生物化学-第十二章-核酸代谢.pptVIP

第十二章 核酸代谢 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。 3.核苷酸的衍生物是糖类、脂类等合成中前体的活化形式。 第十二章 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 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 一、核苷酸分解代谢 (一) 核酸酶 (二) 限制性内切酶 （三）嘌呤的分解代谢 （四） 嘧啶的分解代谢 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） IMP的合成要点： （1）在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环； （2）PRPP（磷酸核糖焦磷酸）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。 （3）PRPP合成酶和酰胺转移酶为关键酶。 　 ATP和GTP的生成 2、补救合成 补救合成的生理意义 (1)节省能量及一些氨基酸的消耗 ； (2)体内某些组织器官（如脑、骨髓等）只能进行嘌呤核苷酸补救合成。 (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 氨基甲酰磷酸合成酶-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 (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 （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?； （5）需要引物。 DNA聚合酶Ⅰ DNA聚合酶Ⅱ DNA聚合酶Ⅲ 亚基数目 单体酶 单体酶 22多亚基酶 5’ 3’聚合活性 + 中 + 很低 + 很高 3‘ 5’外切活性 + + + 5‘ 3’外切活性 + - - 2.真核细胞DNA聚合酶： 三）、与解除DNA高级结构有关的酶及蛋白因子 通过水解ATP将DNA两条链打开。E.coli中的rep蛋白就是解链酶。每解开一对碱基需要水解2个ATP分子。 拓朴异构酶Π：使DNA两条链发生断裂和再连接。当引入负超螺旋时需要由ATP提供能量。 3.单链结合蛋白(SSB) 二、DNA的半保留复制 由亲代DNA生成子代DNA时，每个新形成的子代DNA中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式叫半保留复制. (三)DNA的半保留复制的生物学意义： DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代。 (一）复制起始 1、辨认起始点 2、模版DNA解除高级结构 3、RNA引物的生成 1.辨认起始点 DNA的复制有特定的起始位点，叫做复制原点。常用ori(或o）表示。许多生物的复制原点都是富含A、T的区段。 2.模版DNA解除高级结构 首先DNA解螺旋酶(DnaB)打开局部双链，SSB与每条单链结合，稳定单链并防止DNA复性；然后在DNA旋转酶（TOPⅡ)的作用下，使螺旋DNA局部变成松弛态。 (一） 原核生物DNA的复制 (二）真核生物DNA的复制 1、真核生物染色体有多个复制起点，多复制眼，呈双向复制，多复制子。 2、冈崎片段长约200bp. 3、真核生物DNA复制速度比原核慢。 4、真核生物染色体在全部复制完之前起点不再重新开始复制点。 (三）新链5’－末端复制 1、原核生物新链末端的复制 2、端粒和端粒酶 真核生物线性染色体两端有端粒结构，防止染色体间的末端连接。由端粒酶负责新合成链5?RNA引物切除后的填补，亦保持端粒的一定长度。 端粒结构 真核和原核DNA细胞复制比较 第三节 RN