生物化学—— 核苷酸代谢
生物化学--核苷酸代谢
合成
人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成
核苷酸不属于营养必需物质
核苷酸代谢概况
合成代谢
从头合成途径---主要途径
(de novo synthesis pathway)
补救合成途径
(salvage synthesis pathway)
分解代谢
合成代谢
从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、一 碳单位和CO2等简单物质为原料，经过一系列 酶促反应，合成核苷酸的途径。这是主要合 成途径，主要在肝脏进行。 补救合成途径：利用游离的碱基或核苷，经 过简单的反应过程，合成核苷酸的途径。脑、 骨髓等只能进行此途径。
核 苷 酸 代 谢
Metabolism of Nucleotides
知识回顾：核苷酸的基本知识
核苷酸是核酸基本组成单位
磷酸
核苷酸
戊糖：核糖，脱氧核糖 核苷 嘌呤 腺嘌呤（adenine,A） 碱基 鸟嘌呤（guanine,G） 嘧啶 胞嘧啶（cytosine,C) 胸腺嘧啶（thymine, T) 尿嘧啶（uracil, U)
核苷酸酶 nucleotidase
OH N N H2 N N N-R
NH3
N
Pi
OH
腺嘌呤核苷脱氨酶 adenosine deaminase 腺嘌呤核苷 （ADA） adenosine
体内嘌呤核苷酸 的分解代谢主要 在肝、小肠及肾 中进行。
次黄嘌呤核苷 inosine Pi 核苷磷酸化酶 nucleoside phosphorylase 核糖1’磷酸
•嘌呤碱合成的元素来源 CO2
天冬氨酸 甘氨酸
一碳单位 一碳单位
谷氨酰胺
甘氨当中站, 谷氮坐两边, 左上天冬氨, 头顶CO2 还有俩一碳
生物化学第八章 核苷酸代谢
嘌呤碱从头合成的元素来源
Gly
CO2
Asp N 1
6
5
N 7
一碳单位 2
甲酰-FH4
3 N
4
9 N
8
一碳单位 甲炔-FH4
Gln
• 从头合成途径 (1)IMP(次黄嘌呤核苷酸)的合成 (2)AMP（腺苷酸）和GMP（鸟苷酸）的生成
(1)、IMP的生成
PRPP
AMP ATP
（5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸）PRPP合成酶
小结
1、嘌呤核苷酸补救合成定义、发生组织。 2、补救合成的生理意义。 3、脱氧核苷酸是在核苷二磷酸水平上进行的。 4、嘌呤代谢的终产物是尿酸、痛风病的致病 原因、治疗机制。
第三节 嘧啶核苷酸的代谢
嘧啶核苷酸的结构
一、嘧啶核苷酸的从头合成 （一）嘧啶核苷酸的从头合成
• 定义
嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核 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，合成嘧啶 核苷酸的途径。
很少能活至20岁，
补救合成的生理意义
补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基 酸的消耗。
体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行 补救合成。
HGPRT完全缺失的患儿，表现为自毁容貌综 合征。
（四）脱氧核苷酸的合成代谢
在核苷二磷酸水平上进行
（N代表A、G、U、C等碱基）
脱氧核苷酸的生成
核糖核苷酸还原酶，Mg2+
第八章
核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
第一节、核苷酸的功能及消化与吸收 一、核苷酸的功能
是核酸的基本组成单位，合成核酸的原料 能量的利用形式，ATP是重要能量货币； 参与代谢和生理调节，cAMP是第二信使； 参与生物活性物质组成，NAD、 FAD、 CoA等； 其衍生物是许多生化反应的中间供体 ，如UDPG 、
生物化学核酸与核苷酸代谢
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。
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(共41张PPT)
尿嘧啶磷酸核糖转移酶
尿嘧啶+PRPP
UMP+PPi
1-磷酸核糖
Pi
尿嘧啶核苷
尿苷激酶 Mg2+
UMP
ATP
ADP
胸苷激酶 脱氧胸苷
Mg2+
dTMP
ATP
