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1、.,第十一章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢,.,第一节 核酸的酶促降解 第二节 核苷酸的分解代谢 第三节 核苷酸的生物合成,.,第一节 核酸的酶促降解,.,一、核 酸 酶,1、核酸酶的分类,（1）根据对底物的 专一性分为,（2）根据切割位点分为,核糖核酸酶(RNase),脱氧核糖核酸酶(DNase),非特异性核酸酶,核酸内切酶,核酸外切酶,2、核酸酶的作用特点,核酸酶：生物体内存在的水解核酸磷酸二酯键的酶类，统 称核酸酶,.,外切核酸酶对核酸的水解位点,5,OH,B,3,B,B,B,B,B,B,B,牛脾磷酸二酯酶（ 5端外切5得3）,蛇毒磷酸二酯酶（ 3端外切3得5）,.,其专一作用于RNA，对
2、DNA及其它磷酸二酯化合物不作用或作用活性很低。,Pu ：嘌呤 Py：嘧啶,内切核酸酶水解位点,.,内切核酸酶对RNA的水解位点示意图,RNAase I,RNAase I,RNAase T1 专一水解鸟甘酸二酯键,RNAase T1,Pu ：嘌呤 Py：嘧啶,.,3.限制性内切酶 一类能识别一定序列并水解外源双链DNA的内切核酸酶其特点是具有极高的专一性，能识别DNA双链上的特定位点，称为限制性内切酶，也称限制酶。 甲基化酶：细菌除具有限制酶外，还具有一种对自身DNA起修饰作用的甲基化酶。 限制酶和其相应的修饰酶对底物DNA的识别和作用的部位是相同的。,.,常用的DNA限制性内切酶的专一性,酶
3、,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 ,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
4、切口,.,限制性内切酶的命名和意义,Eco R I,序号,属名,种名,株名,例：Eco R I，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶,限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。,.,第二节 核苷酸的分解代谢,一、核苷酸的降解,.,二、嘌呤的降解,.,三、嘧啶的降解,.,第三节 核苷酸的生物合成,一、核糖核苷酸的合成 从头合成：是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。 补救途径：是利用核酸降解
5、或进食等从外界补充的含氮碱基或核苷合成新的核苷酸。,.,1.嘌呤核苷酸的生物合成（1）嘌呤环上各原子的来源,.,(2). IMP的合成过程, 磷酸核糖酰胺转移酶 GAR合成酶 转甲酰基酶 FGAM合成酶 AIR合成酶,.,（CATR）,.,IMP生成总反应过程,.,腺苷酸代琥珀酸合成酶 IMP脱氢酶 腺苷酸代琥珀酸裂解酶 GMP合成酶,AMP和GMP的生成,., 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。 AMP或GMP的合成又需1个ATP。,嘌呤核苷酸从头合成特点,.,合成过程:,（3）嘌呤核苷酸合成补救途径 参与补救合成的酶: 腺嘌呤磷酸核糖转移酶
6、(APRT) 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT) 腺苷激酶(adenosine kinase),.,补救合成的生理意义,补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。,.,（4）嘌呤核苷酸的相互转变,.,2.嘧啶核苷酸的生物合成嘧啶核苷酸的结构,.,（1）嘧啶环上各原子的来源,氨甲酰磷酸,.,（2）尿嘧啶核苷酸合成途径,.,（3）. 胞嘧啶核苷酸的合成,UDP,UTP,.,（4）. dTMP或TMP的生成,dUMP,脱氧胸苷一磷酸 dTMP,.,（5） 嘧啶核苷酸的补救合成,.,3.核苷二磷酸、核苷三磷酸的合成,.,二、 脱氧核糖核
7、苷酸的生成,.,核糖核苷酸的还原反应,NADP+,NADPH+H+,硫氧还蛋白还原酶,FAD,核糖核苷酸还原酶（B1和B2）,ATP 、Mg2+,.,脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成,胸腺嘧啶核苷酸合成酶,NADPH+H+Ser,NADP+Gly,二氢叶酸还原酶,Ser羟甲基转移酶,O,N,HN,O,dR-P,CH3,O,N,HN,O,dR-P,.,核苷酸的合成及相互关系,.,小 结,1 核酸酶促降解 1）核酸酶：可作用于DNA和RNA。 2）核糖核酸(RNase)酶 3） 脱氧核糖核酸(DNase)酶 4） 限制性内切酶 2 核苷酸分解代谢 1） 核苷酸降解 2） 嘌呤的降解 3） 嘧啶的降解 3 核苷酸的合成代谢 1） 核糖核苷酸的合成 2） 脱氧核苷酸的合成,.,习 题,1.降解核酸的酶有哪几类？举例说明它们的作用方式和特异性。 2.什么是限制性内切酶？它的发现有何特殊意义？ 限制性内切酶 从头合成 补救途径 核酸酶 非特异性核酸酶,