




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、第 八 章,核 苷 酸 代 謝,Metabolism of Nucleotides,第一節(jié) 概 述 第二節(jié) 核苷酸的分解代謝 第三節(jié) 核苷酸的合成代謝,一、核酸和核苷酸的降解,第一節(jié) 概 述,1、核酸酶的定義及分類 指所有可以水解核酸的酶。 依據(jù)底物不同分類 DNA酶(deoxyribonuclease, DNase):專一降解DNA。 RNA酶 (ribonuclease, RNase):專一降解RNA。,二、核 酸 酶(Nuclease),依據(jù)切割部位不同 核酸內(nèi)切酶:限制性核酸內(nèi)切酶 非限制性核酸內(nèi)切酶 核酸外切酶:53或35核酸外切酶,2. 限制性內(nèi)切酶,原核生物中存在著一類能識(shí)別外源
2、DNA雙螺旋中4-8個(gè)堿基對(duì)所組成的特異的具有二重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的回文序列,并在此序列的某位點(diǎn)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(ristriction endonuclease)。,常用的DNA限制性內(nèi)切酶的專一性,酶,辨認(rèn)的序列和切口,說明, 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 , G A A T T C C T T A A G , A A G C T T T T C G A A , G T C G A C C A G C T G , C C C G G G G G
3、 G C C C ,Bam H I,Alu I,Bgl I,Eco R I,Hind ,Sal I,Sma I,四核苷酸,平端切口,六核苷酸,平端切口,六核苷酸,粘端切口,六核苷酸,粘端切口,六核苷酸,粘端切口,六核苷酸,粘端切口,六核苷酸,粘端切口,(1)限制性內(nèi)切酶類型,I型:分子量大于105,多亞基,需S-腺苷蛋氨酸、ATP和Mg2+ ,識(shí)別位點(diǎn)與切割位點(diǎn)相差甚遠(yuǎn),產(chǎn)物為異質(zhì),是限制與修飾相排斥的多功能酶。,II型:分子量小于105,需Mg2+ ,切割位點(diǎn)位于識(shí)別 位點(diǎn)上,產(chǎn)物為專一性片段,不具修飾酶功能。現(xiàn)在分子生物學(xué)研究所用的限制性內(nèi)切酶均為此類。,III型:識(shí)別位點(diǎn)為5-7bp的非
4、對(duì)稱序列 ,切割位點(diǎn)在順序之外,離識(shí)別 序列5-10bp,切割雙鏈,個(gè)別也切割單鏈。是限制與修飾相多功能酶。,限制性內(nèi)切酶是分析染色體結(jié)構(gòu)、制作DNA限制圖譜、進(jìn)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(xì)的DNA分子。,(2)限制性內(nèi)切酶的命名和意義,Eco R I,序號(hào),屬名,種名,株名,例:Eco R I,這是從大腸桿菌(Ecoli)R菌珠中分離出的一種限制性內(nèi)切酶,作為核酸合成的原料,是核酸的基本組成單位 體內(nèi)能量的利用形式,ATP是重要能量貨幣 活化中間代謝物,其衍生物是許多生化反應(yīng)的中間供體 ,如UDPG 、SAM等 組成輔酶,如N
5、AD、 FAD、 CoA等 參與代謝和生理調(diào)節(jié),cAMP是第二信使 ,(p)ppGpp是氨基酸饑餓引起效應(yīng)的中間介質(zhì),三、核苷酸的生物功能,四、體內(nèi)核苷酸的來源,自身合成(主要途徑) 食物(次要),一、嘌呤核苷酸的分解代謝,第二節(jié) 核苷酸的分解代謝,哺乳動(dòng)物為例,脫氨酶,黃嘌呤氧化酶,黃嘌呤氧化酶,(一)嘌呤核苷酸分解的基本過程(P548),脫氨酶,痛風(fēng),痛風(fēng)是由于尿酸生產(chǎn)過量或尿酸排泄不充分造成堆積引起的一種疾病,其基本的生化特征是高尿酸血癥 。 血液中的尿酸以鈉鹽或鉀鹽的形式存在,溶解度很小,濃度高時(shí),在軟骨和軟組織,特別是在腎臟以及舌和關(guān)節(jié)處形成結(jié)晶(有時(shí)與尿酸一起)形成尿酸結(jié)石或關(guān)節(jié)炎