ADP
x-染色体连锁隐性遗传 缺乏的酶：次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（HGPRT） 免疫缺陷症,
(ribonucleotide) ADA缺乏症患者体内腺苷酸分解代谢严重障碍，T、B淋巴细胞受损，引起反复感染等症状。
痛 风（GOUT）
痛风原因：高嘌呤饮食、体内核 酸分解增强、肾脏疾病
表现：尿酸盐沉积造成损害
别嘌呤醇治疗痛风：机制是别嘌 呤醇在结构上与次黄嘌呤相似 ，抑制黄嘌呤氧化酶
腺苷脱氨酶（ADA）基因位于20q13-qter，编码一条含363个氨 基酸残基的多肽链。
腺苷脱氨酶（ADA）缺乏引起重症免疫缺陷症，即ADA缺乏症。ADA缺乏 症患者体内腺苷酸分解代谢严重障碍，T、B淋巴细胞受损，引起反 复感染等症状。
硫氧还蛋白
S S
谷氧还蛋白还原酶
硫氧还蛋白还原酶
G SSG
2G SH
谷胱甘肽还原酶
NADPH +H +
N A D P+
FAD
FA D H 2
硫氧还蛋白还原酶
NADPH +H +
NADP+
脱氧胸苷酸（dTMP）的生成
尿苷一磷酸激酶
尿苷二磷酸激酶
UMP
UDP
UTP
ATP合酶
CTP
ATP
ADP
ATP
ADP 谷氨酰胺
鸟苷一磷酸 (GMP) 鸟苷二磷酸 (GDP) 鸟苷三磷酸 (GTP)
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。
生物化学第九章-核苷酸代谢
第九章核苷酸代谢一、核苷酸类物质的生理功用：核苷酸类物质在人体内的生理功用主要有：①作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dA TP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。
②作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP，UTP，CTP等。
③参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和cGMP作为激素的第二信使。
④参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。
⑤作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM）等。
二、嘌呤核苷酸的合成代谢：1．从头合成途径：利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径。
这一途径主要见于肝脏，其次为小肠和胸腺。
嘌呤环中各原子分别来自下列前体物质：Asp → N1；N10-CHO FH4 → C2 ；Gln → N3和N9 ；CO2 → C6 ；N5,N10=CH-FH4 → C8 ；Gly → C4 、C5 和N7。
合成过程可分为三个阶段：⑴次黄嘌呤核苷酸的合成：在磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下，消耗ATP，由5'-磷酸核糖合成PRPP(1'-焦磷酸-5'-磷酸核糖)。
然后再经过大约10步反应，合成第一个嘌呤核苷酸——次黄苷酸（IMP）。
⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成：IMP在腺苷酸代琥珀酸合成酶的催化下，由天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMP-S），然后裂解产生AMP；IMP也可在IMP脱氢酶的催化下，以NAD+为受氢体，脱氢氧化为黄苷酸（XMP），后者再在鸟苷酸合成酶催化下，由谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸（GMP）。
⑶三磷酸嘌呤核苷的合成：AMP/GMP被进一步磷酸化，最后生成A TP/GTP，作为合成RNA的原料。
ADP/GDP则可在核糖核苷酸还原酶的催化下，脱氧生成dADP/dGDP，然后再磷酸化为dATP/dGTP，作为合成DNA的原料。
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(9.4)--作业核苷酸代谢(附答案)
