第九章核苷酸代谢

五、核酸酶对核酸的核酸的解聚 作用
核酸 核酸酶 DNA酶 RNA酶
第九章核苷酸代谢
核 酸
第九章核苷酸代谢
核酸酶
核酸酶催化水解连接核苷酸之间的磷酸二酯键， 其最终产物是各种核苷酸 1．外切酶能连续水解多核苷酸链末端磷酯键， 它们是非特异性的磷酸二酯酶 ①蛇毒磷酸二酯酶 从DNA或RNA的3´-羟基末 端开始，逐个地水解下5´-核苷酸 ②牛脾磷酸二酯酶 从DNA或RNA的5´-磷酸末 端逐个地水解下3´-核苷酸 2．内切酶能特异地切断多核苷酸链内部的磷 酸二酯键，特异性很强。
作为核酸合成的原料 体内能量的利用形式 参与代谢和生理调节 构成辅酶 活化中间代谢物
第九章核苷酸代谢
作为核酸合成的原料
dATP 、 dGTP 、 dCTP 、 dTTP可作为 DNA的合成原料； ATP、GTP、CTP、UTP 可作为RNA的合 成原料
第九章核苷酸代谢
参与代谢和生理调节
如cAMP是第二信使，也作为效应剂参与 调节。 AMP、ADP、ATP均可作为效应剂。
戊糖 （磷酸戊糖）
ribose
sugar
deoxyribose
三、核酸消化产物的吸收
核酸的消化产物——核苷酸及核苷都能 被吸收进入体内。 动物体并不一定需要依靠食物供给核苷 酸，这是因为体内可由其它物质合成核 苷酸。
第九章核苷酸代谢
四、核苷酸代谢概况
分解代谢
分解代谢主要分为嘌呤核苷酸分解代谢和嘧 啶核苷酸代谢
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RNA酶
①RNA酶T1 (霉菌)作用于RNA分子内部的5´磷酯键，要求其3´-磷酯键与鸟苷酸相连，产物 是以G-3´-P为3´-末端的核苷酸片段及残留部 分。 ②RNA酶I(牛胰)作用于RNA分子内部的5´-磷 酯键，要求其3´-磷酯键与嘧啶核苷酸相连，获 得以嘧啶核苷3´-P为3´-末端的核苷酸片段及 残留部分。 ③RNA酶T2作用RNA分子内部的5´磷酯键， 产物以腺苷-3´-P为3´-末端的核苷酸片段及残 留部分。
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核酸酶的切割方式
核酸内切酶
3´-核苷酸
5´-核苷酸
牛脾磷酸二酯酶 蛇毒磷酸二酯酶
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DNA酶
① DNA酶I(牛胰)作用于DNA分子内部的3´— 磷酯键，获得平均由四个核苷酸组成的以3´-羟 核苷酸为3´-末端的核苷酸片段及残留部分 ② DNA酶II(脾、胸腺、各种细菌)作用于 DNA分子内部的5´-磷酯键，产生以5´-羟核苷 酸为5´-末端的核苷酸片断及残留部分。 ③ DNA限制性内切酶是在特定核苷酸顺序处 切开核苷酸之间的磷酯键，使DNA产生双链裂 口。如果这个识别顺序中的碱基被修饰，限制 性内切酶就不再作用。
蛋白质 氨基酸
食物核蛋白 胃酸
二、核酸的消化
核酸（RNA,DNA) 胰核酸酶
（磷酸二酯酶）
nucleic acid 核糖核酸酶
脱氧核糖核酸酶
单核苷酸
nucleotide
胰肠核苷酸酶 （磷酸单酯酶）
磷酸 phosphate
核苷 核苷酶
base
碱基 purine 第p九y r章i核m i苷d酸i代n e谢
头合成的主要器官，其次是小肠和胸腺， 而脑和骨髓不能合成
３．合成过程：
（1）IMP的合成 （2）AMP和GMP的合成
第九章核苷酸代谢
嘌呤碱合成的元素来源
Asp 一碳单位
CO2
Gly
C
N1
6
C 5
C2 3 4C N
N
7 8C
9 N
一碳单位
Gln
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IMP的合成
5-磷酸核糖（PRPP）的合成 5-磷酸核糖胺的合成 通过９步反应合成次黄核苷酸
Pi H2O
, OH OH
5-磷 酸 核 糖 胺
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P O CH 2 O
NH 2
H H
HH
OH OH
NH 2
H2C 甘 氨 酸
OC
OH
P
GAR合 成 酶
Mg 2 +
AT P
ADP+Pi
NH 2 H2C OC
O CH 2 H N N 5 ,N 1 0 - 甲 炔 FH 4
合成代谢
第九章核苷酸代谢
合成代谢
从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、 一碳单位和CO2 等简单物质为原料，经过 一系列酶促反应，合成核苷酸的途径。这 是主要合成途径。主要在肝脏进行。 补救合成途径：利用游离的碱基或核苷， 经过简单的反应过程，合成核苷酸的途径。 脑、骨髓等只能进行此途径。
第九章核苷酸代谢
第九章核苷酸代谢
5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）的合成
P O CH 2 OH
P OCH 2
AT P AM P Mg 2+
OH
H H
HOHPRPP合成酶
HH
H
OP OP
OHOH
OHOH
5-磷酸核糖
磷酸核糖焦磷酸 （PRPP）
PRPP是重要的中间代谢物，它不仅参 与嘌呤核苷酸的从头合成，而且参与嘧 啶核苷酸的从头合成及两类核苷酸的补
N N
N N H
N N
第九章核苷酸代谢
第九章 核苷酸代谢 第一节 核苷酸代谢概述 第二节 嘌呤核苷酸代谢 第三节 嘧啶核苷酸代谢
第九章核苷酸代谢
第一节 核苷酸代谢概述
一、核苷酸的生理功能 二、核酸的消化 三、核酸消化产物的吸收 四、核苷酸代谢概况 五、核酸酶对核酸的解聚作用
第九章核苷酸代谢
一、核苷酸的生理功能
第九章核苷酸代谢
第二节 嘌呤核苷酸代谢
一、嘌呤核苷酸的合成代谢 二、嘌呤核苷酸的分解代谢
第九章核苷酸代谢
一、嘌呤核苷酸的合成
（一）从头合成途径 （二）补救合成途径 （三）从头合成途径的调节 （四）嘌呤核苷酸的相互转换 （五）嘌呤核苷酸的抗代谢物
第九章核苷酸代谢
嘌呤核苷酸的从头合成途径
１． 嘌呤碱合成的元素来源 ２．合成部位：在胞液中进行，肝脏是从
第九章核苷酸代谢
构成辅酶
腺苷酸可参与组成NAD＋、FAD、辅酶A等
CONH 2
NH 2 N
N
+
N
H
H
O
O
N
N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH2 O P O P O CH2 O
OH HO H OH
OH OH
H
H
H
H
OH OH
NAD 第九章核+ 苷酸代谢
AMP
活化中间代谢物
如UDPG、CDP－胆碱等、SAM、PAPS等
第九章核苷酸代谢
救合成，是5-磷酸第核九章核糖苷酸代的谢 活性供体。
5-磷酸核糖胺的合成
O 3 P 2- O C H 2
O
O
O
OPO P O
OH OH O
O
PRPP合成酶
Gln
H2O
和酰胺转移酶为
谷 氨 酰 胺 -PRPP-转 酰 胺 酶
Glu
关键酶，受到多 O 3 P 2- O C H 2
种因素的调节。
O
PPi NH2