生物化学核酸与核苷酸代谢
生物化学-核苷酸代谢
①二氢叶酸还原酶 ②核苷酸甘氨酰胺 （GAR）转甲酰酶 ③5-甲酰氨基咪唑4-甲酰胺核苷酸 （AICAR0转甲酰 酶
嘌呤核苷酸合成和 嘧啶核苷酸合成
氨蝶呤和甲 氨蝶呤
叶酸
①急性白血病 ②头颈部肿瘤 ③妊娠滋养细 胞瘤 ④成骨肉瘤 ⑤淋巴癌 ⑥肝癌 ⑦乳腺癌 ⑧卵巢癌
嘌呤核苷酸合成
部分核苷酸代谢类似物的临床应用
原 因
调节失常
遗传缺陷
临床特点
嘌呤产生和排谢过多
遗传类型
x-染色体连锁隐性 遗传
1．嘌呤核苷酸代谢障碍
Lesch-Nyhan HGPRT 综合征
嘌呤产生排泄多,脑性瘫痪、 x-染色体连锁隐性 自毁容貌症 遗传
免疫缺陷症, ①腺苷脱氨酶
②嘌呤核苷磷酸化酶 肾结石 黄嘌呤尿 APRT 黄嘌呤氧化酶
遗传缺陷
氮杂丝氨酸 5-氨基咪唑-4甲酰胺核苷酸 腺嘌呤 次黄嘌呤 鸟嘌呤 甲酰甘氨咪 核苷酸
部分核苷酸代谢类似物的临床应用
药物名称 正常代谢物 治疗的疾病 ①白血病 ②自身免疫性病 ③妊娠滋养细胞肿 瘤 主要作用的酶 ①IMP脱氢酶 ②腺苷酸代琥珀 酸合成酶 黄嘌呤氧化酶 作用的代谢途径 嘌呤核苷酸合成 6-巯基嘌呤 嘌呤核苷酸
第二节 核酸的降解与核苷酸代谢
食物核蛋白
一、 核 酸 与 核 苷 酸 降 解
生物化学第9章-核酸结构、功能与核苷酸代谢教材
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)。
生物分子与生物化学反应
生物分子与生物化学反应生物分子和生物化学反应是生物学中非常重要的研究领域。
生物分子指的是生物体内所存在的各种有机化合物，如蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质等。
而生物化学反应则是指在生物体内发生的各种化学反应过程，包括代谢、合成、降解等。
1. 蛋白质与氨基酸代谢蛋白质是生物分子中最为重要的一类，它们由氨基酸组成。
氨基酸代谢是生物体内一系列与氨基酸相关的化学反应过程。
其中包括氨基酸的合成和降解。
蛋白质的合成是通过蛋白质合成酶催化，将氨基酸按照一定的顺序连接起来形成多肽链，最终形成功能完整的蛋白质。
2. 核酸与核苷酸代谢核酸是储存和传递遗传信息的重要生物分子，包括DNA和RNA。
核苷酸则是核酸的组成单元。
核酸代谢涉及DNA和RNA的合成、复制、修复和降解等过程。
这些反应由一系列酶催化完成，具有高度的准确性和特异性，确保了遗传信息的稳定性和可靠性。
3. 碳水化合物代谢碳水化合物是生物体内储存和产生能量的主要物质。
碳水化合物的代谢包括糖原的合成和降解，糖类的氧化解磷酸化反应以及糖酵解和糖异生等过程。
碳水化合物代谢是维持生物体能量平衡的关键环节，通过一系列的反应将碳水化合物转化为能量供给其他生物化学反应。
4. 脂质代谢脂质是构成细胞膜的重要组成部分，并参与细胞信号传导和代谢调控等功能。
脂质代谢包括脂类的合成、降解和转运等过程。
其中，脂类的合成通常发生在内质网和高尔基体中，而降解则主要发生在线粒体中。
脂质代谢的紊乱会导致一系列的疾病，如高血脂症和肥胖症等。
5. 酶催化反应生物化学反应中的许多反应需要酶的催化。
酶是一类高效、高选择性的生物催化剂，可以加速反应速率，降低活化能。
酶催化反应不仅广泛参与细胞内的代谢过程，也在其他生物体内起到关键作用，如消化系统中的酶促反应。
酶还具有高度的特异性，可以通过底物的空间结构和化学反应特点来选择性催化特定的反应。
综上所述，生物分子与生物化学反应密不可分，相互作用形成了细胞内的复杂网络。
生物化学之核苷酸代谢
生尿酸，同时补救途径不通会引起嘌呤核苷
酸从头合成速度增加，更加大量累积尿酸， 从而导致肾结石和痛风
3、脱氧核苷酸的生成
O P -P O N 核糖核苷酸还原酶 OH
硫 化 原 白 氧 还 蛋
CH2
O P -P CH2 O
N
OH NDP
SH
硫 化 原 白 氧 还 蛋
OH S S
H dNDP
SH 硫氧化还原蛋白还原酶 NADP NADP H
次黄嘌呤核苷酸 IMP
ATP和GTP的生成
HOOCCH CHCOOH 2 O C C N O OH OH C N N CH GTP Asp H N P O CH2 HC NH C C N O OH OH OH 腺苷酸代琥珀酸 OH C N N CH 延胡索酸 HC P O CH2 N O C N CH
Glu