6、。 引起痛風(fēng)有幾個(gè)原因:其中包括次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶活性的部分缺陷,結(jié)果導(dǎo)致嘌呤回收下降,使得嘌呤分解生成更多的尿酸。痛風(fēng)也可能是由于嘌呤生物合成調(diào)控的缺陷引起的。,痛風(fēng)癥的治療機(jī)制,鳥嘌呤,次黃嘌呤,黃嘌呤,尿酸,黃嘌呤氧化酶,黃嘌呤氧化酶,別嘌呤醇,羥嘌呤醇是黃嘌呤脫氫酶(黃嘌呤氧化酶)的一個(gè)很強(qiáng)的抑制劑,X和I的溶解度比尿酸鈉和尿酸大得多,如果它們不能通過補(bǔ)救途徑被重新利用也可經(jīng)腎臟排泄掉。,(二)嘌呤核苷酸循環(huán)(骨骼肌細(xì)胞),AMP,IMP,NH4+,H2O,Asp,延胡索酸,腺苷酸脫氨酶,腺苷酸琥珀酸合成酶,腺苷酸琥珀酸裂合酶,+GTP,氨基酸,骨骼肌中,提高延胡索酸的濃度
7、,因而提高TCA的效率,(三)不同生物體嘌呤分解的終產(chǎn)物不同(P549),靈長類和排尿酸動(dòng)物(鳥類、昆蟲)尿酸為終產(chǎn)物 多數(shù)哺乳動(dòng)物尿囊素 魚類、兩棲類尿囊酸 軟骨魚、兩棲動(dòng)物尿素 無脊椎動(dòng)物、甲殼類NH3+CO2,尿囊素酶,尿囊酸酶,脲酶,二、嘧啶核苷酸的分解,與嘌呤核苷酸分解總體相似,胞嘧啶,NH3,尿嘧啶,二氫尿嘧啶,-丙氨酸,胸腺嘧啶,二氫胸腺嘧啶,糖異生,嘧啶堿的分解代謝(P550),-脲基異丁酸,-脲基丙酸,第三節(jié)核苷酸的合成代謝,核苷酸合成的基本途徑 嘌呤核苷酸的合成 嘧啶核苷酸的合成 脫氧核糖核苷酸的生成 核苷酸的抗代謝物,核糖、氨基酸、CO2、NH3,核糖核苷酸,脫氧核苷酸,
8、DNA,補(bǔ)救途徑,一、核苷酸生物合成的基本途徑,從頭合成,從頭合成途徑 (肝內(nèi)主要途徑) 利用磷酸核糖、氨基酸、CO2和NH3等簡單小分子物質(zhì)為原料,經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)合成核苷酸,此途徑不經(jīng)過堿基、核苷的中間階段,消耗較多能量,是從無到有的途徑。 補(bǔ)救合成途徑 (腦 、骨髓等)也很重要 利用體內(nèi)核苷酸降解的中間產(chǎn)物如游離的堿基或核苷合成核苷酸的途徑。涉及的反應(yīng)和耗能較少。,核苷酸的從頭合成概況,5-磷酸核糖,PRPP,UMP,IMP,肝是體內(nèi)從頭合成嘌呤核苷酸的主要器官,其次是小腸和胸腺,所有反應(yīng)定位于細(xì)胞液 而腦、骨髓則無法進(jìn)行此合成途徑。,二、嘌呤核苷酸的從頭合成,(一)合成部位,(二)嘌
9、呤核苷酸合成原料,CO2,Asp,甲?;?(一碳單位),甲?;?(一碳單位),(三)嘌呤核苷酸從頭合成過程,1 . IMP的合成,2 . AMP和GMP的生成,3 . ATP和GTP的生成,在Gln、Gly、一碳單位、CO2及Asp的逐步參與下,1.IMP的生成(P538+539),活化的核糖,IMP生成總反應(yīng)過程,AMPS合成酶 IMP脫氫酶 AMPS裂解酶 GMP合成酶,2.AMP和GMP的生成(P540),3.ATP和GTP的生成, 1.嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 2.IMP的合成需5個(gè)ATP,6個(gè)高能磷酸鍵(R-5-P出發(fā))。 3.GMP或AMP的合成又需1個(gè)ATP(GT
10、P)。,(四)嘌呤核苷酸從頭合成特點(diǎn),1.補(bǔ)救合成過程,(五)嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑,腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,次要,2.補(bǔ)救合成的生理意義,補(bǔ)救合成節(jié)省從頭合成時(shí)的能量和一些氨基酸的消耗。 體內(nèi)某些組織器官,如腦、骨髓等只能進(jìn)行補(bǔ)救合成。 自毀容貌征,Lesch-Nyhan綜合癥,也稱之自毀容貌癥:其特征是智力遲鈍、痙攣,表現(xiàn)出強(qiáng)制性的自殘行為,甚至自毀容貌。主要的生物化學(xué)特征是排泄尿酸量可達(dá)到正常排泄尿酸量的6倍,同時(shí)嘌呤從頭合成的速率大大增加。,大腦中嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成途徑(重要)受阻,因而降解為尿酸,過量尿酸導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常,自我損傷。,尿酸中樞神
11、經(jīng)系統(tǒng)功能失常,降解,(一)嘧啶核苷酸的從頭合成,主要是肝細(xì)胞胞液,部分位于線粒體中,1.合成部位,三、嘧啶核苷酸的合成代謝,2.嘧啶環(huán)上各原子的來源,3.從頭合成過程,( 1 )UMP的合成(P541),Gln + HCO3-,氨基甲酰磷酸合成酶II,2ATP,2ADP+Pi,Glu +,氨基甲酰磷酸,( 2 )胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,(三磷酸水平),( 3)胸腺嘧啶核苷酸的生成,dUMP,脫氧胸苷一磷酸 dTMP,4.嘧啶核苷酸從頭合成特點(diǎn): 用原料先合成嘧啶環(huán),然后再與PRPP連接生成嘧啶核苷酸。能量消耗相對(duì)嘌呤核苷酸要小。,(二) 嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成,嘧啶 +R-1-P,嘧啶核苷
