核酸的降解和
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核酸的降解名词解释1. 引言自20世纪的中叶以来,核酸的降解研究已经成为生物科学和医学领域中的重要研究方向之一。
核酸是细胞中的基本生物大分子,其重要性在于其携带和传递遗传信息的作用。
本文将对核酸的降解相关名词进行解释,以帮助读者对该领域的知识有更深入的理解。
2. 核酸核酸是由核苷酸单体通过磷酸二酯键连接而成的生物大分子。
核苷酸分为两类:脱氧核苷酸(DNA)和核苷酸(RNA)。
DNA是遗传物质的主要组成部分,由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶)组成,携带着生物体的遗传信息。
RNA则在遗传信息的转录和翻译中发挥重要作用。
3. 核酸降解核酸的降解是指核酸大分子在生物体内或外受到一系列物理化学条件的作用而发生分解的过程。
核酸降解可分为内源性和外源性两种。
内源性核酸降解是生物体内部产生的降解过程,它在维持细胞正常的代谢和功能调控中起到重要作用。
外源性核酸降解则是指核酸大分子在体外受到物理、化学、酶等条件的作用而发生降解。
4. 核酸酶核酸酶是催化核酸降解的酶类,可将核酸大分子降解为较小的核苷酸、核苷和碱基。
核酸酶分为内切酶和外切酶两类。
内切酶能够在核酸链的内部切割磷酸二酯键,将核酸分解为多个较小的片段。
外切酶则能够从核酸的末端开始切割,逐渐将核酸分解为单个核苷酸或碱基。
5. 碱基酶碱基酶是一类特殊的核酸酶,其作用是催化核酸分子中的碱基的去除。
碱基酶能够将核酸分子中的碱基切除,并使剩余的磷酸二酯键断裂。
6. 核酸降解产物核酸降解的产物可以是较小的核苷酸、碱基和核苷分子。
这些降解产物可被细胞进一步利用,例如用于合成新的核酸、合成蛋白质或供能。
7. 环境因素对核酸降解的影响核酸降解受到许多环境因素的影响,包括温度、pH值、金属离子和酶等。
温度对核酸降解速率有显著影响,通常降解速率随温度的升高而增加。
同时,酸性或碱性条件下,核酸降解速率也会有所不同。
金属离子能够促进或抑制核酸降解的过程,因为它们可以与酶或核酸分子中的功能基团发生配位作用。
第十章核苷酸代谢1. 核苷酸的分解代谢1)核酸的降解:核酸+H2O+核酸酶→单核苷酸+核苷酸酶→核苷+PPi+核苷酶→戊糖+碱基(嘌呤/嘧啶) +核苷酸酸化酶→戊糖-1-磷酸+碱基※核苷水解酶不对脱氧核糖核苷生效。
2)限制性内切酶:3)嘌呤核苷酸的降解:代谢中间产物——黄嘌呤,终产物尿酸(彻底分解为CO2和NH3)。
嘌呤核苷酸→嘌呤核苷→①腺嘌呤(脱氨→次黄嘌呤+黄嘌呤氧化酶→黄嘌呤)②鸟嘌呤(脱氨→黄嘌呤)黄嘌呤+黄嘌呤氧化酶→尿酸肌肉中的嘌呤核苷酸循环生成氨;AMP+AMP脱氨酶→IMP,肌肉中的IMP→AMP,这一过程为嘌呤核苷酸循环。
4)嘧啶核苷酸的降解:分解成磷酸、核糖和嘧啶碱。
①胞嘧啶+胞嘧啶脱氢酶→尿嘧啶+二氢尿嘧啶脱氢酶(开环)→β-脲基丙酸→β-丙氨酸(脱氨参与有机代谢)+NH3+CO2+H2O②胸腺嘧啶+二氢尿嘧啶脱氢酶→二氢胸腺嘧啶+二氢嘧啶酶→β-脲基异丁酸→β-氨基异丁酸(监测放化疗程度)+NH3+CO2+H2O5)尿酸过高与痛风:尿酸在体内过量积累会导致痛风症,别嘌呤醇可治疗痛风,因与次黄嘌呤相似,可抑制黄嘌呤氧化酶从而抑制尿酸生成。
尿酸中体内彻底分解形成CO2和氨。
2. 核苷酸的合成代谢:分布广、功能强;从头合成:利用核糖磷酸、氨基酸CO2和NH3等简单的前提分子,经过酶促反应合成核苷酸。
补救合成:简单、省能,无需从头合成碱基;利用体内现有的核苷和碱基再循环。
嘌呤核苷酸合成前体:次黄嘌呤核苷酸(IMP/肌苷酸)+5-磷酸核糖(起始物)↓活化形式1)嘌呤核糖核苷酸的从头合成途径:主要调节方式——反馈调节;ATP+5-磷酸核糖+5-磷酸核糖焦磷酸合成酶(PRPP合成酶)→5-磷酸核糖焦磷酸(PRPP)腺嘌呤核苷酸AMP鸟嘌呤核苷酸GMPIMP+Asp+腺苷酸琥珀酸合成酶→腺苷酸琥珀酸+腺苷酸琥珀酸裂合酶→延胡索酸+AMPIMP+IMP脱氢酶→黄嘌呤核苷酸+鸟嘌呤核苷酸合成酶→GMP补救合成途径:脑、骨髓组织缺乏从头合成所需要的酶,依靠嘌呤碱或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸。
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。