P O CH2 OH
OH
OH
XMP
GMP
(Xanthosine monophosphate)
嘌呤核苷酸从头合成的调节
原则之一：满足需求，防止供过于求。
(-) (+) R-5-P
PRPP合 成 酶
(-) (+) PRPP (-) PAR (-) IMP XMP (-) GMP GDP GTP
次黄嘌呤
6-巯 基 嘌 呤 6MP (6-mercaptopurine)
SH
OH H N HC P O CH2 OH C C N O OH C N N CH H N HC P O CH2 OH
C C N O OH C N N CH
次 黄 嘌 呤 核 苷 酸 (IMP)
6-巯 基 嘌 呤 核 苷 酸
嘌呤核苷酸的抗代谢物-2
生物化学核苷酸代谢
生物化学核苷酸代谢核苷酸代谢是生物体内重要的生化过程，涉及到核酸合成、降解、修复、信号传递等多个方面。
核苷酸由碱基、糖和磷酸组成，其代谢在细胞中是高度调控和平衡的。
核苷酸合成主要通过转氨基树酸循环和核苷酸分子的合成反应进行。
在转氨基树酸循环中，核苷酸前体物质首先被转化为碱基，然后与多磷酸核糖（PRPP）反应生成核苷酸。
在核苷酸分子的合成过程中，磷酸化反应是关键步骤。
首先，核苷酸前体物质通过化学反应与其他辅助分子发生磷酸化，生成亲核试剂；然后亲核试剂与其他原子或分子发生进一步反应，最终形成核苷酸分子。
核苷酸降解是核酸的代谢终点。
核苷酸降解主要通过核苷酸酶和核酸酶的作用进行。
核苷酸首先被分解为核苷和糖酸，然后再被分解为碱基、磷酸和其他代谢产物。
核苷酸的降解产物在细胞中可以被重新利用，参与核酸合成或其他代谢途径。
核苷酸修复是为了纠正核苷酸中的损伤或错误。
核酸在细胞中会受到化学、物理和生物性的损伤。
这些损伤可能导致突变和疾病的发生。
核苷酸修复过程中的多个酶参与到检测和修复核酸中的损伤。
例如，碱基切割酶可以识别含有损伤碱基的DNA链，然后切割并去除这些损伤碱基。
然后，DNA聚合酶、连接酶和重排序酶等修复酶可以填补被切割的DNA链，并确保修复后的DNA链的完整性。
核苷酸在细胞中还扮演着重要的信号传递和调控作用。
一些核苷酸可以作为二级信使，传递细胞内外的信号，调控细胞的生理和代谢过程。
例如，环磷酸腺苷（cAMP）和磷腺苷酸（cGMP）是细胞内常见的二级信使，它们通过激活蛋白激酶A、蛋白激酶G等酶的信号通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡等生理过程。
总结起来，核苷酸代谢是生物体内重要的生化过程，它涉及核酸的合成、降解、修复以及信号传递等多个方面。
核苷酸代谢的平衡和调控对细胞活动的正常进行至关重要，异常的核苷酸代谢可能导致疾病的发生。
因此，对核苷酸代谢的深入研究，有助于揭示生命活动的机制和疾病发生的原因，也为药物研发和治疗提供了理论基础。
核苷酸代谢生物化学
核苷一磷酸的分解
核苷一磷酸在磷酸酶的作用下，将其中的特殊化学键转移给特殊化学物质，生成 相应的单糖和磷酸。
单糖进一步发生代谢，而磷酸则参与其他生化反应。
核苷二磷酸的分解
核苷二磷酸在磷酸酶的作用下，将其中的特殊化学键转移给特殊化学物质，生成相应的单糖和磷酸。
单糖进一步发生代谢，而磷酸则参与其他生化反应。
04
核苷酸代谢的调控
酶的调节
01
酶的激活与抑制
酶的活性可以通过共价修饰（如磷酸化、去磷酸化）、变构效应、与配
体的结合等方式进行激活或抑制，从而调节核苷酸代谢的速度和方向。
Hale Waihona Puke 02酶的浓度调节酶的合成和降解可以调节其在细胞内的浓度，进而影响核苷酸代谢的速
率。
核苷酸的分解代谢
嘌呤核苷酸的分解
嘌呤核苷酸首先在核苷酸酶的作用下 ，将其中的特殊化学键转移给特殊化 学物质，生成相应的嘌呤衍生物和磷 酸核糖。
嘌呤衍生物进一步分解为尿酸，而磷 酸核糖则进一步发生代谢。
嘧啶核苷酸的分解
嘧啶核苷酸在核苷酸酶的作用下，将 其中的特殊化学键转移给特殊化学物 质，生成相应的嘧啶衍生物和磷酸核 糖。
合成过程包括脱氧、磷酸化等步骤，最终 形成脱氧核苷酸。
脱氧核苷酸是DNA的重要组成部分，对 维持生物体的遗传信息具有重要意义。
核苷三磷酸的合成
核苷三磷酸是由核苷二磷酸在激酶催化下 合成的。
合成过程需要消耗能量，如ATP等。
核苷三磷酸是RNA的重要组成部分，对 维持生物体的正常代谢具有重要意义。
03
细胞信号转导的调节