12、 +Pi,核苷磷酸化酶,次要,在核苷二磷酸水平上進(jìn)行還原,四、脫氧核苷酸的生成,(一)脫氧核苷酸的生成,二磷酸脫氧核苷,NDP,dNDP,二磷酸核糖核苷,核糖核苷酸還原酶,Mg2+,還原型硫氧化還原蛋白-(SH)2,氧化型硫氧化還原蛋白,脫氧核苷酸的生成,dUMP,脫氧胸苷一磷酸 dTMP,(二)dTMP的生成,核苷酸的合成及相互關(guān)系,五、核苷酸的抗代謝物,嘌呤核苷酸的抗代謝物 嘧啶核苷酸的抗代謝物,是一些堿基、氨基酸或葉酸等的類似物。主要以競爭性抑制阻斷核苷酸的合成代謝,從而進(jìn)一步阻止核酸以及蛋白質(zhì)的生物合成。 腫瘤細(xì)胞的核酸及蛋白質(zhì)合成十分旺盛,對(duì)核苷酸合成抑制劑的作用更敏感,由此這些抗代
13、謝物具有抗腫瘤作用,這就是化療的生化基礎(chǔ)。,(一)嘌呤核苷酸的抗代謝物,與Gln相似,競爭性抑制二氫葉酸還原酶,次黃嘌呤(H),6-巰基嘌呤(6-MP),嘌呤類似物:主要有6-巰基嘌呤,6-MP,6-MP核苷酸,氨基酸類似物:,氮雜絲氨酸 (AS) 是 Gln的類似物.,葉酸類似物:,氨蝶呤 (AP)和甲氨蝶呤 (MTX),二者是葉酸類似物,競爭性抑制FH2還原酶的活性,使葉酸無法有效地轉(zhuǎn)變?yōu)镕H4; 影響嘌呤和嘧啶核苷酸的合成中一碳單位的轉(zhuǎn)移,減少核苷酸合成速度,進(jìn)而嚴(yán)重影響核酸的合成。,合成酶,(二)嘧啶核苷酸的抗代謝物,嘧啶類似物,胸腺嘧啶(T),5-氟尿嘧啶(5-FU),某些改變了核糖結(jié)構(gòu) 的核苷類似物,5-F-尿嘧啶的抗癌原理,5-F-尿嘧啶在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為相
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 小學(xué)生未來飛行器設(shè)計(jì)探索
- 2025至2030雙氟磺草胺行業(yè)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行態(tài)勢及投資規(guī)劃深度研究報(bào)告
- 2025至2030中國腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行態(tài)勢及投資規(guī)劃深度研究報(bào)告
- 2025至2030中國脫水冷凍水果行業(yè)市場占有率及投資前景評(píng)估規(guī)劃報(bào)告
- 2025至2030中國脂肪族聚碳酸酯行業(yè)市場現(xiàn)狀分析及競爭格局與投資發(fā)展報(bào)告
- 異寵樂園:??漆t(yī)院探索
- 2025至2030中國胃食管反流?。℅ERD)裝置行業(yè)市場占有率及投資前景評(píng)估規(guī)劃報(bào)告
- 2025至2030中國耐磨地板行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景與投融資戰(zhàn)略報(bào)告
- 2025至2030中國美術(shù)館行業(yè)發(fā)展研究與產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃分析評(píng)估報(bào)告
- 2025至2030中國網(wǎng)絡(luò)保護(hù)者行業(yè)市場深度研究及發(fā)展前景投資可行性分析報(bào)告
- 無人機(jī)裝調(diào)檢修工理論知識(shí)考試題庫及答案
- XX區(qū)“五好兩宜”和美鄉(xiāng)村建設(shè)試點(diǎn)實(shí)施方案(參考模板)
- 2021年中級(jí)注冊(cè)安全工程師《安全生產(chǎn)專業(yè)實(shí)務(wù)道路運(yùn)輸安全》真題及解析
- 血透患者敘事護(hù)理故事
- 電力建設(shè)工程施工安全管理導(dǎo)則
- 醫(yī)院消防安全培訓(xùn)課件(完美版)
- 雅馬哈RX-V365使用說明書
- 照相館管理制度
- IECQ QC 080000:2017 第四版標(biāo)準(zhǔn)(中文版)
- 國外激勵(lì)研究現(xiàn)狀分析報(bào)告
- GB/T 4074.4-2024繞組線試驗(yàn)方法第4部分:化學(xué)性能
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論