核酸的降解和核苷酸的生物合成本與專

核酸的降解和核苷酸的生物合成本與專第1頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一部分概論第2頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月核苷酸的重要性：①作為合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。

②作為能量的貯存和供應(yīng)形式：除ATP之外，還有GTP，UTP，CTP等。

③參與代謝或生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)：如環(huán)核苷酸cAMP和cGMP作為激素的第二信使。

④參與構(gòu)成酶的輔酶或輔基：如在NAD+，NADP+，F(xiàn)AD，F(xiàn)MN，CoA中均含有核苷酸的成分。

⑤作為代謝中間物的載體：如用UDP攜帶糖基，用CDP攜帶膽堿，膽胺或甘油二酯，用腺苷攜帶蛋氨酸（SAM）等。第3頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二部分核酸的分解第4頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月核酸的分解過(guò)程核酸

核苷酸

核苷+磷酸堿基+戊糖第5頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.1

核酸的的分解代謝18.1.1核酸的降解作用于核酸的磷酸二酯鍵酶稱為核酸酶。1、DNA酶和RNA酶2、

核酸外切酶核酸外切酶作用于核酸鏈的一端，逐個(gè)水解下核苷酸。非特異的磷酸二酯酶特異的磷酸二酯酶如：蛇毒磷酸二酯酶，牛脾磷酸二酯酶。第6頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第7頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、核酸內(nèi)切酶

核酸內(nèi)切酶特異地水解多核苷酸內(nèi)部的鍵，它們是特異性較強(qiáng)的磷酸二酯酶。4、限制性核酸內(nèi)切酶

在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)存在一類能識(shí)別并水解外源雙鏈DNA的核酸內(nèi)切酶。

第8頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.1.2核苷酸的降解1、核苷酸的降解非特異性的磷酸單酯酶能作用于一切核苷酸。特異性核苷酸酶：3/-核苷酸酶或5/-核苷酸酶。

第9頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、核苷的降解在核甘酶的作用下：第10頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.1.3嘌呤的降解不同種類的生物分解嘌呤堿的酶系不一樣，因而代謝產(chǎn)物各不相同。第11頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第12頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第13頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月嘌呤的分解還可以在核苷（酸）的水平上進(jìn)行。第14頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.1.4嘧啶的降解不同種類的生物對(duì)嘧啶的分解過(guò)程不一樣。第15頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第16頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三部分核苷酸的合成第17頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.2

核苷酸的生物合成

18.2.1

嘌呤核糖核苷酸的合成生物體內(nèi)不是先合成嘌呤堿，再與核糖和磷酸結(jié)合成核苷酸，而是從5-磷酸核糖焦磷酸開(kāi)始，經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng)，生成次黃嘌呤核苷酸，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌堰屎塑账?。?8頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、從頭合成途徑

利用一些簡(jiǎn)單的前體物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳單位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的過(guò)程稱為從頭合成途徑。這一途徑主要見(jiàn)于肝臟，其次為小腸和胸腺。第19頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（１）次黃嘌呤核苷酸（IMP）的合成第一階段第20頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二階段第21頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第22頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由嘌呤環(huán)合成過(guò)程總圖可概括以下要點(diǎn)：嘌呤核苷酸的合成特點(diǎn)是首先直接形成次黃嘌呤核苷酸（亦稱肌苷酸）。5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）是核苷酸中磷酸核糖部分的供體。

第23頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月嘌呤的各個(gè)原子是在PRPP的C-1位置上逐漸加上去的。在5-磷酸核糖胺的氨基位置，由甘氨酸、甲酰四氫葉酸、谷氨酰胺先后提供C和N原子形成嘌呤的咪唑環(huán)。由CO2、天冬氨酸、甲酰四氫葉酸先后提供六元環(huán)上的其他原子形成六元環(huán)，最后合成次黃嘌呤核苷酸。第24頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）由IMP轉(zhuǎn)化為AMP和GMP的過(guò)程第25頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、補(bǔ)救合成途徑核苷酸也可以由嘌呤堿基或嘌呤核苷合成，稱之為補(bǔ)救合成途徑。（1）由嘌呤和PRPP生成：腺嘌呤+PRPP→AMP+PPi次黃嘌呤+PRPP→IMP+PPi鳥(niǎo)嘌呤+PRPP→GMP+PPi

第26頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月從頭合成途徑受AMP和GMP的反饋抑制，第一步轉(zhuǎn)酰胺酶受二者抑制，分枝后的第一步只受自身抑制。從頭合成與補(bǔ)救途徑之間有平衡。

