文档介绍：第十一章核酸的降解和核苷酸代谢
核酸: DNA、RNA
核苷酸的生物功能
①合成核酸
②是多种生物合成的活性中间物
糖原合成,UDP-Glc。磷脂合成,CDP-乙醇胺,CDP-二脂酰甘油。
③生物能量的载体ATP、GTP
④腺苷酸是三种重要辅酶的组分
NAD、FAD、CoA
⑤信号分子cAMP、cGMP
食物中的核酸,经肠道酶系降解成各种核苷酸,再在相关酶作用下,分解产生嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖和磷酸,然后被吸收。
吸收到体内的嘌呤和嘧啶,大部分被分解,少部分可再利用,合成核苷酸。
人和动物所需的核酸无须直接依赖于食物,只要食物中有足够的磷酸盐,、糖和蛋白质,核酸就能在体内正常合成。
核酸的分解代谢:
核酸
核酸酶
核苷酸
核苷酸酶
核苷+ 磷酸
核苷磷酸化酶
碱基+ 戊糖-1-磷酸
第一节      核酸和核苷酸的分解代谢
一、  核酸的酶促降解
核酸是核苷酸以3’、5’-磷酸二酯键连成的高聚物,核酸分解代谢的第一步就是分解为核苷酸,作用于磷酸二酯键的酶称核酸酶(实质是磷酸二脂酶)。
根据对底物的专一性可分为:核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、非特异性核酸酶。
根据酶的作用方式分:内切酶、外切酶。
1、   核糖核酸酶
只水解RNA磷酸二酯键的酶(RNase),不同的RNase专一性不同。
牛胰核糖核酸酶(RNaseI),作用位点是嘧啶核苷-3’-磷酸与其它核苷酸间的连接键。
核糖核酸酶T1(RNaseT1),作用位点是3’-鸟苷酸与其它核苷酸的5’-OH间的键。
图
2、   脱氧核糖核酸酶
只能水解DNA磷酸二酯键的酶。DNase牛胰脱氧核糖核酸酶(DNaseI)可切割双链和单链DNA。产物是以5’-磷酸为末端的寡核苷酸。
牛胰脱氧核糖核酸酶(DNaseⅠ),降解产物为3’-磷酸为末端的寡核苷酸。
限制性核酸内切酶:细菌体内能识别并水解外源双源DNA的核酸内切酶,产生3ˊ-OH和5ˊ-P。
图
 
PstⅠ切割后,形成3ˊ-OH 单链粘性末端。
EcoRⅠ切割后,形成5ˊ-P单链粘性末端。
3、   非特异性核酸酶
既可水解RNA,又可水解DNA磷酸二酯键的核酸酶。
小球菌核酸酶是内切酶,可作用于RNA或变性的DNA,产生3’-核苷酸或寡核苷酸。
蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二脂酶属于外切酶。
蛇毒磷酸二酯酶能从RNA或DNA链的游离的3’-OH逐个水解,生成5’-核苷酸。
牛脾磷酸二脂酶从游离的5’-OH开始逐个水解,生成3’核苷酸。
二、  核苷酸的降解
1、   核苷酸酶(磷酸单脂酶)
水解核苷酸,产生核苷和磷酸。
非特异性磷酸单酯酶:不论磷酸基在戊糖的2’、3’、5’,都能水解下来。
特异性磷酸单酯酶: 只能水解3’核苷酸或5’核苷酸(3’核苷酸酶、5’核苷酸酶)
2、   核苷酶
①    核苷磷酸化酶:广泛存在,反应可逆。
核苷+ 磷酸
核苷磷酸化酶
碱基+ 戊糖-1-磷酸
②核苷水解酶:主要存在于植物、微生物中,只水解核糖核苷,不可逆
核糖核苷+ H2O
核苷水解酶
碱基+ 核糖
三、  嘌呤碱的分解
P301 图18-2嘌呤碱的分解
首先在各自的脱氨酶的作用下水解脱氨,脱氨反应可发生在嘌呤碱、核苷及核苷酸水平上。
 
P 299 反应式