核苷酸抗代谢物 [答案]抗代谢物是指在结构上与天然的代谢物类似，如果它们进入人体内，可 与体内的正常代谢物相拮抗，从而影响正常的代谢进行。具体来讲，核苷酸抗代 谢物是指嘌呤、嘧啶、氨基酸或叶酸等的结构类似物，主要以竞争性抑制作用或 以假乱真等方式干扰或阻断核苷酸的合成，从而进一步抑制核酸、蛋白质合成以 及细胞增殖的作用，可作为肿瘤的化疗依据。核苷酸抗代谢物主要有 6—巯基嘌 呤(次黄嘌呤的类似物)、5—氟尿嘧啶(胸腺嘧啶的类似物)、氮杂丝氨酸(谷氨酰胺 的类似物)及甲氨蝶呤(叶酸的类似物)等。
核苷酸的补救合成 [答案]利用体内现成的嘌呤、嘧啶碱或其核苷，经过磷酸核糖转移酶或核苷激酶 等催化的简单反应，合成核苷酸的过程。其合成反应较从头合成要简单，耗能亦 少。通过补救合成，一方面节省了体内的能量和原料，另一方面对于一些缺乏从 头合成核苷酸酶系而只能进行补救合成的组织器官，如脑、骨髓等，该途径则具 有更重要的意义。
成。
试述嘌呤核苷酸补救合成的生理意义。 [答案](1)节省能量和原料。补救合成途径可以节省嘌呤核苷酸从头合成时的能量 和一些氨基酸的消耗。 (2)某些器官缺乏嘌呤核苷酸从头合成的酶系，例如脑、骨髓等，这些器官只能 进行嘌呤核苷酸的补救合成。所以对这些组织器官来讲，补救合成途径具有更重 要的生物学意义。
试述核苷酸的生理功能。 [答案] 核苷酸在体内具有重要的生理功能： （1）、作为核酸合成的原料，这是核苷酸最主要的生理功能。其中 DNA 的合成 原料是 dNTP，RNA 的合成原料是 NTP。 （2）、体内能量的利用形式。ATP 是细胞的主要能量形式，另外，GTP （蛋白质的合成)、UTP(糖原的合成)和 CTP(甘油磷脂的合成)也可提供能量。
基础生物化学-核苷酸代谢
①核苷磷酸化酶(nucleoside phosphorylase)广 泛存在于生命机体中，催化反应可逆；
②核苷水解酶(nucleoside hydrolase)主要存在 于植物、微生物体内，只作用于核糖核苷， 催化反应不可逆。
戊糖和戊糖-1-磷酸可进入糖代谢分解或重新利 用，嘌呤和嘧啶也可以继续分解。
11.3 核苷酸的生物合成
11.3.1 核糖核苷酸的合成
核苷酸是核酸合成的原料，所有的生物通常都 能合成各种核苷酸。合成途径有从头合成和 救补途径。
从头合成(de nove synthesis)：利用氨基酸、磷 酸戊糖等简单的化合物合成核苷酸。
救补途径(salvage pathway)：利用核酸降解或 进食等从外界补充的含氮碱基或核苷合成新 的核苷酸。
⑵GMP和AMP的合成
IMP由天冬氨酸提供氨基转移到C6位上生成 AMP。
IMP经过脱氢酶催化的脱氢反应，由NAD+接 受脱下的氢，IMP生成黄嘌呤核苷酸(XMP)， 再由谷氨酰胺提供酰胺上的氨，ATP供能， XMP转变成GMP。
嘌呤核苷酸生物合成过程的阐明对于临床医学 及生产实践有重要意义。在了解核苷酸合成 途径的基础上，可设计有效的核苷衍生物作 为治癌药物，可以指导有关核苷酸生产的菌 种选育等。
动物中，合成场所是肝脏。从氨甲酰磷酸合成 开始，到尿嘧啶核苷酸生成为止共需6个步 骤。
儿童有一种生长异常的遗传性疾病——巨红细 胞贫血症，患者排泄大量的乳清酸，这是由 于患者体内乳清酸核苷5-磷酸脱羧酶和乳清 酸磷酸核糖转移酶的活力较低。当用尿嘧啶 核苷等嘧啶核苷来供给这些儿童食用时，贫 血症可得到改善，并且乳清酸的排出减少。 可能是尿嘧啶核苷经磷酸化变成UMP，然后 UMP可能变为其他嘧啶核苷酸使核酸和蛋白 质的合成重新恢复正常。
生物化学 核苷酸代谢
嘧啶核苷酸的合成
• 嘌呤核苷酸合成是在5-磷酸核糖上逐渐形成嘌呤环 • 嘧啶核苷酸的合成是先形成嘧啶环,再添加5-磷酸核糖 • 氨甲酰磷酸和天冬氨酸是嘧啶环6个碳原子的供体
天冬氨酸
氨甲酰磷酸
嘧啶环
(乳清酸)
PRPP
U
氨甲酰磷酸
UMP
C
天冬氨酸
CMP
dTMP
氨甲酰磷酸的合成
氨甲酰磷酸
合成酶II
HCO3- + Gln + 2ATP + H2O
转位
转氨基①
甲酰甘氨脒核 苷酸(FGAM)
转氨基②
5-氨基咪唑 -4-(N-琥珀 基)甲酰胺 核苷酸
5-氨基咪唑 核苷酸(AIR)
5-氨基咪唑 -4-氨甲酰 核苷酸
甲基化
N5-羧基胺 咪唑核苷酸
(N5-CAIR)
5-甲酰氨基 咪唑-4-氨 甲酰核苷酸
H2O
11
脱水闭环
5-氨基-4-羧 基咪唑核苷酸
IMP
核苷酸
糖代谢
尿酸 CO2 + NH3 + β-氨基丙酸
β-氨基异丁酸
氨基酸转化合成核苷酸
核苷酸 卟啉,血红素
肌酸 谷胱甘肽
NO
嘌呤分解产生尿酸
黄嘌呤氧化酶与痛风