先天缺乏次黃嘌呤-鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶稱為萊-納二氏綜合癥，X染色體隱性遺傳。第27頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月患者尿酸和PRPP水平高，從頭合成加速，導(dǎo)致痛風(fēng)和自殘。

正常大腦中次黃嘌呤-鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶活力高，而從頭合成酶活力低，對(duì)補(bǔ)救途徑依賴較大。

別嘌呤醇可降低尿酸濃度，但不能降低PRPP濃度，不能防止自殘。第28頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）由核苷生成第29頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月嘌呤核苷酸合成的調(diào)節(jié)PRPP5-磷酸核糖胺次黃苷酸腺苷酸鳥(niǎo)苷酸PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶腺苷琥珀酸合成酶次黃嘌呤核苷酸脫氫酶第30頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.2.2

嘧啶核苷酸的合成與嘌呤核苷酸不同，在合成嘧啶核苷酸時(shí)首先形成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖結(jié)合成為乳清苷酸，然后生成尿嘧啶核苷酸。其他嘧啶核苷酸則由尿嘧啶核苷酸轉(zhuǎn)變而成。第31頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、

從頭合成途徑第32頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)尿嘧啶核苷酸（UMP）的合成第33頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第34頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月尿嘧啶核苷酸的生物合成途徑要點(diǎn)：嘧啶核苷酸的合成主要先組裝嘧啶環(huán)，然后再與磷酸核糖結(jié)合。該過(guò)程首先是形成乳清酸（嘧啶環(huán)結(jié)構(gòu)）。5-磷酸核糖-1-焦磷酸(PRPP)也是嘧啶核苷酸合成中磷酸核糖的供體，。第35頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）胞嘧啶核苷酸（CTP）的合成：

說(shuō)明：由UTP（三磷酸水平）轉(zhuǎn)變?yōu)镃TP。第36頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、補(bǔ)救合成途徑（1）尿嘧啶補(bǔ)救途徑：①與5-磷酸核糖焦磷酸反應(yīng)：②先產(chǎn)生尿嘧啶核苷，再生成尿嘧啶核苷酸：第37頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）胞嘧啶的補(bǔ)救合成途徑第38頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月嘧啶核苷酸生物合成的調(diào)節(jié)CO2+ATP+谷氨酰胺胺甲酰磷酸胺甲酰天冬氨酸UMPUTPCTP胺甲酰磷酸合成酶天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶CTP合成酶ASP第39頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.3脫氧核糖核苷酸的生物合成植物體中核苷酸向脫氧核糖核苷酸的轉(zhuǎn)化了解甚少，但在動(dòng)物和細(xì)菌中還原作用通常是在核苷二磷酸水平上發(fā)生的。第40頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.2.1

核糖核苷二磷酸的還原過(guò)程第41頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.2.2

脫氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)的形成：1、以dUMP為原料，合成dTMP。（1）dUMP的生成第42頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第43頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、補(bǔ)救合成途徑:第44頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月TMP的生物合成概括為：第45頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18.4（脫氧）核苷酸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔姿幔撗酰┖塑账崴姆N（脫氧）核苷酸一磷酸在四種（脫氧）核苷酸一磷酸激酶的作用下轉(zhuǎn)化為（脫氧）核苷二磷酸。核苷二磷酸與核苷三磷酸可在核苷二磷酸激酶下相互轉(zhuǎn)化。第46頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月各種核苷酸合成與轉(zhuǎn)化的相互關(guān)系：第47頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第48頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四部分代謝的聯(lián)系第49頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、代謝網(wǎng)絡(luò)（一）糖、脂和蛋白質(zhì)的關(guān)系：通過(guò)6－磷酸葡萄糖、丙酮酸和乙酰輔酶A三個(gè)中間物相互聯(lián)系。脂類中的甘油、糖類和蛋白質(zhì)之間可互相轉(zhuǎn)化第50頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月脂肪酸在植物和微生物體內(nèi)可通過(guò)乙醛酸循環(huán)由乙酰輔酶A合成琥珀酸，然后轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惢虻鞍踪|(zhì)，而動(dòng)物體內(nèi)不存在乙醛酸循環(huán)，一般不能由乙酰輔酶A生成糖和蛋白質(zhì)。第51頁(yè)，課件共54頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）核酸與代謝的關(guān)系：核酸不是重要的碳源、氮源和能源，但核酸通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成可影響細(xì)胞的組成成分和代謝類型。許多核苷酸在代謝中起著重要作用，如ATP、輔酶等。另一方面，核酸的代謝也受其他物質(zhì)，特別是蛋白質(zhì)的影響。第52頁(yè)，課件