术中基本不用。 Ⅱ类只具有限制性切割活性，识别和切
核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
割位点相同且专一特定，在重组技术中应
核酸的酶促降解和核苷酸代谢(2)ppt课件
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LOGO嘌呤环上各原子的来源
来自CO2
来自天冬氨酸
来自甘氨酸
来自“甲酸盐”
来自谷氨酰胺的酰胺氮
来自“甲酸盐”
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2．合成步骤： 可分为三个阶段： ⑴ PRPP的合成：
首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶催化下，消耗ATP， 由5’-磷酸核糖合成 (5’-磷酸核糖- 1’-焦磷酸)。 （2）次黄嘌呤核苷酸的合成：
类型 命名 意义
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LOGO常用的DNA限制性内切酶的专一性
酶
辨认的序列和切口
说明
Alu I
‥ ‥A G C T ‥‥ ‥ ‥T C G A ‥ ‥
四核苷酸，平端切口
Bam H I Bgl I Eco R I Hind Ⅲ Sal I Sma I
‥‥‥‥G G A T C C ‥‥‥‥C C T A G G ‥‥‥‥A G A T C T ‥‥‥‥T C T A G A
尿囊素：非灵长目哺乳动物、腹足类； 尿囊酸：某些硬骨鱼； 尿酸和乙醛酸：大多数鱼类、两栖类； 氨和二氧化碳：海洋腔肠动物和甲壳动物。
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尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产物。 痛风症患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异常，可致 血中尿酸水平升高，以尿酸钠晶体沉积于软骨、关节、 软组织及肾脏，临床上表现为皮下结节，关节疼痛等。
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嘧 啶 的 分 解
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第三节 核苷酸的合成代谢
一、核糖核苷酸的生物合成
二、脱氧核糖核苷酸的生物合成
LOGO嘌呤环上各原子的来源
来自CO2
来自天冬氨酸
来自甘氨酸
来自“甲酸盐”
来自谷氨酰胺的酰胺氮
来自“甲酸盐”
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2．合成步骤： 可分为三个阶段： ⑴ PRPP的合成：
首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶催化下，消耗ATP， 由5’-磷酸核糖合成 (5’-磷酸核糖- 1’-焦磷酸)。 （2）次黄嘌呤核苷酸的合成：
类型 命名 意义
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LOGO常用的DNA限制性内切酶的专一性
酶
辨认的序列和切口
说明
Alu I
‥ ‥A G C T ‥‥ ‥ ‥T C G A ‥ ‥
四核苷酸，平端切口
Bam H I Bgl I Eco R I Hind Ⅲ Sal I Sma I
‥‥‥‥G G A T C C ‥‥‥‥C C T A G G ‥‥‥‥A G A T C T ‥‥‥‥T C T A G A
尿囊素：非灵长目哺乳动物、腹足类； 尿囊酸：某些硬骨鱼； 尿酸和乙醛酸：大多数鱼类、两栖类； 氨和二氧化碳：海洋腔肠动物和甲壳动物。
