核苷酸分解.ppt

核酸降解与核苷酸代谢 一．核酸降解 二．核苷酸的分解代谢 三．核苷酸的生物合成 四．辅酶核苷酸的合成 一、核酸降解 食物中的核酸与蛋白质结合为Nucleoprotein的形式，在胃中受胃酸作用水解为NA和Proteins，NA在小肠被胰Nuclease[包括DNase、RNase]降解为Pu-Nt、Py-Nt和Oligonucleotide。肠黏膜释放的phosphodiesterase并协同胰核酸酶进行消化，水解为单核苷酸。 肠粘膜细胞中的nucleotidase [phosphomonoesterase]，水解Nt为Ns和Pi。 脾、肝等组织中的nucleosidase进一步水解Ns为戊糖和碱基。 核酸降解 在胃中核蛋白酸水解为核酸和蛋白质，核酸在小肠被胰核酸酶（包括DNase、RNase）降解为嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸和寡核苷酸。磷酸二酯酶协同胰核酸酶进行消化，水解为单核苷酸。 核苷酸的生化作用 核苷酸具有多种生物学功能： ①构成核酸的基本单位; ②储存能量,三磷酸核苷酸[ATP是细胞的主要能量形式，一些活化的中间产物如UDPG]; ③参与代谢和生理调节：许多代谢过程受到体内ATP、ADP或AMP水平的调节,cAMP(或cGMP)是多种激素调节作用的第二信使; ④组成辅酶,如腺苷酸可作为NAD＋、NADP＋、FMN、FAD及CoA等的组成成分。 肠黏膜细胞中还有核苷酸酶 (磷酸单酯酶)，水解核苷酸为核苷和Pi。 脾、肝等组织中的核苷酶进一步水解核苷为戊糖和碱基。 核酸酶(Nuclease) 核酸酶是作用于核酸磷酸二酯键的水解酶，包括核糖核酸酶(RNase)和脱氧核糖核酸酶(DNase)，其中能水解核酸分子内磷酸二酯键的酶又称为核酸内切酶(endonuclease)，从核酸的一端逐个水解下核苷酸的酶称为核酸外切酶(exonuclease)。 碱基、核苷和核苷酸 核苷酸的分解代谢 生物体普遍存在的磷酸单酯酶或核苷酸酶可催化核苷酸的水解，而特异性强的磷酸单酯酶只能水解3’-Nt或5’-Nt。 催化核苷水解的酶有2类，即核苷磷酸化酶和核苷水解酶 Ns phosphorylase Ns+Pi?Pu or Py+pentose-1-P（广泛） Ns hydrolase Ns+H2O?Pu or Py+pentose(植物和微生物中，只对核糖核苷起作用对脱氧核糖核苷不作用） 核苷酸及核苷分解 核苷酸三级水平的降解 嘌呤核苷酸分解的三级脱氨 嘌呤碱的分解 不同生物嘌呤碱的分解能力不同，代谢产物也不同，人和猿类及一些排尿酸的动物（鸟类、某些爬行类和昆虫）嘌呤的代谢产物为尿酸，而其他生物可以分解嘌呤为多种不同产物。 嘌呤碱的分解首先是在各种脱氨酶的作用下脱去氨基 。Ade和Gua分别生成次黄嘌呤和黄嘌呤，进一步代谢生成尿酸。 嘌呤分解中的脱氨作用 嘌呤碱的分解首先在各种脱氨酶的作用下水解脱氨，脱氨作用可以在核苷或核苷酸的水平上进行。动物组织腺嘌呤脱氨酶含量极少，而腺嘌呤核苷脱氨酶及腺嘌呤核苷酸脱氨酶的活性较高，因此腺嘌呤的脱氨分解主要在核苷或核苷酸水平上进行。鸟嘌呤脱氨酶分布广，脱氨分解主要在该酶的作用下进行。 鸟嘌呤脱氨 鸟嘌呤脱氨酶（guanine deaminase)的分布较广，催化鸟嘌呤的脱氨分解， 是鸟苷酸、鸟苷及鸟嘌呤主要的脱氨途径。 鸟嘌呤脱氨酶 鸟嘌呤 黄嘌呤+NH3 AMP分解 AMP/GMP分解 [次]黄嘌呤的分解 尿酸生成 嘌呤核苷酸的分解 不同生物嘌呤核苷酸的分解产物不同 黄嘌呤氧化酶(Xanthine Oxidase) 催化次黄嘌呤和黄嘌呤氧化生产尿酸。酶为复合黄素酶，由两个相同的亚基组成，分子量260,000，每个亚基含一个FAD、一个钼原子和一个Fe4S4中心。反应要求分子氧作为电子受体，还原产物是H2O2，进入尿酸的氧来自水。底物与酶结合后，Mo(VI)被还原为Mo(IV)，电子经黄素、铁硫中心等传给O2，与氢离子生成H2O2，Mo(IV)氧化为Mo(VI)。 尿酸 嘌呤核苷酸的分解代谢主要在肝脏、小肠及肾脏中进行。生理情况下嘌呤合成与分解处于相对平衡状态，尿酸的生成与排泄也较恒定。正常人血浆中尿酸含量约0.12-0.36mmol/L，男性平均0.27mmol/L ，女性平均0.21mmol/L 。当体内核酸大量分解(白血病、恶性肿瘤等)或食入高嘌呤食物时，血中尿酸水平升高，超过0.48mmol/L时，尿酸盐过饱和形成结晶，沉积于关