信号转导蛋白
细胞内的信号转导蛋白可以感知 核苷酸代谢产物的浓度，进而调 节核苷酸代谢酶的活性。
生物化学_09 核酸降解和核苷酸的代谢
IMP转变为GMP和 转变为GMP （3）IMP转变为GMP和AMP
2、 补救途径
(利用已有的碱基和核苷合成核苷酸) (1) 磷酸核糖转移酶途径（重要途径）
核苷磷酸化酶
嘌呤核苷 + 磷酸 腺嘌呤 + 5-PRPP
次黄嘌呤(鸟嘌呤) 磷酸核糖转移酶
嘌呤碱 + 戊糖-1-磷酸 AMP + PPi
腺嘌呤磷酸核糖转移酶
基因组DNA 基因组 不被切割
限制—修饰的酶学假说 限制 修饰的酶学假说 1968年，Meselson 和Yuan发现了 型限制性核酸内切酶 年 发现了I型限制性核酸内切酶 发现了 1970年，Smith和Wilcox从流感嗜血杆菌中分离纯化了 年 和 从流感嗜血杆菌中分离纯化了 第一个II型限制性核酸内切酶 第一个 型限制性核酸内切酶Hind II 型限制性核酸内切酶
（2）尿嘧啶核苷酸的合成 ）
天冬氨酸转氨甲酰酶 二氢乳清酸酶
乳清苷酸焦磷酸化酶／Mg2+ 二氢乳清酸脱氢酶
乳清苷酸脱羧酶
（3） 胞嘧啶核苷酸的合成
尿嘧啶核苷三磷酸可直接与NH3（细菌）或Gln（动物） 细菌） 尿嘧啶核苷三磷酸可直接与 （动物） 反应，生成胞嘧啶核苷三磷酸。 反应，生成胞嘧啶核苷三磷酸。
二、脱氧核糖核酸酶
只能水解DNA磷酸二酯键的酶。 只能水解DNA磷酸二酯键的酶。 DNA磷酸二酯键的酶 牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseⅠ） 牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseⅠ）： 可切割双链和单链DNA 降解产物为3 DNA， 可切割双链和单链 DNA， 降解产物为 3’ - 磷酸 为末端的寡核苷酸。 为末端的寡核苷酸。 限制性核酸内切酶： 限制性核酸内切酶： 细菌产生的、能识别并特异切割外源DNA DNA特定 细菌产生的 、 能识别并特异切割外源 DNA 特定 中的磷酸二脂键( 序列中的磷酸二脂键 对碱基序列专一） 序列中的磷酸二脂键(对碱基序列专一）的核酸内 切酶。 切酶。
生物化学下-第33章 核酸的降解与核苷酸代谢
磷酸核糖焦磷 酸激酶 转酰胺酶
次黄嘌呤核苷 酸脱氢酶
➢ 嘌呤核苷酸合成的抗代谢物
抗代谢物的概念:在化学结构上与正常代谢物（底物 或辅酶）结构相似，具有竞争性拮抗正常代谢的 物质。
机制:竞争性抑制或“以假乱真”方式干扰或阻断核 苷酸的合成代谢，进而阻止核酸及蛋白质的生物 合成。
尿囊酸酶
尿囊素酶
尿囊酸 （硬骨鱼类）
小 AMP 结
GMP
嘌呤碱的最终 代谢产物
I
H 黄嘌呤氧化酶
X
G
黄嘌呤氧化酶
OH
N
N
OH
HO
N
N H
尿 酸 (uric acid)
3、代谢产物
•排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、排尿酸爬虫类 •排尿囊素动物：哺乳动物（灵长类除外）、腹足类 •排尿囊酸动物：硬骨鱼类 •排尿素动物：大多数鱼类、两栖类 •某些低等动物能将尿素进一步分解成NH3和CO2排出。 •植物分解嘌呤的途径与动物相似，产生各种中间产物 （尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。 •微生物分解嘌呤类物质，生成NH3、CO2及有机酸（甲 酸、乙酸、乳酸、等）。
Lesch-Nyhan综合症（莱-尼综合症）：也称为自毁容貌 症，是由于次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶的遗传缺陷 引起的。缺乏该酶使得次黄嘌呤和鸟嘌呤不能转换为 IMP和GMP，而是降解为尿酸，过量尿酸将导致LeschNyhan综合症。手舞足蹈，咬指咬唇强迫自残。
5、嘌呤核苷酸 生物合成的调节
（二）嘌呤核苷酸的合成
1、 从头合成的概念及部位
①定义
利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳 等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成 嘌呤核苷酸的途径。
②合成部位
生物化学合工大第十二章核酸的酶促降解和核苷酸代谢ppt课件