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尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产物。 痛风症患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异常，可致 血中尿酸水平升高，以尿酸钠晶体沉积于软骨、关节、 软组织及肾脏，临床上表现为皮下结节，关节疼痛等。
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嘧 啶 的 分 解
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第三节 核苷酸的合成代谢
一、核糖核苷酸的生物合成
二、脱氧核糖核苷酸的生物合成
最新【生物课件】第八章 核酸的酶促降解及核苷酸代谢PPT课件
目的
通过建立公司培训部，完善公司培训管理制度； 提高公司员工整体素质与文化修养、业务水平，培养每个人建立自己正确的价值观。
核苷酸酶 核苷酸磷酸化酶
核酸
核苷
碱基+（脱氧）戊糖
磷酸
1、嘌呤的降解
2、嘧啶的降解
嘌 呤 的 分 解
嘧 啶 的 分 解
核苷酸的合成代谢
一、核糖核苷酸的生物合成
二、脱氧核糖核苷酸的生物合成
三、单核苷酸转变成核苷二磷酸和核苷 三磷酸（自学）
四、各种核苷酸的相互转变
核糖核苷酸的生物合成
1、嘌呤核苷酸的生物合成
脱氧核苷酸的合成
1、脱氧核苷酸的合成 2、脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成
核糖核苷酸的还原反应
NADP+
SH 硫氧还蛋白 （还原型） SH
硫氧还蛋白 还原酶
FAD
NADPH+H+
S 硫氧还蛋白 （氧化型） S
P-P-CH2
O
N
ATP 、Mg2+
核糖核苷酸还原酶 （B1和B2）
P-P-CH2
O
N
+ H2O
OH OH 核糖核苷二磷酸
OH H 脱氧核糖核苷二磷酸
脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成
O HN
ON dR-P
胸腺嘧啶核苷酸合成酶
O
HN
CH3
ON dR-P
N5、N10 亚甲基 FH4
FH2
二氢叶酸 还原酶
Ser羟甲基 转移酶
NADP++Gly
NADPH+H++Ser
核 苷 酸 的 合 成 及 相 互 关 系
‥ ‥G G A T C C ‥‥ ‥ ‥C C T A G G ‥‥
生物化学第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶
②腺苷酸代琥珀酸裂医解学p酶pt ④GMP合成酶
19
• 嘌呤核苷酸从头合成特点
• 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 • IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。
AMP或GMP的合成又需1个ATP。
医学ppt
20
（3）嘌呤核苷酸合成补救途径
参与补救合成的酶:
医学ppt
27
（4）. dTMP或TMP的生成
脱氧核苷酸还原酶
UDP
dUDP
CTP CDP dCDP dCMP
TMP合酶
dUMP
N5, N10-甲烯FH4
FH2
FH4 FH2还原酶 NADP+ NADPH+H+
脱氧胸苷一磷酸
dTMP
医学ppt
28
（5） 嘧啶核苷酸的补救合成
嘧啶 + PRPP 嘧啶磷酸核糖转移酶 磷酸嘧啶核苷 + PPi
六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口
Sal I
‥ ‥G T C G A C ‥‥ ‥ ‥C A G C T G ‥‥
六核苷酸，粘端切口
Sma I
‥ ‥
‥C ‥G
C G
CG GC
G C
G C
‥‥ ‥‥医学ppt
六核苷酸，平端切口 9
限制性内切酶的命名和意义
例：Eco R I，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中分离出的一种限
AMP
AT医P学ppt ADP
