广东工业大学：《生物化学》课程教学课件（讲稿）第13章 核酸的降解和核苷酸的代谢

第13章核酸的降解和核苷酸代谢

第13章 核酸的降解和核苷酸代谢

核酸的基本结构单位是核苷酸。细胞内存在多种游离的核苷酸，它 们几乎参与细胞的所有生化过程。总结起来有以下几个方面的作 用： ①核苷酸是核酸生物合成的前体。 ②核苷酸衍生物是许多生物合成的活性中间物。 ③ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。 ④腺苷酸是三种重要辅酶（烟酰胺核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸和 辅酶A)的组分。 ⑤某些核苷酸是代谢的调节物质。如CAMP P和cGMP是许多种激素 引起的胞内信使；(P)ppGpp:是氨基酸饥饿引起效应的中间介 质；腺苷酰基、尿苷酰基是酶活性共价修饰基团

概述 核酸的基本结构单位是核苷酸。细胞内存在多种游离的核苷酸，它 们几乎参与细胞的所有生化过程。总结起来有以下几个方面的作 用： ①核苷酸是核酸生物合成的前体。 ②核苷酸衍生物是许多生物合成的活性中间物。 ③ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。 ④腺苷酸是三种重要辅酶（烟酰胺核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸和 辅酶A）的组分。 ⑤某些核苷酸是代谢的调节物质。如cAMP P和cGMP是许多种激素 引起的胞内信使；（P）ppGpp是氨基酸饥饿引起效应的中间介 质；腺苷酰基、尿苷酰基是酶活性共价修饰基团

一、核酸和核苷酸的分解代谢 、 核苷酸的生物合成 三、 辅酶核苷酸的生物合成 提要

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 提要

一、核酸和核苷酸的分解代谢 (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

一 、核酸和核苷酸的分解代谢 （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

(一)核酸的解聚作用 核酸酶类分解核酸类物质得到各种核苷酸。核苷 酸水解脱去磷酸而生成核苷，核苷再分解生成 瞟吟碱或嘧啶碱和戊糖。在动物或异养生物中， 核苷酸及其水解产物均可被细胞吸收和利用。 植物一般不能消化体外的有机物质。但所有生 物的细胞都含有与核酸代谢有关的酶类，能够 分解细胞内各种核酸，促使核酸的分解更新

（一）核酸的解聚作用 核酸酶类分解核酸类物质得到各种核苷酸。核苷 酸水解脱去磷酸而生成核苷，核苷再分解生成 瞟吟碱或嘧啶碱和戊糖。在动物或异养生物中， 核苷酸及其水解产物均可被细胞吸收和利用。 植物一般不能消化体外的有机物质。但所有生 物的细胞都含有与核酸代谢有关的酶类，能够 分解细胞内各种核酸，促使核酸的分解更新

·在体内，核酸的水解产物戊糖可参加戊糖代谢。 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甘酸。 许多磷酸二酯酶可以催化这一解聚作用。有 DNase、RNase以及其他的核酸水解酶类

• 在体内，核酸的水解产物戊糖可参加戊糖代谢。 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甘酸。 许多磷酸二酯酶可以催化这一解聚作用。有 DNase、RNase以及其他的核酸水解酶类

核酸 核苷酸 磷酸 核苷 戊糖 碱基

核 酸 核苷酸 磷 酸 核 苷 戊 糖 碱 基

(二)核苷酸的降解 ·基核苷酸可以进一步降解，成为核苷、磷酸，核 苷再进一步降解为碱和戊糖。 。 在（1)核苷酸酶或（2)磷酸单酯酶催化，将磷 酸水解掉。核苷在核苷磷酸化酶的催化下进一步 降解。 ·核苷十磷酸 -一 碱基十戊糖一1一P ·在核苷水解酶作用下： 。 核苷+H2O一一一碱基十戊糖

（二）核苷酸的降解 • 基核苷酸可以进一步降解，成为核苷、磷酸，核 苷再进一步降解为碱和戊糖。 • 在（1）核苷酸酶或（2）磷酸单酯酶催化，将磷 酸水解掉。核苷在核苷磷酸化酶的催化下进一步 降解。 • 核苷＋磷酸－－－－－碱基＋戊糖－1－P • 在核苷水解酶作用下： • 核苷＋H2O－－－碱基＋戊糖

(三)嘌呤碱的分解 。I 嘌呤碱首先在脱氨酶的作用下脱去氨基： ·1、腺嘌呤 一次黄嘌呤 H20 NH3 ·2、鸟嘌呤 一黄嘌呤 H20 NH3 ·在体内腺嘌呤脱氨酶活性低，含量少。而腺嘌 呤核苷脱氨酶却活性很高，可能脱氨作用是在 核苷水平上发生的

（三）嘌呤碱的分解 • 嘌呤碱首先在脱氨酶的作用下脱去氨基： • 1、腺嘌呤－－－－－次黄嘌呤 • 2、鸟嘌呤－－－－－－黄嘌呤 • 在体内腺嘌呤脱氨酶活性低，含量少。而腺嘌 呤核苷脱氨酶却活性很高，可能脱氨作用是在 核苷水平上发生的。 H2O NH3 H2O NH3

核苷酸酶 核苷磷酸化酶 腺嘌岭核苷酸 腺嘌呤核苷 腺嘌呤 H20 Pi Pi 核糖-1-P 腺嘌呤核苷酸 腺嘌呤核苷 腺嘌呤 脱氨酶 +H20 脱氨酶 +H2O 脱氨酶 +H20 -NH3 -NH3 -NH3 核苷酸酶 核苷磷酸化酶 次黄嘌呤核苷酸 ·次黄嘌呤核苷 次黄嘌呤 H20 Pi Pi 核糖-1-P