核糖核苷酸的生物合成
1、嘌呤核苷酸的生物合成
(1) 从头合成途径 (2) 补救途径(自学)
2、嘧啶核苷酸的生物合成
(1) 从头合成途径 (2) 补救合成途径(自学)
嘌呤环上各原子的来源
来自CO2 来自天冬氨酸
来自甘氨酸
来自“甲酸盐”
来自“甲酸盐”
来自谷氨酰胺的酰胺氮
5-磷酸核糖焦磷酸
甘氨酸
5-磷酸 核糖胺
HCHLeabharlann CH2N5N，5-NC1H0-OC-HF2H-F4 H4
一碳基团的 S-腺苷蛋氨酸 来源与转变
参与 甲基化反应
N5-CH2-FH4
丝氨酸 FH4
NAD+
NDAH+H+ N5 ， N10 -CH2-FH4还原酶
N5 N10 - CH2-FH4
为胸腺嘧啶合 成提供甲基
NAD+ NDAH+H+
N5 ， N10 -CH2-FH4脱氢酶
1、核酸酶的分类
（1）根据对底物的 专一性分为
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 （2）根据切割位点分为 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位点
BBBBBBBB
5´ p
p
p
p
p
p
p
p
OH 3´
牛脾磷酸二酯酶
（ 5´端外切5得3）
蛇毒磷酸二酯酶
组氨酸 苷氨酸
FH4
N5， N10 = CH-FH4
参与嘌呤合成
HCOOH FH4
H2O 环水化酶
H+
N10 -CHO-FH4
生物化学考研 核酸的降解和核苷酸代谢
– 对象是B- 和 T-细胞 – 阻碍免疫反应
• 腺苷脱氨酶缺乏症Adenosine deaminase deficiency (ADA) ：一种严重的免疫缺陷症， 腺苷脱氨酶的缺乏可使T淋巴细胞因代谢 产物的累积而死亡，从而导致严重的联合 性免疫缺陷症（SCID）。通常导致婴儿 出生几个月后死亡。
还开了药物别嘌呤醇.
• 几天以后，情况已解决并且已经停止服用嘌呤 醇了。重新测定尿酸水平（7.1毫克/升）。医生 给他一些关于改变生活方式的建议。
痛风
尿酸排泄的削弱与过量产生导致发病 尿酸结晶沉淀在关节（痛风性关节炎），肾脏， 输尿管（结石） 黄嘌呤氧化酶抑制剂可以抑制尿酸产生, 用来治 疗痛风药物治疗–次黄嘌呤类似物结合黄嘌呤氧 化酶降低尿酸的生成
次黄嘌呤
黄嘌呤
H2O+O2 H2O2 黄嘌 H2O+O2
尿囊素
呤氧
尿酸氧化酶 H2O化2酶 尿酸
H2O 尿囊 CO2+H2O2 2H2O+O2
素酶
尿囊酸
尿囊酸尿酶素 + 乙醛酸
H2O
脲酶
4NH3 + 2CO2
嘌呤的分解代谢
NH2
N
N
N H
N
Adenine
+H2O 腺嘌呤脱氨酶
O
N
NH
N H
N
NH2
核苷
•把一个嘌呤或嘧啶基与糖通过N-糖苷键的产物
• 嘌呤的N9原子与糖的C1形成糖苷键 • 嘧啶的 N1原子与糖的C1 形成糖苷键
磷酸基团 • 单-，二-或三磷酸
磷酸基团可接合到糖的C3或C5原子
核苷酸
• 一个或更多的磷酸基团通过酯化反应结合的核苷在 分子的5′端的产物
生物化学-生化知识点_第八章 核酸的降解和核苷酸的代谢
第八章核酸的降解和核苷酸的代谢下册 P3878-1 核酸和核苷酸的分解代谢核酸在核酸酶（磷酸二酯酶）作用下降解成核苷酸，核苷酸在核苷酸酶（磷酸单酯酶）作用下分解成核苷与磷酸，然后再在核苷磷酸化酶作用下可逆生成碱基（嘌呤和嘧啶）和戊糖-1-磷酸。
一一一嘌呤碱的分解代谢： P390 图33-2首先在各种脱氨酶作用下水解脱去氨基（脱氨也可以在核苷或核苷酸的水平上进行），腺嘌呤脱氨生成次黄嘌呤(I)，鸟嘌呤脱氨生成黄嘌呤(X)，I和X在黄嘌呤氧化酶作用下氧化生成尿酸。
人和猿及鸟类等为排尿酸动物，以尿酸作为嘌呤碱代谢最终产物；其他生物还能进一步分解尿酸形成尿囊素、尿囊酸、尿素及氨等不同代谢产物。
尿酸过多是痛风病起因，病人血尿酸 > 7mg%，为嘌呤代谢紊乱引起的疾病。
可服用别嘌呤醇，结构见P389，与次黄嘌呤相似。
别嘌呤醇在体内先被黄嘌呤氧化酶氧化成别黄嘌呤，别黄嘌呤与酶活性中心的Mo（Ⅳ）牢固结合，使Mo（Ⅳ）不易转变成Mo(Ⅵ)，黄嘌呤氧化酶失活，使I和X不能生成尿酸，血尿酸含量下降。
一一一嘧啶碱的分解代谢：见P391 图33-3C：胞嘧啶先脱氨成尿嘧啶U，U再还原成二氢尿嘧啶后水解成β-丙氨酸。
T：胸腺嘧啶还原成二氢胸腺嘧啶后水解成β-氨基异丁酸。