21
•补救合成的生理意义
补救合成节省从头合成时的能量和一些氨 基酸的消耗。
体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进 行补救合成。
医学ppt
核酸的降解与核苷酸代谢上课课件
51
(三)脱氧核糖核苷酸的合成
脱氢一般通过核糖核苷酸还原酶★实现
多在二磷酸核苷★的水平上发生，有些原核生 物在三磷酸核苷水平进行
学校类
52
核糖核苷酸的还原反应
NADP+
硫氧还蛋白
NADPH+H +
还原酶
FAD
硫氧还蛋
白（还原
型）
P-P-CH2
O
N
SH
硫氧还蛋 S
SH
白（氧化 S
ATP 、Mg2+ 型） 核糖核苷酸还原酶
基团、CO2、磷酸核糖。
学校类
22
•过程
1. IMP的合成 2. AMP和GMP的生成
学校类
23
PP-1-R-5-P
AMP ATP
（5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸） PRPP合成酶
PRPP
谷氨酰胺
酰胺转移酶 谷氨酸
R-5-P
（5-磷酸核糖）
H2N-1-R-5´-P
（5´-磷酸核糖胺）
在谷氨酰胺、甘氨酸、一 碳单位、二氧化碳及天冬 氨酸的逐步参与下
P-P-CH2 N
O
+ H2O
OH H
脱氧核糖核苷二磷酸
SH 硫氧还蛋白
SH
S 硫氧还蛋白
S
硫氧还蛋白 还原酶
S 谷氧还蛋白
S
SH 谷氧还蛋白
SH
谷氧还蛋白 还原酶
FAD
FADH2
GSSG
谷胱甘肽 还原酶
合成特点：1 用原料先合成嘧啶环，
然后再与磷酸核糖连接生成嘧啶核苷
酸; 2 先合成UMP，再转变成其它嘧啶
核苷酸。
学校类
41
第十章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢精品PPT课件
如牛胰脱氧核糖核酸酶 ( DNaseⅠ），可切割 双链和单链 DNA ，产物为 5′-磷酸为末端的寡核 苷酸。
三、限制性内切酶
限制性内切酶主要是从细菌中分离得到，能识
别特定的核苷酸顺序，细菌自身的DNA序列已被甲 基化（甲基化酶），不会被水解。因此这些酶仅限 于水解外源 DNA 以保护自身，故称为“限制性” 酶。
（一）核酸外切酶
➢ 作用于核苷酸链的一端，逐个水解下核苷酸。 ➢ 是非特异性的磷酸二酯键
3’-核酸外切酶：从3’-OH 端开始，生成 5’- 单
核苷酸，如蛇毒磷酸二酯酶。 5’-核酸外切酶：从5’-OH 端开始，生成3’单核苷酸，如牛脾磷酸二酯酶。
外切核酸酶对核酸的水解位点
BBBBBBBB
5´ p
RNAase T1
Pu ：嘌呤
Py：嘧啶
牛胰核酸酶（牛胰 RNase） 作用于嘧啶核苷酸的磷酸二酯键，其专一作用
于 RNA，对 DNA 不作用。
核酸酶促水解作用部位
二、脱氧核糖核酸酶
脱氧核糖核酸酶专一水解 DNA ，作用方式作为 内切酶，切断双链，或切断单链，作为外切酶有 5′ 3′切割或是 3′ 5′切割。
（1）5’端凸出（如EcoR I切点）
5’-
GAATTC
-3’
3’-
CTTAAG
-5’
5’-
G AATTC
-3’
3’-
CTTAA G
-5’
（2）3’端凸出（如Pst I切点）
5’-
CTGCAG
-3’
3’-
GACGTC
-5’
5’-
CTGCA
G
-3’
3’-
G
ACGTC
-5’
三、限制性内切酶
限制性内切酶主要是从细菌中分离得到，能识
别特定的核苷酸顺序，细菌自身的DNA序列已被甲 基化（甲基化酶），不会被水解。因此这些酶仅限 于水解外源 DNA 以保护自身，故称为“限制性” 酶。
（一）核酸外切酶
➢ 作用于核苷酸链的一端，逐个水解下核苷酸。 ➢ 是非特异性的磷酸二酯键
3’-核酸外切酶：从3’-OH 端开始，生成 5’- 单
核苷酸，如蛇毒磷酸二酯酶。 5’-核酸外切酶：从5’-OH 端开始，生成3’单核苷酸，如牛脾磷酸二酯酶。
外切核酸酶对核酸的水解位点
BBBBBBBB
5´ p
RNAase T1
Pu ：嘌呤
Py：嘧啶
牛胰核酸酶（牛胰 RNase） 作用于嘧啶核苷酸的磷酸二酯键，其专一作用
