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核酸代谢PPT的课件资料第1页/共92页 7.1 核苷酸的分解代谢7.2 核苷酸的合成代谢7.3 核酸的合成代谢第2页/共92页 7.1.1 核酸的降解与消化吸收 核酸的降解 ：①核酸在酶的作用下先水解成多核苷酸或单核苷酸。②核苷酸在核苷酸酶的催化下可继续水解成核苷和磷酸。③核苷在酶的催化下分解，得到碱基。第3页/共92页 核酸酶——水解核酸的酶 核酸酶核糖核酸酶 脱氧核糖核酸酶 按作用底物（DNA或RNA）分类第4页/共92页 核酸酶——水解核酸的酶 核酸酶核酸内切酶 核酸外切酶按作用方式分类：水解分子内磷酸二酯键或水解分子外磷酸二酯键第5页/共92页 核酸酶——水解核酸的酶外切酶：如蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶，蛇毒磷酸二酯酶从多核苷酸链的3′端开始逐个水解核苷酸链，产物为5′-核苷酸。牛脾磷酸二酯酶从多核苷酸链的5′端开始逐个水解核苷酸链，产物为3′-核苷酸第6页/共92页 核酸内切酶：将核酸分解成较小的核苷酸链，很多核酸内切酶无选择性。但在某些细菌和蓝藻中，存在一类特殊的核酸内切酶，称为限制性核酸内切酶。这类酶在双链DNA上能识别特殊的核苷酸序列。 第7页/共92页 核苷酸酶 生物体中核苷酸酶广泛存在，其中多数是非特异性的核苷酸酶，它们可催化所有的核苷酸水解。生物体中也存在特异性核苷酸酶，如3′-核苷酸酶只能催化3′-核苷酸水解，5′-核苷酸酶只能催化5′-核苷酸水解。 第8页/共92页 催化核苷分解的酶 核苷磷酸化酶存在广泛，它所催化的反应是可逆的。核苷水解酶主要存在于植物和微生物中，它只催化核糖核苷水解，对脱氧核糖核苷无作用，并且反应不可逆。 第9页/共92页 核酸的消化吸收 核酸的分解产物碱基和戊糖可被直接吸收，未被分解的核苷也可以直接吸收。核酸的消化产物吸收后，由门静脉进入肝脏。戊糖可以被分解或合成体内的核酸肠道吸收的碱基只有很少量可以用于合成体内的核酸，绝大部分碱基被分解排除体外。虽然食物来源的碱基几乎不能掺入到组织的核酸中，但非肠道输入的化合物却可能掺入组织的核酸中。例如注射的脱氧胸苷可以掺入新合成的DNA中。第10页/共92页 7.1.2 嘌呤的分解嘌呤碱基的分解途径和分解产物随物种的不同而不同，人、灵长类动物、鸟及某些爬虫类可将嘌呤碱氧化成尿酸排除体外，在氧化的过程中经历次黄嘌呤和黄嘌呤等中间产物。第11页/共92页 腺嘌呤的分解过程 鸟嘌呤的分解过程 第12页/共92页 尿酸的形成与分解过程 第13页/共92页 痛风与核酸代谢痛风的形成：由于体内过多的尿酸形成尿酸钠结晶造成的。尿酸钠或尿酸也可以在肾脏和输尿管中沉淀为结石，导致肾脏损伤和输尿管堵塞。 别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤相似，是黄嘌呤氧化酶的竞争抑制剂，可以抑制黄嘌呤的氧化，减少尿酸的生成，所以别嘌呤醇用于缓解痛风的症状。 第14页/共92页 7.1.3 嘧啶的分解动物体内的嘧啶分解与嘌呤不同，嘧啶环可以被打开生成易溶于水的二氧化碳、氨、β-丙氨酸和β-氨基异丁酸。在分解中胞嘧啶先脱去氨基生成尿嘧啶，尿嘧啶还原成二氢尿嘧啶，再水解开环，最终水解生成二氧化碳、氨和β-丙氨酸。胸腺嘧啶的水解过程与尿嘧啶相似，还原成二氢胸腺嘧啶后，水解生成二氧化碳、氨和β-氨基异丁酸。第15页/共92页 胸腺嘧啶的分解过程第16页/共92页 尿嘧啶和胞嘧啶的分解过程第17页/共92页 比较分解产物共同产物：二氧化碳和氨气不同产物：β-丙氨酸 （T） β-氨基异丁酸 （C和U）第18页/共92页 嘧啶分解产生的氨可转变成尿素排出体外，β-丙氨酸经氨基酸代谢途径生成乙酰辅酶A，β-氨基异丁酸可转化为琥珀酰辅酶A。乙酰辅酶A和琥珀酰辅酶A进入三羧循环进行代谢。也有部分β-氨基异丁酸可经肾脏直接排除体外。第19页/共92页 小结一、核酸的降解核酸由磷酸二酯酶水解，有核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、内切酶和外切酶之分。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶都是外切酶，但蛇毒磷酸二酯酶从3’端水解，生成5’-核苷酸；牛脾磷酸二酯酶从5’端水解，生成3’-核苷酸。细胞内还有限制性内切酶，可水解外源DNA。第20页/共92页 小结二、核苷酸的降解核苷酸由磷酸单酯酶水解成核苷和磷酸，特异性强的酶只水解5’-核苷酸，称为5’-核苷酸酶，或相反。核苷磷酸化酶将核苷分解为碱基和戊糖-1-磷酸，核苷水解酶生成碱基和戊糖。 第21页/共92页 小结三、嘌呤的分解（一）腺嘌呤生成次黄嘌呤，鸟嘌呤生成黄嘌呤。（二）次黄嘌呤生成黄嘌呤，再氧化生成尿酸。（三）尿酸氧化生成尿素。而某些生物可将尿酸继续氧化分解为氨和CO2。别嘌呤醇可防止尿酸钠沉积，用于治疗痛风。第22页/共92页 小结四、嘧啶的分解胞嘧啶先脱氨生成尿嘧啶，再还原成二氢尿嘧啶，然后开环，水解生成β-丙氨酸，可转氨参加有