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第十三章 核酸代谢 第一节、核苷酸代谢 第二节、DNA的生物合成 第三节、RNA的生物合成 核苷酸重要作用： 1、核苷酸是合成DNA和RNA所必需的前体 2、ATP是生物体内能量代谢中通用的高能化合物，是联系产能反应和需能反应的主要物质 第一节、核苷酸代谢 一、核苷酸的分解代谢 二、核苷酸的合成代谢 三、脱氧核糖核苷酸的合成 核苷酸的降解： 磷酸 核苷酸酶 核苷酸 核苷酶 戊糖 核苷 碱基 一）、嘌呤的分解代谢 生物体内嘌呤的分解可分别在碱基、核苷、核苷酸水平上进行，进行的反应有脱氨、氧化等。 嘌呤碱的分解: 二）、? 嘧啶的分解代谢 包括脱氨、还原、水解开环等反应， 产物： CO2 + NH3 + β—丙氨酸 β—氨基异丁酸 嘧啶碱的分解： 二、核苷酸的合成代谢 概述： 从头合成 基本途径 半合成（补救合成） 嘌呤核苷酸环上原子来源 　 　 IMP的合成要点： 在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环； PRPP是重要的中间代谢物，它不仅参与嘌呤核苷酸的从头合成，而且参与嘧啶核苷酸的从头合成及两类核苷酸的补救合成。是5-磷酸核糖的活性供体； PRPP合成酶和酰胺转移酶为关键酶。 AMP和GMP的合成: IMP是AMP和GMP的前体。 　 ATP和GTP的生成： 2、补救合成 补救合成的生理意义： 节省能量及原料； 体内某些组织器官（如脑、骨髓等）只能进行补救合成。因此对于这些组织，补救合成具有重要的意义。如Lesch-Nyhan综合征（自毁容貌综合征）。 (二)? 嘧啶核苷酸的合成 小分子化合物→嘧啶环，再与核糖磷酸结合UMP，关键的中间化合物是乳清酸，其他嘧啶核苷酸则由尿苷酸转变而来。 1、嘧啶核苷酸的主要合成过程 氨基甲酰磷酸合成酶的比较: 基甲酰磷酸合成酶-Ⅰ 氨基甲酰磷酸合成酶-Ⅱ 分 布 线粒体（肝） 胞液（所有细胞） 氮 源 氨 谷氨酰胺 变构激活剂 N- 乙酰谷氨酸 无 功 能 尿素合成 嘧啶的合成 2、嘧啶核苷酸的补救合成途径 第二节 DNA的生物合成 一、参与DNA复制的酶及蛋白因子 二、半保留复制 三、DNA半不连续复制 四、DNA的复制过程 五、原核生物与真核生物DNA的复制特点 六、RNA指导的DNA合成 七、DNA的损伤与修复 生物体内DNA的合成主要包括三个方面： 1、细胞周期S期进行的DNA复制 2、DNA的修复 3、某些病毒中以RNA为模板的DNA合成 一、参与DNA复制的酶及蛋白因子： 一）、DNA聚合酶 二）、DNA连接酶 三）、与解除DNA高级结构有关的酶及蛋白因子 一）、DNA聚合酶： 以DNA为模板的DNA合成酶，其催化反应的特点 （1）以四种脱氧核苷酸三磷酸为底物；（2）反应需要有模板的指导；（3）反应需要有3?-OH存在； （4）DNA链的合成方向为5 ? ? 3 ? 原核生物中的DNA聚合酶(大肠杆菌): ⑴ DNA聚合酶Ⅰ:单体酶,多肽链内含一个锌原子（其鳌合剂是O-二氮杂菲），多功能酶。它具有5?? 3 ?聚合酶功能（对脱氧核苷酸的选择）； 3’? 5’外切酶活性（对双链无作用，校对功能。但在正常聚合条件下，此活性不能作用于生长链）及5’? 3’外切酶活性（双链有效，主要是对DNA损伤的修复，以及在DNA复制时RNA引物切除及其空隙的填补）；在DNA链的3 ? 形成焦磷酸解（生理意义不大）；无机焦磷