于 RNA，对 DNA 不作用。
核酸酶促水解作用部位
二、脱氧核糖核酸酶
脱氧核糖核酸酶专一水解 DNA ，作用方式作为 内切酶，切断双链，或切断单链，作为外切酶有 5′ 3′切割或是 3′ 5′切割。
（1）5’端凸出（如EcoR I切点）
5’-
GAATTC
-3’
3’-
CTTAAG
-5’
5’-
G AATTC
-3’
3’-
CTTAA G
-5’
（2）3’端凸出（如Pst I切点）
5’-
CTGCAG
-3’
3’-
GACGTC
-5’
5’-
CTGCA
G
-3’
3’-
G
ACGTC
-5’
《核酸降解》幻灯片
2. 酶促水解：
RNA: DNA:
RNase(酶稳定、耐高温) DNase(种类多、工具酶)
• 作用类别：
核酸内切酶 磷酸二酯酶 核酸外切酶 磷酸单酯酶
非特异性 特异性
3.限制性核酸内切酶 〔Restriction
endonuclease〕
• 具有识别双链DNA分子中特定核苷酸序 列，并由此切割DNA双链的核酸内切酶 统称为限制性核酸内切酶
《核酸降解》幻灯片
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一、核酸的酶促降解
1.核酸水解：
DNA 稳定，耐酸碱
RNA 易水解：碱中水解
• 发现：
1952， Smith Human 用T4 phage 感染E.coli. 提出了限制与修饰现象。
• 命名：
三字母： 属名＋种名＋株名
Ⅰ类：内切、修饰，识别与切割位点不一致 Ⅱ类：识别与切割位点统一 Ⅲ类：切割方式基本同Ⅱ类
降解
核酸
核苷酸
Pi
核苷
戊糖
碱基
二、核苷酸的分解代谢
1.嘌呤碱的分解
NH 2 N
N
N H
N
G
R NH2
次黄嘌呤
黄嘌呤
NH3 + CO2
（微生物）
尿酸（醇式） 尿素
2.嘧啶碱的分解
NH 2 N
N
O
H
NH2
O NH
N
O
H
Hale Waihona Puke 还原 二氢尿嘧啶（开环）
核酸的酶促降解和核苷酸代谢课件
NH 2CCOO 3
排代出谢体。外或进入有机22酸
3 23 NH 核酸的酶促降解和核苷酸代谢
3
42
核酸的酶促降解和核苷酸代谢
32
核
苷
酸
的
合
成
及
相
互
关
系
核酸的酶促降解和核苷酸代谢
33
11.3 核苷酸分解代谢
核苷酸酶 核苷磷酸化酶
核苷酸
核苷
碱基+ (脱氧)戊糖-1-P
磷酸
• 嘌呤的降解 • 嘧啶的降解
核酸的酶促降解和核苷酸代谢
34
AMP GMP
嘌呤的降解
H 黄嘌呤氧化酶
（次黄嘌呤）
X
G
（黄嘌呤）
2、嘧啶核苷酸的生物合成 (1) 从头合成途径 (2) 补救合成途径
核酸的酶促降解和核苷酸代谢
13
• 嘌呤核苷酸的结构
AMP
GMP
核酸的酶促降解和核苷酸代谢
14
嘌呤碱基的元素来源
CO2
甘氨酸
C
Asp
N1 6 5C
甲酰基
C2
(一碳单位)
来自“甲酸盐”
3
N
4C
7N
8C
N9
Gln(酰胺基)
甲酰基 (一碳单位) 来自“甲酸盐”
IMP + PPi GMP + PPi
• 腺苷激酶
腺嘌呤核苷
腺苷激酶
AMP
ATP ADP
核酸的酶促降解和核苷酸代谢
22
自毁容貌综合症
• 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核 糖转移酶缺陷 • 智力发育受阻 • 共济不佳 • 具有攻击性和敌对性 • 咬自己口唇、手指以 及脚趾等
最新核酸的酶促降解和核苷酸代谢PPT课件
例：某组蛋白基因片段共5900bp，末端标记后用HpaII部 Mark
-
•
分酶解得到五个片段，分子量分别为：5900bp；4210bp；
•
•
3260bp；2950bp；1020bp。画出该DNA分子的物理图谱。
•
•+
1690
950 310
1930
10900bp
限制图制作方法示例：末端标记单酶切法
SV-40基因组限制性酶谱
SV-40病毒基因组限制性物理图谱
末端标记法绘制物理图谱
• 将待测DNA分子的一端用放射性同位素标记，部分酶解；
• 电泳分离，只有带同位素的片段出现在放射自显影图上；.
