第9章核酸代谢-2.ppt

第九章 核酸代谢;食物中核酸的消化;核苷酸是构成核酸的基本单位，人体所需的核苷酸都是由机体自身合成的。 食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所利用。 在核酸类物质的水解产物中，只有磷酸和戊糖可被吸收利用。;① 作为合成核酸的原料：如ATP，GTP，CTP，UTP用于合成RNA 。dATP，dGTP，dCTP，dTTP用于合成DNA。 ② 作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP，UTP，CTP等。 ③ 参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和cGMP作为激素的第二信使。 ④ 参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。 ⑤ 作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，乙醇胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（形成SAM）等。 ;第一节 嘌呤核苷酸的代谢;嘌呤碱合成的元素来源：;（1）次黄苷酸的合成： 首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下，消耗ATP，由5-磷酸核糖合成PRPP(1-焦磷酸-5-磷酸核糖)。 PRPP再经过大约10步反应，合成第一个嘌呤核苷酸——次黄嘌呤核苷酸（IMP）。;在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的参与下，逐步合成;（2）腺苷酸（AMP）与鸟苷酸（GMP）的合成;⑶ 三磷酸嘌呤核苷的合成： ;又称再利用合成途径。指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱基合成嘌呤核苷酸的过程。 这一途径可在大多数组织细胞中进行。;A + PRPP;二、嘌呤核苷酸的分解代谢 ;嘌呤核苷酸的分解;尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产物。但在鸟类，尿酸则可继续分解产生尿囊素。 正常人血浆中尿酸含量约为0.12~0.36 mmol/L (2~6mg%)。 尿酸水溶性较差，当血浆中尿酸含量超过8mg%时，即可形成尿酸盐晶体。;痛风症患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异常，可致血液中尿酸水平升高，以尿酸钠晶体沉积于软骨、关节、软组织及肾，临床上表现为皮下结节，关节疼痛等。 临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症。;鸟嘌呤;别嘌呤醇的分子结构与次黄嘌呤类似，可竞争性抑制黄嘌呤氧化酶的活性，从而减少体内尿酸的生成。 同时，别嘌呤醇与PRPP反应生成的别嘌呤核苷酸，可反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成途径的关键酶。;第二节 嘧啶核苷酸的代谢一、嘧啶核苷酸的合成代谢;嘧啶合成的元素来源; ⑴ 尿苷酸的合成： 在氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ的催化下，以Gln，CO2，ATP为原料合成氨基甲酰磷酸。;氨基甲酰磷酸在天冬氨酸转氨甲酰酶的催化下，转移一分子天冬氨酸，从而合成氨甲酰天冬氨酸，然后再经脱氢、脱羧、环化等反应，合成第一个嘧啶核苷酸，即UMP。?;UMP的合成过程;⑵ 胞苷酸的合成： ;⑶ 脱氧嘧啶核苷酸的合成： ;由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为补救合成途径。以嘧啶核苷的补救合成途径较重要。 ;二、嘧啶核苷酸的分解代谢 ;1、胞嘧啶和尿嘧啶的降解;2、胸腺嘧啶的降解 ;第三节 DNA的生物合成 ;中心法则;二、DNA的生物合成;1、DNA复制 DNA能准确地自我复制;半保留复制的意义;（2）有一定的复制起始点;习惯上把两个相邻DNA复制起始点之间的距离（或DNA片段）定为一个复制子 。 复制子是独立完成复制的功能单位。 DNA复制时，局部双螺旋解开,形成两条单链，这种叉状结构称为复制叉。;复制起始点与复制子示意图;（3）半不连续复制;领头链;冈崎片段;（4）需要RNA引物;（5）双向复制;居欣值查荫疗墅洽邯绵场蔚哆澜揭缆肚步肆玲唇由条稠动袜勘苛钨方戌览第9章核酸代谢-2第9章核酸代谢-2;起始点;2、DNA复制的条件;DNA复制过程中脱氧核糖核苷酸的聚合反应;（2）模板(template);（3）引发体和RNA引物;在E. coli中，含有解螺旋酶(DnaB蛋白) 、DnaC蛋白、引物酶(DnaG蛋白)和DNA复制起始区域的复合结构被称为引发体。 ;引发体的组装形成;引物酶催化合成短链RNA引物分子 ;（4）DNA聚合酶; DNA聚合酶的核酸外切酶活性 ;（5）DNA连接酶;DNA连接酶的连接作用; ① 需一段DNA片段具有3-OH，而另一段DNA片段具有5-Pi基； ② 未封闭的缺口位于双链DNA中，即其中有一条链是完整的； ③ 需要消耗能量，在原核生物中由NAD+供能，在真核生物中由ATP供能。;DNA连接酶的作用;（6）解螺旋酶;（7）单链DNA结合蛋白;SSB的生理作用;（8）DNA拓扑异构酶;DNA复制过程中正超螺旋的形成;解链过程中正超螺旋的形成;3、DNA生物合成过程;②引发体组装和引物合成： 由解螺旋酶(DnaB蛋白) 、DnaC蛋白、引物酶(