生物与分子生物学复习 第33章 核酸的降解和核苷酸代谢2015.pdfVIP

第33章 核酸的降解和核苷酸代谢 Chapter 33 Nucleic Acid Degradation and Nucleotide metabolism 核苷酸的生物学功能： ⒈ 作为核酸合成的原料 ⒉ 体内能量的利用形式（ATP、GTP） ⒊ 参与代谢和生理调节（cAMP、cGMP） ⒋ 组成辅酶（FAD、NAD+、NADP+、HSCoA） ⒌ 活化中间代谢物（UDPG、CDP-胆碱、SAM等） 何处去？ 进入磷酸戊糖途径 或重新合成核酸 ?分解 ?合成 第一节 核酸和核苷酸的分解代谢 一、核酸的解聚作用 核酸酶：作用于核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶. 按其作用位置分为: 1.核酸外切酶：作用于核酸链的末端（3’端或5’端），逐 个水解下核苷酸。 脱氧核糖核酸外切酶：只作用于DNA 核糖核酸外切酶: 只作用于RNA 2.核酸内切酶:从核酸分子内部切断3’，5’-磷酸二酯键。 3.限制性内切酶：在细菌细胞内存在的一类能识别并水解外 源双链DNA的核酸内切酶，可用于特异切割 DNA,常作为工具酶。 核酸外切酶对核酸的水解位点 5′ p pp p OH B p p pp 3′ B B B B B B B 牛脾磷酸二酯酶（ 5′端外切5得3 ′ ） DNA/RNA 蛇毒磷酸二酯酶（ 3′端外切3得5 ′ ） DNA/RNA 限制性内切酶 原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8 个碱基对所组成的特异的具有二重旋转对称性的回文序 列，并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性 末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶。 常用的DNA限制性内切酶的专一性 酶 辨认的序列和切口 说明 ‥ ‥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 G C C C ‥‥ Bam H I Alu I Bgl I Eco R I Hind Ⅲ 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 SbfI ….CCTGGCAGG… 八核苷酸，粘端切口 ….GGACCGTCC… 二、核苷酸的降解 核苷酸酶 核苷磷酸化酶 核苷酸 核苷 碱基+戊糖-1-P 磷酸 核苷水解酶 碱基+核糖 （广泛存在） （主要存在于植物、微生物， 只对核糖核苷起作用） 1. 嘌呤碱的分解代谢 腺嘌呤 鸟嘌呤 腺嘌呤脱氨酶H2O NH3 次黄嘌呤 鸟嘌呤脱氨酶 H2O NH3 黄嘌呤 黄嘌呤氧化酶 H2O+O2 H2O2 (人类和灵长类动物、爬虫、鸟类) 黄嘌呤 氧化酶 H2O+O2 H2O2 尿酸 （灵长类以外的哺乳动物） 尿囊素 尿酸氧化酶 CO2+H2O2 2H2O+O2 (植 物 某 些 硬 骨 鱼) 尿囊 素酶 尿囊酸 H2O （鱼类、两栖类） 尿囊酸酶 尿素 + 乙醛酸 H2O （微生物） 脲酶2H2O 4NH3 + 2CO2 H2O Pi 核苷酸酶 核苷磷酸化酶 Pi R-1-P H2O Pi 核苷磷酸化酶 核苷酸酶 H2O Pi 腺嘌呤核苷 酸脱氨酶 H2O -NH3 次黄嘌呤核苷酸 腺嘌呤核 苷脱氨酶 H2O -NH3 次黄嘌呤核苷 腺嘌呤核苷酸 腺嘌呤核苷 腺嘌呤 腺嘌呤 脱氨酶 H2O -NH3 次黄嘌呤 黄嘌呤 氧化酶 H2O+O2 H2O2 尿酸 动物组织中鸟嘌呤脱氨酶分布广；腺嘌呤脱氨酶含量少，而腺嘌呤核 苷和腺嘌呤核苷酸脱氨酶活性高。所以，腺嘌呤脱氨酶可以在核苷和核苷 酸水平上进行。 尿酸与痛风症的关系 血中尿酸含量升高时，尿酸盐晶体在组织中沉积，形成痛风症。 目前我国高尿酸血症患者人数已达1.2亿，其中痛风患者超过7500万人， 而且正以每年9.7%的年增长率迅速增加，呈现出年轻化趋势。痛风已经成为 我国仅次于糖尿病的第二大代谢类疾病。 受累组织器官：关节﹑软骨﹑肾﹑软组织 病变：关节炎﹑肾病﹑尿路结石 病因：高嘌呤饮食﹑核酸大量分解﹑肾病 治疗药物：别嘌呤醇 饮食上注意： 1.不吃海鲜，尤其是鱿鱼、墨鱼、虾、螃蟹 2.不吃蘑菇，尤其是香菇（香菜、紫菜） 3.少吃肉类，尤其是动物内脏 4.不喝酒，尤其是啤酒点滴不沾 5.饮食要清淡，少油腻少盐，多吃粗粮好 别嘌呤醇作用的机理： 别嘌呤醇转变为： 别