• 分析：放射自显影图上谱线的数目相当于完全酶解片段的数目；
相邻谱线碱基对数目之差就是两个相邻点之间这段DNA片段的大小。
核酸的酶促降解和核苷酸代谢 PPT课件
第一节 核酸的酶促降解
核酸酶 核苷酸酶 核苷磷酸解酶
核酸 核苷酸
核苷
碱基+核糖-1-P
磷酸
碱基+核糖
限制性内切酶的命名
例：Eco R I，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶
Eco R I
属名 种名 株名 序号
例：流感Haemophilus influengae d
根据估算，识别六核苷酸顺序的的限制酶 大约在4096（46）个硷基对长的DNA分子中 有一个切点，而通常大多数肽链的不超过 1000氨基酸残基。因此，由识别六核苷酸顺 序的的限制酶产生的DNA片段接近一个原核 生物基因的大小，这个性质使得这些限制酶 可以用于建造和克隆有用的重组DNA分子。
为了获取更大的DNA片段，可以采用限制 酶部分降解的方法，也可以选用识别8～10个 核苷酸顺序的限制酶。
核酸的酶促降解与苷酸代谢
C
HN
CH
C O
CH
N H
尿嘧啶
NADPH
+ H+
NADP +
O
C
HN
C H2
C
CH 2
O
N H 二氢尿嘧啶
H 2O
H 2N
C O
CO OH C H2
CH 2 N H
H 2O
H 2N
CH 2 CH 2 CO OH
β-丙 氨 酸
HN C
O
HN C
O
O
C C CH 3
CH N H
NADPH
胸腺嘧啶 + H+
两栖类------尿素、乙醛酸
医学ppt
10
最终产物
人、灵长类、鸟类、爬行类等------尿酸 其他哺乳动物----尿囊素 硬骨鱼类------尿囊酸 两栖类------尿素、乙醛酸 植物---------尿囊酸
医学ppt
11
二
嘧 啶 的 分 解
N
C O
NH 2 C
CH
CH
N H
胞嘧啶
NH 2
O
医学ppt
6
第二节 核苷酸的分解代谢
一、核苷酸的分解代谢 二、嘌呤的分解代谢 三、嘧啶的分解代谢
医学ppt
7
一、核苷酸的分解代谢
核苷酸 核苷酸酶 核苷 核苷酶 碱基 ＋ 核糖
Pi
核苷磷酸化酶
1-磷酸核糖 碱基
医学ppt
8
二、嘌呤的分解
NH2
N
N
N
N H
O HN
N O
HN
H2N
N
O
N
核酸的酶促降解和核苷酸代谢PPT课件
dR-P
O CH2-FH4
HN
F
H
O N S-酶
dR-P
胸苷酸合成酶、5-氟脱氧脲嘧啶核苷酸和亚甲基 四氢叶酸三元复合物的形成
叶酸和 四氢叶酸（FH4）
叶 酸
四
氢
H
叶
10
酸
5
H
CHOCH2
N5N，5-NC1H0-OC-HF2H-F4 H4
一碳基团的 S-腺苷蛋氨酸 来源与转变
参与 甲基化反应
N5-CH2-FH4
常用的DNA限制性内切酶的专一性
酶
Alu I Bam H I Bgl I
辨认的序列和切口
‥ ‥A G C T ‥‥ ‥ ‥T C G A ‥ ‥
‥ ‥G G A T C C ‥‥ ‥ ‥C C T A G G ‥‥
‥ ‥A G A T C T ‥‥ ‥ ‥T C T A G A ‥‥
说明 四核苷酸，平端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口
NADP++Gly
NADPH+H++Ser
核苷酸合成前体类似物与抗癌、抗菌药物
根据酶的抑制原理，在癌症的化学治疗或抗菌治疗中，往 往选用一些底物类似物（抗代谢物）抑制胸苷酸合成酶或二氢 叶酸合成酶的合成，使胸苷酸不能合成，例如：
1、氨基蝶呤、氨甲蝶呤、三甲氧苄氨嘧啶为叶酸类似物， 是二氢叶酸还原酶抑制剂，可抑制癌细胞和细菌生长；
Eco R I Hind Ⅲ
‥ ‥G A A T T C ‥‥ ‥ ‥C T T A A G ‥‥
‥ ‥A A G C T T‥‥ ‥ ‥T T C G A A ‥‥
