华南理工大学：《食品生物化学》课程教学资源（PPT课件）第十三章 核酸代谢

第十三章核酸代谢

第十三章 核酸代谢

主要内容 核酸的合成代谢 一核苷酸的生物合成,核酸的生物合成 核酸的分解代谢 一核酸的分解,核苷酸的降解代谢 遗传工程 DNA的限制酶图谱,基因载体,DNA重组技术

主要内容 ➢ 核酸的合成代谢 —核苷酸的生物合成，核酸的生物合成 ➢ 核酸的分解代谢 —核酸的分解，核苷酸的降解代谢 ➢ 遗传工程 —DNA的限制酶图谱，基因载体， DNA重组技术

第一节核酸的合成代谢 核苷酸的生物合成 核酸的生物合成

第一节 核酸的合成代谢 ➢ 核苷酸的生物合成 ➢ 核酸的生物合成

一、核苷酸的生物合成 ()嘌呤核苷酸的生物合成 (二)嘧啶核苷酸的生物合成 (三)脱氧核糖核苷酸的合成

一、核苷酸的生物合成 (一) 嘌呤核苷酸的生物合成 (二) 嘧啶核苷酸的生物合成 (三) 脱氧核糖核苷酸的合成

()嘌呤核苷酸的生物合成 1、反应式 2NH132甲酸+CO2+甘氨酸+天冬氨酸核糖-5磷酸一>MP延胡索酸+9H2o 2、嘌呤中原子的来源 来自CO 来自甘氨酸 来自天冬氨 来自甲酸 来自甲酸 来自谷氨酰胺的酰胺氮 图13-1嘌呤分子中各原子的来源

(一) 嘌呤核苷酸的生物合成 1、反应式 2、嘌呤中原子的来源 2NH3 +2甲酸+CO2 +甘氨酸+天冬氨酸+核糖-5-磷酸 IMP+ 延胡索酸+ 9H2 O N HC N C C H C N N CH 来自CO2 来自甘氨酸 来自甲酸 来自天冬氨酸 来自甲酸 来自谷氨酰胺的酰胺氮 1 2 3 4 5 6 7 8 9 图13-1 嘌呤分子中各原子的来源

3、嘌呤核苷酸合成过程(AMP,GMP) H2 天冬氨酸延胡索酸 GDP+Pi R-5-P R-5-P 次黄嘌呤核苷酸 5-腺嘌呤核苷酸 (IMP) NAD+HO NADH+H N GIn ATP Glu AMP, PPi Mg HoN R-5-P R-5-P 黄嘌呤核苷酸 鸟嘌呤核苷酸 (GMP)

3、嘌呤核苷酸合成过程(AMP, GMP) HN N N N O Mg + N N N N NH2 (IMP) (AMP) NAD + +H2O NADH+H + HN N H N N O O HN N N N O H2N Mg + (XMP) R-5'-P 天冬氨酸 延胡索酸 GTP GDP+Pi 次黄嘌呤核苷酸 5'-腺嘌呤核苷酸 Gln ATP Glu AMP, PPi 黄嘌呤核苷酸 鸟嘌呤核苷酸 (GMP) R-5'-P R-5'-P R-5'-P

(一)嘧啶核苷酸的生物合成 1、嘧啶环的各个原子的来源 来自NH3 n3 5C 氨甲酰磷酸 来自天冬氨酸 来自CO2 C 2 6C

(二) 嘧啶核苷酸的生物合成 1、嘧啶环的各个原子的来源 NH3 CO2 N C N C C C 氨甲酰磷酸 来自 来自 来自天冬氨酸 1 3 2 4 5 6

2、嘧啶核苷酸的合成途径(UMP) HOOC HOOC NH2 CH NH? CH, H,O HN C CH--COOH COOH NAD+ NADH# */ ta CH—C 312H2N 氨甲酰磷酸 天冬 酸 氨甲酰天冬氨酸 氢乳清酸 PRPP PPI HN COOF COOH R-5-P R-5-P 乳清酸 乳清苷酸 尿嘧啶核苷酸 图13-3尿苷酸的生物合成途径

2、嘧啶核苷酸的合成途径(UMP) C NH2 O O PO3H2 CH CH2 COOH C NH2 O N H CH CH2 HOOC H2N HOOC NAD + NADH+H + HN N H O COOH O H2O HN N H O COOH O PRPP PPi HN N O COOH O HN N O O CO2 + Pi R-5'-P 天冬氨酸 氨甲酰天冬氨酸 二氢乳清酸 乳清酸 乳清苷酸 尿嘧啶核苷酸 氨甲酰磷酸 COOH 图13-3 尿苷酸的生物合成途径 R-5'-P

(三)脱氧核糖核苷酸的合成 ATP+核糖-5-磷酸 AMP 5-磷酸核糖焦磷酸 HCO3+2ATP+谷氨酰胺 谷氨酰胺,H2O 谷氨酸,2ADP,Pi 谷氨酸,PPi 氨甲酰磷酸 5-磷酸核糖胺 天冬氨酸 dAMP - dADP→dATP 氨甲酰天冬氨酸 腺嘌呤 腺嘌呤核苷 乳清酸 次黄嘌呤一MP←AMP→ADP→ATP 5-磷酸核糖焦磷酸 APPi 黄嘌呤一XMP一GMP亠GDP-dGTP 乳清苷酸 鸟嘌呤· dGMP←dGDP→dGTP 尿嘧啶 胞嘧啶→一CMP→CDP←CTP←UP←UDP←一UMPk—一尿嘧啶核苷 dCTP+ dCDp- dCMp.-dUMP→dUDP一dUTP 脱氧胞嘧啶核苷dTMP→dTDP亠dITP 脱氧胸腺嘧啶核苷 图13-4各种核苷酸合成的相互关系

(三) 脱氧核糖核苷酸的合成 ATP AMP H2O PPi XMP IMP AMP ADP ATP HCO3 - + 2ATP + PPi CO2 CMP CDP CTP UTP UDP UMP + 核糖-5-磷酸 谷氨酰胺， 谷氨酸， 5-磷酸核糖胺 腺嘌呤 腺嘌呤核苷 次黄嘌呤 黄嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 脱氧胞嘧啶核苷 脱氧胸腺嘧啶核苷 谷氨酰胺 谷氨酸 氨甲酰磷酸 天冬氨酸 氨甲酰天冬氨酸 乳清酸 5-磷酸核糖焦磷酸 乳清苷酸 尿嘧啶 尿嘧啶核苷 dAMP dADP dATP GMP GDP dGTP dGMP dGDP dGTP dTMP dTDP dTTP , 2ADP, Pi dCTP dCDP dCMP dUMP dUDP dUTP 5-磷酸核糖焦磷酸 图13-4 各种核苷酸合成的相互关系

二、核酸的生物合成 >中心法则 转录 翻译 复制DNA 复制 蛋白质 RNA Y

二、核酸的生物合成 ➢ 中心法则 复制 DNA 复制 RNA 转录 逆转录 翻 译 蛋白质