8-2 核苷酸的生物合成一一一核糖核苷酸的生物合成一1一从头合成：从一些简单的非碱基前体物质合成核苷酸。
1.嘌呤核苷酸：从5-磷酸核糖焦磷酸（5-PRPP）开始在一系列酶催化下先合成五元环，后合成六元环，共十步生成次黄嘌呤核苷酸。
然后再生成A、G等嘌呤核苷酸。
2.嘧啶核苷酸：先合成嘧啶环（乳清酸），再与5-PRPP（含核糖、磷酸部分）反应生成乳清苷酸，失羧生成尿嘧啶核苷酸（UMP），再转变成其他嘧啶核苷酸。
一2一补救途径：利用已有的碱基、核苷合成核苷酸，更经济，可利用已有成分。
特别在从头合成受阻时（遗传缺陷或药物中毒）更为重要。
外源或降解产生的碱基和核苷可通过补救途径被生物体重新利用。
生物化学第33章核酸的降解和核苷酸代谢
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药物治疗
针对核酸降解和核苷酸代谢异 常的疾病，可采用药物治疗， 如使用核酸酶抑制剂、核苷酸 类似物等。
基因治疗
对于由基因突变引起的核酸降 解和核苷酸代谢异常疾病，基 因治疗是一种潜在的治疗方法 ，如通过基因编辑技术修复突 变基因。
饮食调整
饮食调整可帮助改善核苷酸代 谢异常，如减少高嘌呤食物的 摄入以降低血尿酸水平。
调节代谢
核酸降解产生的核苷酸及其代谢产物可以调节细胞 内核苷酸代谢相关酶的活性，从而影响核苷酸代谢 的速率和方向。
维持平衡
核酸降解与核苷酸代谢之间的动态平衡对于维持细 胞内核苷酸稳态至关重要，核酸降解的异常可能导 致核苷酸代谢紊乱。
核苷酸代谢对核酸降解的反馈作用
80%
产物反馈
核苷酸代谢产生的某些产物可以 反馈抑制核酸降解相关酶的活性 ，从而调节核酸降解的速率。
嘧啶核苷酸的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ谢
嘧啶核苷酸的合成
先合成嘧啶环，再与磷酸核糖相连生 成嘧啶核苷酸。合成的部位主要在肝 和小肠黏膜中。
嘧啶核苷酸的分解
嘧啶碱基分解代谢是先去除环外氨基生 成嘧啶，再氧化开环，最终生成CO2、 β-丙氨酸及β-氨基异丁酸等。
核苷酸代谢的调控与意义
核苷酸代谢的调控
核苷酸代谢受到多种因素的调控，包括底物浓度、酶活性、基因表达等。此外， 核苷酸代谢还与细胞周期、细胞增殖和分化等生理过程密切相关。
核苷酸代谢的意义
核苷酸是生物体内重要的组成成分，参与遗传信息的传递和表达。同时，核苷 酸也是多种生物活性物质的合成前体，如辅酶、激素等。因此，核苷酸代谢对 于维持生物体的正常生理功能具有重要意义。
生物化学第八章 核酸组成、结构与核苷酸代谢随堂练习与参考答案
生物化学（本科）第八章核酸组成、结构与核苷酸代谢随堂练习与参考答案第一节核酸的化学组成第二节DNA的结构与功能第三节RNA的种类及其结构与功能第四节核酸的理化性质及其应用第五节核苷酸代谢1. (单选题)核酸中核苷酸之间的连接方式是A．2’，3’-磷酸二酯键B．3’，5’-磷酸二酯键C．2’，5’-磷酸二酯键D．糖苷键E．氢键参考答案：B2. (单选题)符合DNA结构的正确描述是A．两股螺旋链相同B．两股链平行，走向相同C．每一戊糖上有一个自由羟基D．戊糖平面垂直于螺旋轴E．碱基对平面平行于螺旋轴参考答案：D3. (单选题)DNA双螺旋结构模型的描述中哪一条不正确A．腺瞟吟的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数B．同种生物体不同组织中的DNA碱基组成极为相似C．DNA双螺旋中碱基对位于外侧D．二股多核苷酸链通过A与T或C与G之间的氢键连接E．维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆积力参考答案：C4. (单选题)有关DNA的变性哪条正确A．是指DNA分子中磷酸二酯键的断裂B．是指DNA分子中糖苷键的断裂C．是指DNA分子中碱基的水解D．是指DNA分子中碱基间氢键的断裂E．是指DNA分子与蛋白质间的疏水键的断裂参考答案：D5. (单选题)RNA和DNA彻底水解后的产物A．核糖相同，部分碱基不同B．碱基相同，核糖不同C．碱基不同，核糖不同D．碱基不同，核糖相同E．碱基相同，部分核糖不同参考答案：C6. (单选题)DNA和RNA共有的成分是A．D-核糖B．D-2-脱氧核糖C．鸟嘌呤D．尿嘧啶E．胸腺嘧啶参考答案：C7. (单选题)核酸具有紫外吸收能力的原因是A．