六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口
Sal I
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二、核酸酶
2、核酸酶的功能
生物体内的核酸酶负责细胞内外催化核 酸的降解
参与DNA的合成与修复及RNA合成后的剪接等重要基 因复制和基因表达过程
负责清除多余的、结构和功能异常的核酸，同时也可 以清除侵入细胞的外源性核酸
在消化液中降解食物中的核酸以利吸收 体外重组DNA技术中的重要工具酶
第二节 核苷酸的降解
嘌呤碱的最终 代谢产物
（人、猿、鸟）
（非灵长类哺乳动物） （硬骨鱼）
（鱼类、两栖类） （低等动物）
痛风症
痛风症患者由于体内嘌呤核 苷酸分解代谢异常，可致血中尿 酸水平升高，以尿酸钠晶体沉积 于软骨、关节、软组织及肾脏， 临床上表现为皮下结节，关节疼 痛等。
三、嘧啶的分解代谢
嘧啶核苷酸的结构
三、嘧啶的分解代谢
核苷酸酶
嘧啶核苷酸
核苷
PPi
1-磷酸核糖
核苷磷酸化酶
嘧啶碱
还原反应
开环
脱氨氧化
还原反应
开环
嘧啶核苷酸
核苷酸酶 嘧啶核苷
核苷酶
嘧啶
NH2
C
N
CH
C
CH
O
N H
胞嘧啶
NH3 HN
O NADPH+H+
C
CH
C
CH
O
N H
尿嘧啶
O NADP+
C
HN
CH2
C O
N H
CH2
H2O
O
β-丙氨酸
CO2+NH3
AMP
GMP
IMP生成总反应过程
2）AMP和GMP的生成
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶 ②腺苷酸代琥珀酸裂解酶 ④GMP合成酶
激酶
AMP
激酶
ADP
ATP ADP
ATP ADP
GMP
激酶
激酶
GDP
ATP ADP
ATP ADP
ATP GTP
• 嘌呤核苷酸从头合成特点
• 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 • IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。 AMP或GMP的合成又需1个ATP。
H2N-CH2-CH2-COOH
H2O
HO C
H2N
CH2
C O
N H
CH2
O
C HN
C O
N H
NADPH+H+
C-CH3
CH
胸腺嘧啶
CO2+NH3
H2N-CH2-CH-COOH CH3
β-氨基异丁酸
O
NADP+ C
HN CH-CH3
C O
N H
CH2
二氢胸腺嘧啶
H2O
O
H2O
HO H2N
C
CH-CH3
RNAase T1
Pu ：嘌呤
Py：嘧啶
限制性内切酶
具有识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并由此切割 DNA双链的核酸内切酶统称限制性内切酶（ristriction endonuclease）。
这些酶主要是从细菌中分离得到，能识别特定的核苷酸顺 序，但在细菌本身的DNA 中，这些顺序已被（甲基化酶） 甲基化，因而不被水解，也就是说这些酶仅限于水解外源 DNA 以保护自身，故称为“限制性”酶。限制酶都以内切 方式水解DNA，产物5ˊ为p，3ˊ为OH。
➢依据底物不同分类
DNA酶(deoxyribonuclease, DNase)：专一降解DNA RNA酶 (ribonuclease, RNase)：专一降解RNA。 非特异性核酸酶
➢依据切割部位不同 核酸内切酶：分为限制性核酸内切酶和非特异性限制性 核酸内切酶。 核酸外切酶：5´→3´或3´→5´核酸外切酶。
•过程 1. IMP的合成 2. AMP和GMP的生成
PP-1-R-5-P
AMP ATP
（5’－磷酸核糖－1’－焦磷酸） PRPP合成酶
PRPP
谷氨酰胺
酰胺转移酶 谷氨酸
R-5-P
（5-磷酸核糖）
