《生物化学》课程电子教案（PPT教学课件）第十一章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢

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 第三节核苷酸的合成代谢

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 核苷酸的合成代谢

第一节核酸的酶促降解 核苷酸( nucleotide)是构成核酸( nucleic acid)的 基本单位,人体所需的核苷酸都是由机体自身合成的。 ·食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所利用 ·食物中的核酸通常以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中 受胃酸作用,分解为核酸和蛋白质。 ·核酸在小肠由胰核酸酶催化,水解产生单核苷酸;后者 核苷酸酶的催化下,进一步水解产生磷酸和核苷。 核苷在核苷酶的催化下,最后水解产生戊糖和含氮碱。 这些水解产物中,只有磷酸和戊糖可被吸收利用

第一节 核酸的酶促降解 • 核苷酸(nucleotide)是构成核酸(nucleic acid)的 基本单位，人体所需的核苷酸都是由机体自身合成的。 • 食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所利用。 • 食物中的核酸通常以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中 受胃酸作用，分解为核酸和蛋白质。 • 核酸在小肠由胰核酸酶催化，水解产生单核苷酸；后者 核苷酸酶的催化下，进一步水解产生磷酸和核苷。 • 核苷在核苷酶的催化下，最后水解产生戊糖和含氮碱。 这些水解产物中，只有磷酸和戊糖可被吸收利用

核酸酶 校苷酸酶 核苷磷酸化酶 校酸—核苷酸 校苷 →碱基十戊糖-1-P 磷酸 胃蛋白质 核蛋白 小肠 小肠r磷酸 KCl核酸—>单核苷酸一— 肠c戊糖 胰核酸核苷酸酶核苷 核苷酶含氦碱 核酸酶、限制性内切酶

核酸酶、限制性内切酶 核酸酶 核苷酸酶 核苷磷酸化酶 核酸 核苷酸 核苷 碱基+戊糖-1-P 磷酸 磷酸

核酸的降解 核酸的酸碱水解 核酸分子中的磷酸二酯键可在酸或碱性条件 下水解切断。 DNA和RNA对酸或碱的耐受程度有很大差别 例如,在0.1mo1/LNaO溶液中,RN几乎可以完全 水解,生成2-或3·-磷酸核苷;DNA在同样条件下则 不受影响。这种水解性能上的差别,与RNA核糖基 上2-OH的邻基参与作用有很大的关系。在RNA水解 时,2-OH首先进攻磷酸基,在断开磷酯键的同时 形成环状磷酸二酯,再在碱的作用形成水解产物

核酸的降解 一、核酸的酸碱水解 核酸分子中的磷酸二酯键可在酸或碱性条件 下水解切断。 DNA和RNA对酸或碱的耐受程度有很大差别。 例如，在0.1mol/L NaOH溶液中，RNA几乎可以完全 水解，生成2’-或3’-磷酸核苷；DNA在同样条件下则 不受影响。这种水解性能上的差别，与RNA核糖基 上2’-OH的邻基参与作用有很大的关系。在RNA水解 时，2’-OH首先进攻磷酸基，在断开磷酯键的同时 形成环状磷酸二酯，再在碱的作用形成水解产物

核酸的酶促降解 1、RNA酶类 (1)牛胰核糖核酸酶; (②)核糖核酸酶T1; (3)核糖核酸酶U2 2、DNA酶类 (1)DNA酶I( DNase i); (2)DNA酶Ⅱ( DNase i (3)限制性内切酶 ECOR I、HindⅢ 3、非专一性核酸酶类 (1)牛脾磷酸二酯酶; (2)蛇毒磷酸二酯酶

二、核酸的酶促降解 1、RNA酶类 (1)牛胰核糖核酸酶； (2)核糖核酸酶T1； (3)核糖核酸酶U2 2、DNA酶类 (1) DNA酶Ⅰ(DNaseⅠ)； (2) DNA酶Ⅱ(DNase Ⅱ) (3)限制性内切酶 EcoRⅠ、Hind Ⅲ 3、非专一性核酸酶类 （1）牛脾磷酸二酯酶； （2）蛇毒磷酸二酯酶

校酸酶 1、核酸酶的分类 核糖校瞼酶( RNase) (1)根据对底物的脱氧核糖核瞼酶( DNase) 专一性分为 非特异性核酸酶 核酸内勿酶 2)根据切割位点分为核外切酶 2、核酸酶的作用特点

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

外切核酸酶对核酸的水解仳点 BBB BB B aaaa QQOOH 3 牛牌磷酸二酯酶 蛇毒磷酸二酯酶 (5′端外切5得3) (3′端外切3得5)

外切核酸酶对核酸的水解位点 5´ p p p p OH B p p p p 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）

内切核酸酶对RNA的水解位点示意图 Py Pu Py Py G A C U G A m RNAasernaase rnaase t RNAase T Pu:嘌呤 Py:嘧啶

内切核酸酶对RNA的水解位点示意图 5´ p p p p OH Py Pu Py Py 1´ p p p G A C U p p p G A 3´ RNAase I RNAase I RNAase T1 RNAase T1 Pu ：嘌呤 Py：嘧啶

限制性内切酶 原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基 对所组成的特异的具有二重旋转对称性的回文序列,并在此序 列的某位点水解DNA双螺旋链,产生粘性末端或平末端,这类 酶称为限制性内切酶( ristriction endonuclease)。 ●类型 ●命名 ●义

限制性内切酶 • 类型 •命名 • 意义 原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基 对所组成的特异的具有二重旋转对称性的回文序列，并在此序 列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平末端，这类 酶称为限制性内切酶（ristriction endonuclease）

常用的DNA限制性内切酶的专一性 酶 辨认的序列和切口 说明 Alu i ·AGCT。 ·TCGA 四核苷酸,平端切口 Bam hi GGATCO。 六核苷酸,粘端切口 CCTAGG… Bgl i … AGATCT∴ g 六核苷酸,粘端切口 TCTAG4… Ecor i GAATTO∴ 六核苷酸,粘端切口 …… CTTAAG… HindⅢ AAGCTT。 六核苷酸,粘端切口 TTCGAA… Sali GTCGAC…… 六核苷酸,粘端切口 CAGCTG Sma i … CCCGGG… 六核苷酸,平端切口 .GGGCCC

常用的DNA限制性内切酶的专一性 酶 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 Ⅲ 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，粘端切口