嘌呤和嘧啶环中有共轭双键B．嘌呤和嘧啶中有氮原子C．嘌呤和嘧啶中有硫原子D．嘌呤和嘧啶连接了核糖E．嘌呤和嘧啶连接了磷酸基团参考答案：A8. (单选题)有关DNA双螺旋模型的叙述哪项不正确A．有大沟和小沟B．两条链的碱基配对为T＝A，G≡CC．两条链的碱基配对为T＝G，A＝CD．两条链的碱基配对为T=A，G≡CE．一条链是5’→3’，另一条链是3’→5’方向参考答案：C9. (单选题)DNA超螺旋结构中哪项正确A．核小体由DNA和非组蛋白共同构成B．核小体由RNA和H1，H2，H3，H4各二分子构成C．组蛋白的成分是H1，H2A，H2B，H3和H4 D．核小体由DNA和H1，H2，H3，H4各二分子构成E．组蛋白是由组氨酸构成的参考答案：C10. (单选题)有关tRNA分子的正确解释是A．tRNA分子多数由80个左右的氨基酸组成B．tRNA 的功能主要在于结合蛋白质合成所需要的各种辅助因子C．tRNA 3’末端有氨基酸臂D．反密码环中的反密码子的作用是结合DNA中相互补的碱基E．tRNA的5’末端有多聚腺苷酸结构参考答案：C11. (单选题)核苷酸分子中嘌呤N9与核糖哪一位碳原子之间以糖苷键连接A．5’―CB．3’―CC．2’―CD．l’―CE．4’―C参考答案：D12. (单选题)tRNA的结构特点不包括A．含甲基化核苷酸B．5’末端具有特殊的帽子结构C．三叶草形的二级结构D．有局部的双链结构E．含有二氢尿嘧啶环参考答案：B13. (单选题)DNA的解链温度指的是A．A260nm达到最大值时的温度B．A260nm达到最大值的50％时的温度C．DNA开始解链时所需要的温度D．DNA完全解链时所需要的温度E．A280nm达到最大值的50％时的温度参考答案：B14. (单选题)有关一个DNA分子的Tm值，下列哪种说法正确A．G＋C比例越高，Tm值也越高B．A＋T比例越高，Tm值也越高C．Tm＝（A＋T）％＋（G＋C）％D．Tm值越高，DNA越易发生变性E．Tm值越高，双链DNA越容易与蛋白质结合参考答案：A15. (单选题)有关核酸的变性与复性的正确叙述为A．热变性后相同的DNA经缓慢冷却后可复性B．不同的DNA分子变性后，在合适温度下都可复性C．热变性的DNA迅速降温过程也称作退火D．复性的最佳温度为25 ℃E．热变性DNA迅速冷却后即可相互结合参考答案：A16. (单选题)人的基因组的碱基数目为A．×109 bPB．×106 bPC．4 ×109 bPD．4 ×106 bPE．4 ×108 bP参考答案：A17. (单选题)有关mRNA的正确解释是A．大多数真核生物的mRNA都有5’末端的多聚腺苷酸结构B．所有生物的mRNA分子中都有较多的稀有碱基C．原核生物mRNA的3’末端是7-甲基鸟嘌呤D．大多数真核生物mRNA 5’端为m7Gppp G结构E．原核生物帽子结构是7-甲基腺嘌呤参考答案：D18. (单选题)磷酸戊糖途径为合成核苷酸提供A．NADPH+H+B．4-磷酸赤藓糖C．5-磷酸核酮糖D．5-磷酸木酮糖E．5-磷酸核糖参考答案：E19. (单选题)下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述哪项是正确的A．氨基甲酰磷酸为嘌呤环提供氨甲酰基B．合成过程中不会产生自由嘌呤碱C．嘌呤环的氮原子均来自氨基酸的α氨基D．由IMP合成AMP和GMP均由ATP供能E．次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化IMP转变成GMP 参考答案：B20. (单选题)体内进行嘌呤核昔酸从头合成最主要的组织是A．胸腺B．小肠粘膜C．肝D．脾E．骨髓参考答案：C21. (单选题)嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的是A．GMPB．AMPC．IMPD．ATPE．GTP参考答案：C22. (单选题)人体内嘌呤核苷酸分解代谢的主要终产物是A．尿素B．肌酸C．肌酸酐D．尿酸E．β-丙氨酸参考答案：D23. (单选题)嘧啶核昔酸生物合成途径的反馈抑制是由于控制了下列哪种酶的活性A．乳清酸磷酸核糖转移酶B．二氢乳清酸酶C．二氢乳清酸脱氢酶D．天冬氨酸转氨甲酰酶E．胸苷酸合成酶参考答案：D24. (单选题)5-氟尿嘧啶的抗癌作用机理是A．合成错误的DNAB．抑制尿嘧啶的合成C．抑制胞嘧啶的合成D．抑制胸苷酸的合成E．