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课件网) 第十三单元 核酸代谢 第33章? 核酸的降解和核苷酸的代谢 第34 章 DNA的复制与修复 第35章 DNA的重组 第36章 RNA的合成与加工 第33章 核酸的降解和核苷酸代谢 概述 一、核酸和核苷酸的分解代谢 二、核苷酸的生物合成 三、辅酶核苷酸的生物合成 概述 核苷酸是核酸的基本结构单位。 在核酸的合成过程中，首先必须有足够的核苷酸作为原料，然后才能合成大分子核酸。 在核酸的分解过程中，首先核酸分解成核苷酸，然后再进一步代谢。 由此可见，核苷酸代谢是核酸代谢的重要组成部分,在生物代谢中占重要地位。 一、核酸和核苷酸的分解代谢 概述 (一)核酸的解聚作用 (二)核苷酸的降解 (三)嘌呤碱的分解 (四)嘧啶碱的分解 概述 核酸在体内的分解过程如下： 核酸 核苷酸 核苷+磷酸 嘌呤碱或嘧啶碱 + 戊糖-1-磷酸 核酸酶 核苷酸酶 核苷磷酸化酶 (一)核酸的解聚作用 核酸是由许多核苷酸以3′ ，5′ -磷酸二酯键连接而成的大分子化合物。核酸分解代谢的第一步是水解连接核苷酸之间的磷酸二酯键，生成低级多核苷酸或单核苷酸。 在生物体内有许多磷酸二酯酶可以催化这一解聚作用。作用于核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶。水解核糖核酸的称核糖核酸酶，水解脱氧核糖核酸的称脱氧核糖核酸酶。核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶中能够水解核酸分子内磷酸二酯键的酶又称为核酸内切酶(endonuclease)，从核酸链的一端逐个水解下核苷酸的酶称为核酸外切酶（exonuclease）。 核酸外切酶 蛇毒磷酸二酯酶（3′端开始） 牛脾磷酸二酯酶（5′端开始） 核酸内切酶 DNA酶：DNaseⅠ、DNaseⅡ、限制性内切酶 RNA酶：RNaseA、RNaseT1、RNaseT2 (二)核苷酸的降解 核苷酸水解下磷酸成为核苷，由核苷酸酶(磷酸单酯酶)催化。非特异性的核苷酸酶对一切核苷酸都能作用，无论磷酸基在核苷的2′、3′或5′位置都可被水解下来，而特异性的核苷酸酶只能水解3′-核苷酸或5′-核苷酸。 核苷经过核苷酶作用分解为嘌呤碱或嘧啶碱和戊糖。 核苷酸的降解产物--嘌呤碱和嘧啶碱还可以进一步分解。 分解核苷的酶有两种： 一是核苷磷酸化酶，催化核苷的磷酸解； 二是核苷水解酶，催化核苷的水解。 核苷磷酸化酶 核苷 + 磷酸 嘌呤碱或嘧啶碱 + 戊糖-1-磷酸 核苷水解酶 核苷 + H2O 嘌呤碱或嘧啶碱 + 戊糖 (三)嘌呤碱的分解 不同生物分解嘌呤碱的能力不一样，代谢产物也各不相同。人类、猿类、鸟类及某些爬虫类以尿酸作为嘌呤代谢的终产物。其它多种生物还能进一步分解尿酸，形成不同的代谢产物。 嘌呤碱的分解首先是在脱氨酶的作用下脱去氨基。腺嘌呤和鸟嘌呤脱氨分别生成次黄嘌呤和黄嘌呤。 嘌呤的脱氨可在三个水平上进行，即： 嘌呤水平上的脱氨， 核苷水平上的脱氨， 核苷酸水平上的脱氨。 腺嘌呤脱氨主要是在腺苷水平上 (核苷水平上脱氨) ， 鸟嘌呤脱氨主要是在鸟嘌呤水平上(碱基水平上脱氨)。 腺嘌呤核苷酸 腺嘌呤核苷 腺嘌呤 次黄嘌呤核苷酸 次黄嘌呤核苷 黄嘌呤 H2O Pi Pi 核糖-1-P 核苷酸酶 核苷磷酸化酶 腺苷酸脱氨酶 +H2O -NH3 腺苷脱氨酶 +H2O -NH3 腺嘌呤脱氨酶 +H2O -NH3 H2O Pi Pi 核糖-1-P 核苷酸酶 核苷磷酸化酶 尿酸 嘌呤三种水平的脱氨 次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶的作用下氧化成黄嘌呤，黄嘌呤在同一种酶(黄嘌呤氧化酶)的作用下氧化成尿酸。 尿酸的进一步分解各种动物不一致，人类、其 它灵长类和鸟类的嘌呤分解止于尿酸。其它某些动物还能将尿酸进一步分解成不同物质。（如图所示） 嘌呤碱的分解 腺嘌呤脱氨酶 黄嘌呤氧化酶 黄嘌呤氧化酶 尿酸氧化酶 鸟嘌呤脱氨酶 尿囊素酶 腺嘌呤 鸟嘌呤 次黄嘌呤 黄嘌呤 尿酸 尿囊素 嘌呤碱的分解 尿酸氧化酶 尿囊酸酶 尿囊素酶 尿素酶 (四)嘧啶碱的分解 胞嘧啶脱氨基 ... ...