H2N-1-R-5´-P
（5´-磷酸核糖胺）
IMP
在谷氨酰胺、甘氨酸、一 碳单位、二氧化碳及天冬 氨酸的逐步参与下
一、嘌呤核苷酸的合成代谢
1、嘌呤核苷酸的从头合成
•定义
嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨 基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一 系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。
•合成部位
肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次 是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此合成途径。
•嘌呤碱合成 的元素来源
关于核酸的酶促降 解
第一节 核酸的酶促降解
食物核蛋白
一、核酸的降解
蛋白质
核酸(RNA与DNA)
(磷酸二酯酶) 胰核酸酶 单核苷酸
RNA酶 DNA酶
(磷酸单酯酶) 胰、肠核苷酸酶
排出，很少 利用
磷酸
核苷
(水解或磷酸解)
核苷酶
碱基
戊糖或磷酸戊糖
二、核酸酶
1、核酸酶的定义及分类 核酸酶是指所有可以水解核酸的酶
C O
N H
CH2
β-脲基异丁酸
嘧啶核苷酸与嘌呤核苷酸分解代谢最大 的不同是嘧啶环的裂解，最后生成β-氨基酸
嘧啶碱的降解产物易溶于水，故嘧啶代 谢异常的疾病较少。
第三节 核苷酸的生物合成
核苷酸在细胞内合成有两条基本途径： 1、从头合成或从无到有途径：由AA、磷酸戊 糖、CO2 和NH3 等简单的化合物合成核苷酸 2、补救途径：由预先形成的碱基或核苷合成 核苷酸。
Asp
N1
甲酰基
C2
(一碳单位)
CO2
甘氨酸
C
N
7
6C
5
4 C 3 N
C 甲炔基 8
(一碳单位) N9
Gln(酰胺基)
N5,N10-次甲基四氢叶酸
甘氨当中站, 谷氮坐两边,
左上天冬氨, 头顶CO2 还剩下一个一碳单位
合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、 一碳基团、CO2、磷酸核糖。
合成特点：磷酸核糖为起始物，逐步加原料 合成嘌呤环，形成重要中间产物 IMP（次黄嘌 呤核苷酸），再由它转变为AMP和GMP。
外切核酸酶对核酸的水解位点
BBBBBBBB
5´ p
p
p
p
p
p
p
p
OH 3´
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）
内切核酸酶对RNA的水解位点示意图
Py Pu Py Py G A C U G A
1´
p
p
p
p
p
p
p
p
p
p
OH
5´
3´
RNAase I RNAase I RNAase T1
限制性内切酶的命名和意义
三字母： 属名＋种名＋株名
例：Eco R I，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶
Eco R I
属名 种名 株名 序号
限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进 行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺 少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。
一、核苷酸的降解
核苷酸酶
核苷磷酸化酶 碱基 + 戊糖-1-磷酸
核苷酸
核苷
（生物体内广泛存在）
磷酸
核苷水解酶
碱基 + 戊糖（植物和微 生物）
1、嘌呤的降解 2、嘧啶的降解
二、嘌呤的分解代谢
嘌呤核苷酸的结构
AMPGMP二、源自呤的分解代谢AMP GMP
H 黄嘌呤氧化酶
（次黄嘌呤）
X
G
（黄嘌呤）
黄嘌呤 氧化酶