抑制二氢叶酸还原酶参考答案：D25. (单选题)哺乳类动物体内直接催化尿酸生成的酶是A．尿酸氧化酶B．黄嘌呤氧化酶C．核苷酸酶D．鸟嘌呤脱氨酶E．腺苷脱氨酸参考答案：B26. (单选题)最直接联系核苷酸合成与糖代谢的物质是A．葡萄糖B．6-磷酸葡萄糖C．l-磷酸葡萄糖D．l，6-二磷酸葡萄糖E．5-磷酸核糖参考答案：E27. (单选题)HGPRT（次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶）参与下列哪种反应A．嘌呤核苷酸从头合成B．嘧啶核苷酸从头合成C．嘌呤核苷酸补救合成D．嘧啶核苷酸补救合成E．嘌呤核苷酸分解代谢参考答案：C28. (单选题)6-巯基嘌呤核苷酸不抑制A．IMP→AMPB．IMP→GMPC．PRPP酰胺转移酶D．嘌呤磷酸核糖转移酶E．嘧啶磷酸核糖转移酶参考答案：E29. (单选题)下列哪种物质不是嘌呤核苷酸从头合成的直接原料A．CO2B．天冬氨酸C．谷氨酸D．甘氨酸E．一碳单位参考答案：C30. (单选题)体内脱氧核苷酸是由下列哪种物质直接还原而成的A．核糖B．核糖核苷C．一磷酸核苷D．二磷酸核苷回．三磷酸核苷参考答案：D31. (单选题)嘧啶核苷酸合成中，生成氨基甲酰磷酸的部位是A．线粒体B．微粒体C．胞浆D．溶酶体E．细胞核参考答案：C32. (单选题)催化dUMP转变为dTMP的酶是A．核苷酸还原酶B．胸苷酸合成酶C．核苷酸激酶D．甲基转移酶E．脱氧胸苷激酶参考答案：B33. (单选题)下列化合物中作为合成IMP和UMP的共同原料是A．天冬酰胺B．磷酸核糖C．甘氨酸D．甲硫氨酸E．一碳单位参考答案：B34. (单选题)dTMP合成的直接前体是A．dUMPB．TMPC．TDPD．dUDPE．dCMP参考答案：A35. (单选题)能在体内分解产生β-氨基异丁酸的核苷酸是A．CMPB．AMPC．TMPD．UMPE．IMP参考答案：C36. (多选题)直接参与蛋白质生物合成的RNA是A．rRNAB．tRNAC．mRNAD．SnRNAE．SnoRNA参考答案：ABC37. (多选题)有关DNA变性的描述哪些不对A．DNA变性时糖苷键断裂B．磷酸二酯键断裂C．变性温度的最高点称为TmD．A260nm增加E．双链间氢键被破坏参考答案：ABC38. (多选题)有关DNA分子的描述哪些正确A．由两条脱氧核苷酸链组成B．5’-端是-OH，3’端是磷酸C．脱氧单核苷酸之间靠磷酸二酯键连接D．5’-端是磷酸，3’端是-0HE．碱基配对为A=T，G≡C参考答案：ACE39. (多选题)DNA双链结构中氢键形成的基础是A．碱基中的共轭双键B．碱基中的酮基或氨基C．与介质中的pH有关D．酮式烯醇式互变E．与脱氧核糖的第2位碳原子有关参考答案：BCD40. (多选题)DNA存在于A．高尔基体B．粗面内质网C．线粒体D．细胞核E．溶菌体参考答案：AC41. (多选题)DNA双螺旋稳定因素包括A．大量的氢键B．碱基间的堆积力C．碱基之间的磷酸二酯键D．磷酸基团的亲水性E．脱氧核糖上的羟基参考答案：AB42. (多选题)有关DNA复性的不正确说法是A．又叫退火B．37℃为最适温度C．热变性后迅速冷却可以加速复性D．4℃为最适温度E．25℃为最适温度参考答案：BCDE43. (多选题)RNA分子A．都是单链B．主要是单链，可以有局部双链C．具有功能多样性D．发挥作用必须有维生素的参与E．由dAMP，dCMP，dGMP，dUMP组成参考答案：BC44. (多选题)有关DNA的描述中哪一条正确A．腺嘌呤的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数B．同一生物体不同组织中的DNA碱基组成相同C．DNA双螺旋中碱基对位于外侧D．二股多核苷酸链通过A与G和C与T之间的氢键连接E．维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆集力参考答案：ABE45. (多选题)tRNA的分子结构特征是A．有密码环B．3’端是C-C－A结构C．有氨基酸臂D．三级结构是三叶草结构E．有假尿嘧啶核苷酸参考答案：BCE46. (多选题)反密码子位于A．DNAB．mRNAC．rRNAD．tRNAE．转运HNA参考答案：DE47. (多选题)DNA水解后得到下列哪些产物A．磷酸B．核糖C．腺嘌呤，鸟嘌呤D．胞嘧啶，尿嘧啶E．