第九章 核酸的降解与核苷酸代谢
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第九章核酸结构、功能与核苷酸代谢【授课时间】4学时第一节核酸的化学组成【目的要求】掌握核酸(DNA和RNA)的分子组成、核苷酸的连接方式、键的方向性。
【教学内容】1.详细介绍:碱基2.一般介绍:戊糖3.一般介绍:核苷4.一般介绍:核苷酸5.详细介绍:核酸中核苷酸的连接方式【重点、难点】重点:核酸组成与核苷酸的连接【授课时间】0.25学时第二节DNA的结构与功能【目的要求】1.掌握DNA的二级结构的特点。
2.掌握DNA的生物学功能。
【教学内容】1.一般介绍:DNA的一级结构2.重点介绍:DNA的二级结构3.一般介绍:DNA的超级结构4.一般介绍:DNA的功能【重点、难点】重点:DNA的二级结构难点:DNA的超级结构【授课学时】1学时第三节RNA的结构与功能【目的要求】1.掌握RNA的种类与功能。
mRNA和tRNA的结构特点。
2.了解核酸酶的分类与功能。
3.了解其他小分子RNA。
【教学内容】1.详细介绍:mRNA的结构与功能2.详细介绍:tRNA的结构与功能3.详细介绍:rRNA的结构与功能4.一般介绍:小分子核内RNA5.一般介绍:核酶【重点、难点】重点:mRNA、tRNA的结构与功能【授课学时】0.5学时第四节核酸的理化性质【目的要求】1.掌握DNA的变性和复性概念和特点2.熟悉核酸分子杂交原理。
3.熟悉核酸的一般性质【教学内容】1.一般介绍:核酸的一般性质2.详细介绍:核酸的紫外吸收3.重点介绍:核酸的变性与复性【重点、难点】重点:核酸的变性与复性【授课学时】1学时第五节核苷酸代谢【目的要求】1.熟悉核苷酸合成途径的原料、主要步骤及特点。
核苷酸分解代谢的终产物。
2.熟悉脱氧核苷酸的生成3.了解嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理。
4.了解尿酸以及痛风症与血中尿酸含量的关系。
【教学内容】1.一般介绍:嘌呤核苷酸的合成2.一般介绍:嘧啶核苷酸的合成3.详细介绍:脱氧核糖核苷酸的生成4.详细介绍:核苷酸的相互转化5.一般介绍:核苷酸分解代谢【重点、难点】难点:嘌呤、嘧啶类抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理【授课学时】1.25学时第九章核酸结构、功能与核苷酸代谢第一节核酸的化学组成第二节DNA的结构与功能第三节RNA的结构与功能第四节核酸的理化性质第五节核苷酸代谢第一节核酸的化学组成时间15ˊ教学内容核酸分为脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)和核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)。
第九章核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸在生物体内核酸酶、核苷酸酶、核苷酶等的作用下,分解为氨、尿素、尿囊素、尿囊酸、尿酸等终产物,排泄到体外。
在核酸的分解过程中,产生的核糖可以沿磷酸戊糖途径代谢,产生的核苷酸及其衍生物几乎参与细胞的所有生化过程。
如A TP是生物体内的通用能源;腺苷酸还是几种重要辅酶的组成成分;cAMP和cGMP作为激素作用的第二信使,是生物体内物质代谢的重要调节物质。
第一节核酸的分解代谢动物和异养型微生物可以分泌消化酶来分解食物中的核蛋白和核酸类物质,以获得各种核苷酸、核苷及嘌呤碱、嘧啶碱和戊糖。
植物一般不能消化体外的有机物质。
但所有生物细胞都含有与核酸代谢有关的酶类,能使细胞内的核酸分解,促使核酸更新。
在体内,核酸的分解过程如下:嘌呤碱和嘧啶碱+ 戊糖—1—磷酸。
一、核酸的降解(解聚)在生物体内能催化磷酸二酯键水解而使核酸解聚的酶,称为核酸酶。
其中专一作用于RNA的称为核糖核酸酶(RNase);专一水解DNA的称为脱氧核糖核酸酶(DNase)。
核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶中,能水解核酸分子内部磷酸二酯键的酶称为核酸内切酶(Endonuclease);而能从DNA或RNA以及低聚多核苷链的一端逐个水解下单核苷酸的酶称为核酸外切酶(Exonuclease)。
二、核苷酸的降解各种单核苷酸受细胞内磷酸单酯酶或核苷酸酶的作用水解为核苷和磷酸。
核苷在核苷酶的作用下进一步分解。
核苷酶的种类很多,可以分为两大类:一类是核苷磷酸化酶(Nucleoside Phosphorylase),一类是核酸水解酶(Nucleoside hydrolase)。
三、碱基的分解1.嘌呤的分解嘌呤碱的分解首先是在各种脱氨酶的作用下脱去氨基。
在许多动物体内广泛含有鸟嘌呤脱氨酶,可以催化鸟嘌呤水解脱氨生成黄嘌呤。
但腺嘌呤脱氨酶含量极少,而腺苷脱氨酶和腺苷酸脱氨酶活性很高。
因此,腺嘌呤的脱氨反应是在腺苷酸和腺苷的水平上进行的。
核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸是构成生物体遗传物质的重要分子之一、它们在生物体内起着关键的功能,包括存储遗传信息、传递遗传信息和参与生物体的代谢过程。
然而,核酸分子并不是永久存在的,它们会经历酶促降解和核苷酸代谢过程。
酶促降解是一种通过酶催化反应将核酸分子分解为较小的碎片的过程。
这一过程在细胞中起着至关重要的作用,因为它能够控制细胞内的核酸浓度,并对细胞进行修复和调控。
具体而言,核酸的酶促降解主要通过核酸酶参与。
核酸酶可以识别特定的核酸分子,切割磷酸二酯键并将其分解成较小的碎片。
酶促降解的过程是高度调控的,这意味着细胞可以根据需要来降解核酸分子。
核酸酶的酶促降解反应可以发生在DNA和RNA分子上。
在DNA分子中,核酸酶可以通过识别特定的序列或结构来切割DNA链。
这些酶可以在DNA复制、修复和重组过程中发挥重要的作用。
在RNA分子中,核酸酶则可以通过识别特定的次级结构来切割RNA链。
这些酶在RNA降解和剪接等过程中起着关键作用。
核苷酸的合成通常发生在两个方向上。
一方面,细胞通过核苷酸合成途径将脱氧核苷酸和核苷酸合成为DNA和RNA的单体。
这些途径包括脱氧核苷酸合成途径和核苷酸合成途径。
另一方面,细胞还可以通过核苷酸分解途径将核苷酸分解为核苷和磷酸。
这些途径包括核苷酸降解途径和氨基酸代谢途径。
核酸酶和核苷酸代谢的失调会导致DNA和RNA的不稳定和降解,影响细胞的正常功能。
此外,核苷酸代谢紊乱还与多种人类疾病的发生和发展密切相关。
因此,研究核酸的酶促降解和核苷酸代谢机制对于理解生物体的正常功能和疾病的发生具有重要意义。