生物化学与分子生物学八年制课件14.ppt.ppt

第十三章核苷酸代谢NucleotideMetabolism体外实验资料:1909~1934年,美国生物化学家Owen证明,核酸的分解单位是核苷酸。1961年,美国生化学家JuanOro模拟大气放电,在有氰化氢参加的反应体系中发现有氨基酸和腺嘌呤生成。1963年,Ponnamperuma在类似的实验中也得到了腺嘌呤。后来,他又与RuthMariner、CarlSagan将腺嘌呤与核糖连接成为腺苷;再连接磷酸,得到了腺苷三磷酸(ATP)。体内实验资料:早在演绎核苷酸生物合成前,生物化学家就已经发现动物会排泄3种不同的含氮废物,即NH3、尿素和尿酸。尿酸就是嘌呤化合物的代谢产物。在1950年间,——尿酸分析证明,嘌呤分子的原子N1来自门冬氨酸,N3和N9来自谷氨酰胺等,完成了嘌呤生物合成过程的演绎。更为重要的是,他们还发现嘌呤不是以游离含氮碱,而是以核苷酸形式在体内合成的。这些发现促进了对核苷酸代谢相关疾病的认识。1987年,科学家确定Lesch-Nyhan综合征与次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)缺陷有关。至今已发现,核苷酸的合成和分解代谢障碍与很多遗传性、代谢性疾病有关。模拟核苷酸组成成分,如取代碱基、核苷和核苷酸的类似物已发展为在临床上常用、有效的抗代谢药物。第一节核苷酸代谢概论OutlineforNucleotideMetabolism一、核苷酸具有多种生物学功能核苷酸是核酸(RNA和DNA)的活性前体物质核苷酸衍生物作为活性中间物参与生物合成过程高能化合物ATP与GTP可为细胞代谢提供能量腺嘌呤核苷酸是很多辅酶的组成成分核苷酸和核苷以介质形式参与生理功能调节鸟嘌呤核苷可构成核酸的特殊结构cAMP、cGMP和GTP/GDP参与胞内的信号转导从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway)二、核苷酸的合成代谢有从头合成和补救合成两种途径食物核蛋白胃酸蛋白质核酸(RNA及DNA)单核苷酸水解3’,5’-磷酸二酯键H2O胰核酸酶(磷酸二酯酶)核糖核酸酶(RNase)脱氧核糖核酸酶(DNase)食物中核酸的消化三、核苷酸的降解和补救合成具有重要生物学意义胰、肠核苷酸酶(nucleotidase)(磷酸单酯酶)H2O磷酸核苷碱基戊糖(或戊糖-1’-磷酸)核苷磷酸化酶(nucleosidephosphorylase)核苷酶(nucleosidase)(水解或磷酸解)核苷水解酶(nucleosidehydrolase)H2OH3PO4单核苷酸