胞嘧啶，胸腺嘧啶参考答案：ACE48. (多选题)在双股DNA的Watson-Crick结构模型中A．碱基平面和核糖平面都垂直于螺旋长轴B．碱基平面和核糖平面都平行于螺旋长轴C．碱基平面垂直于螺旋长轴，核糖平面平行于螺旋长轴D．碱基平面平行于螺旋长轴，核糖平面垂直于螺旋长轴E．磷酸和核糖位于外侧，碱基位于内侧参考答案：CE49. (多选题)DNA分子中G＋C含量越高A．解链越容易B．氢键破坏所需要温度越高C．50％复性时需要的温度越高D．信息含量越丰富E．50％变性时需要的温度越高参考答案：BE50. (多选题)3’末端具有多聚腺苷酸结构的RNA是A．mRNAB．rRNAC．hnRNAD．tRNAE．转运RNA参考答案：AC51. (多选题)嘌呤核苷酸从头合成的原料包括A．CO2B．磷酸核糖C．一碳单位D．谷氨酰胺和天冬氨酸参考答案：ABCD52. (多选题)PRPP参与的代谢途径有A．嘧啶核苷酸的从头合成B．嘌呤核苷酸的从头合成C．嘌呤核苷酸的补救合成D．NMP→NDP→NTP参考答案：ABC53. (多选题)对嘌呤核苷酸合成产生反馈抑制作用的化合物有A．IMPB．AMPC．GMPD．尿酸参考答案：ABC54. (多选题)尿酸是下列哪些化合物分解的终产物A．AMPB．UMPC．IMPD．TMP参考答案：AC55. (多选题)下列关于由核糖核苷酸还原成脱氧核糖核苷酸的叙述，哪些是正确的A．4种核苷酸都涉及到相同的还原酶体B．多发生在二磷酸核苷水平上C．还原酶系包括氧化还原蛋白和硫氧化蛋白还原酶D．与NADPH＋H＋有关参考答案：ABCD56. (多选题)嘧啶核苷酸合成反馈抑制的酶是A．氨基甲酰磷酸合成酶IIB．二氢乳清酸酶C．天冬氨酸氨基甲酰转移酶D．乳清酸核苷酸脱梭酶参考答案：AC57. (多选题)叶酸类似物抑制的反应有A．嘌呤核苷酸的从头合成B．嘌呤核苷酸的补救合成C．胸腺嘧啶核苷酸的生成D．嘌呤核苷酸的补救合成参考答案：AC58. (多选题)嘧啶核苷酸分解代谢产物有A．NH3B．尿酸C．CO2D．β氨基酸参考答案：ACD。
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生物化学核酸与核苷酸代谢
核酸是生物体内重要的生物大分子之一，它在细胞中起着重要的功能。
核苷酸是核酸的基本组成单元，包括核苷和磷酸。
在生物体内，核酸通过
一系列复杂的代谢途径参与了许多重要生物过程，如DNA和RNA的合成、
信息传递和遗传改变等。
本文将对核酸与核苷酸的代谢过程进行详细介绍。
核酸的合成主要包括两个过程，即碱基合成功能的合成和核苷酸合成
功能的合成。
在碱基合成功能的合成中，脱氨核苷酸（dNTP）被氨基酸转
氨酶催化生成脱氨核苷酸（dNDP）和谷氨酸。
在核苷酸合成过程中，核苷
酸被核苷酸合成酶催化，通过与降解核酸的反应途径相反的途径将核苷酸
合成为核苷酸骨架。
核苷酸的合成主要发生在细胞核内。
在细胞质中生成的核苷酸会通过
细胞核膜进行运输，然后通过核孔复合体进入细胞核。
核苷酸的合成过程
非常复杂，涉及多个酶和辅酶的参与。
核苷酸代谢的主要途径包括核苷酸的降解、拆分和再利用。
核苷酸降
解主要通过核苷酸酶催化，将核苷酸分解成核苷和磷酸。
然后，核苷被腺
苷脱氨酶催化，去除氨基团形成脱氨核苷。
最后，脱氨核苷被核苷酸酶催化，分解成基础核糖和异黄嘌呤酸。
核苷酸代谢的拆分过程可以产生能量
和分子间的信号分子。
其中，核苷酸降解产生的能量在生物体内的许多代
谢过程中发挥重要作用。
核苷酸的再利用过程主要发生在细胞质中。
在这个过程中，核苷酸通
过多个酶和辅酶的催化作用，被合成为新的核苷酸。
这个过程称为核苷酸
逆转录。
核酸和核苷酸代谢的异常可能导致许多疾病的发生。
例如，核酸代谢疾病在新生儿中比较常见，表现为尿中有大量的核苷、核糖和核苷酸。
遗传性疾病X染色体连锁性核苷酸酶缺乏症是由于核苷酸酶缺乏引起的，会导致血清脱氨核苷水平升高。
碱基合成功能的异常或缺陷也会引发一些疾病，如DNA合成的紊乱可能导致DNA复制错误和突变。
总之，核酸和核苷酸在生物体内发挥着重要的生理和生化功能，包括DNA和RNA的合成、遗传修复、能量和信号传导等重要过程。
核酸与核苷酸的代谢过程非常复杂，涉及多个酶和辅酶的参与。
核酸代谢异常可能导致许多疾病的发生。
对核酸与核苷酸代谢的深入研究将有助于进一步理解生物体内生物过程的调控机制，并有望为相关疾病的治疗提供新的靶点和策略。