黄嘌呤氧化酶(XO)主要存在于肝,小肠和肾中,能将黄嘌呤氧化为尿酸 人类和其他灵长类排泄尿酸于尿中,但是大多数的N是形成尿素的 而鸟,爬行动物和昆虫N的主要排泄形式是尿酸 尿酸的水溶性较差,因此尿酸过多容易引起结晶而沉积于关节,软组织,软骨
核酸降解:内切酶
EcoRI: 一种限制性内切酶
EcoRI，一种限制性内切酶 回文序列
生物化学_核苷酸代谢
生物化学_核苷酸代谢核苷酸是生物体内重要的代谢产物和信号分子，参与了细胞的许多生理活动。
核苷酸代谢是指从核苷酸的合成到降解的过程。
核苷酸合成主要发生在细胞的核糖体内，而降解则发生在细胞质中。
核苷酸代谢是一个复杂的过程，涉及许多酶的参与和调节。
核苷酸的合成一般分为两个部分：碱基合成和糖磷酸合成。
碱基合成是指通过一系列酶催化反应将无机盐和二氧化碳转化为核苷酸中的碱基。
碱基合成的过程中需要ATP提供能量，并且还需要其他物质作为辅助因子。
例如，嘌呤核苷酸的合成需要甲硫氨酸、腺苷酸、尿苷酸和腺苷酸等物质参与。
嘌呤核苷酸的合成主要发生在细胞核中，具体包括腺苷酸合成、纯化核苷酸合成和底物识别。
嘌呤核苷酸的合成是一个反应级联，涉及多个酶的参与和调控。
嘌呤核苷酸的合成过程是一个调控复杂的过程，它受到多种酶的调控以及许多物质的调节。
糖磷酸合成是指通过一系列酶催化反应将碱基与糖磷酸结合形成核苷酸。
例如，嘧啶核苷酸的合成主要发生在细胞质中，主要包括嘧啶核苷酸合成和底物识别。
嘧啶核苷酸合成是一个反应级联，也涉及多个酶的参与和调控。
嘧啶核苷酸的合成过程也受到多种酶的调控以及许多物质的调节。
核苷酸的降解主要发生在细胞质中。
核苷酸的降解是一个逆反应，通过一系列酶催化反应将核苷酸转化为底物，最终分解为无机盐和二氧化碳。
例如，嘌呤核苷酸的降解主要发生在肝脏和肾脏中，主要包括核苷酸降解和底物识别。
嘌呤核苷酸的降解是一个反应级联，涉及多个酶的参与和调控。
嘌呤核苷酸的降解过程也受到多种酶的调控以及许多物质的调节。
核苷酸代谢是一个复杂的过程，涉及多个酶的参与和调控。
核苷酸的合成和降解过程需要消耗能量，并且还需要其他物质作为辅助因子。
核苷酸代谢酶的异常表达或活性异常都可能导致核苷酸代谢紊乱，进而影响细胞的生理活动。
核苷酸代谢异常与许多疾病有关，如肿瘤、免疫系统疾病和遗传代谢病等。
因此，研究核苷酸代谢的调控机制和相关疾病的发生机制对于疾病的预防和治疗具有重要意义。
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第八章核苷酸代谢
1.单项选择题
(1)在嘌呤环的合成中向嘌呤环只提供一个碳原子的化合物是
A.CO2
B.谷氨酰胺
C.天冬氨酸
D.甲酸
E.甘氨酸
(2)嘌呤环中第4位和第5位碳原子来自下列哪种化合物
A.甘氨酸
B.丙氨酸
C.乙醇
D.天冬氨酸
E.谷氨酸
(3)人体内嘌呤核苷酸分解代谢的主要终产物是
A.尿素
B.尿酸
C.肌酐
D.尿苷酸
E.肌酸
(4)嘧啶核苷酸生物合成时CO\-2中的碳原子进入嘧啶环的哪个部位
A.C2
B.C4
C.C5
D.C6
E.没有进入
(5)dTMP合成的直接前体是
A.TMP
B.dUMP
C.TDP
D.dUDP
E.dCMP
(6)下列关于嘧啶分解代谢的叙述哪一项是正确的
A.产生尿酸
B.可引起痛风
C.产生尿囊酸
D.需要黄嘌呤氧化酶
E.产生氨和二氧化碳
(7)在体内能分解为β-氨基异丁酸的核苷酸
A.CMP
B.AMP
C.TMP
D.UMP
E.IMP
(8)下列哪种物质可作为体内从头合成IMP和UMP的共同原料
A.氨基甲酰磷酸
B.PRPP
C.天冬氨酸
D.N5、N10次甲基四氢叶酸
E.谷氨酸
(9)嘌呤核苷酸合成和嘧啶核苷酸合成共同需要的物质是
A.延胡索酸
B.甲酸
C.天门冬酰胺
D.谷氨酰胺
E.核糖-1-磷酸
(10)下列哪种氨基酸为嘌呤和嘧啶核苷酸合成的共同原料
A.谷氨酸
B.甘氨酸
C.天冬氨酸
D.丙氨酸
E.天冬酰胺
(11)dTMP分子中甲基的直接供体是
A.S-腺苷蛋氨酸
B.N5-CH=NHFH4
C.N5-CH3FH4
D.N5-CHOFH4
E.N5，N10-CH2-FH4
(12)5-Fu的抗癌作用机理为
A.合成错误的DNA，抑制癌细胞生长
B.抑制尿嘧啶的合成，从而减少RNA的生物合成
C.抑制胞嘧啶的合成，从而抑制DNA的生物合成
D.抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的活性，从而抑制了DNA的生物合成
E.抑制二氢叶酸还原酶的活性，从而抑制了TMP的合成
(13)脱氧核糖核苷酸生成方式主要是
A.直接由核糖还原
B.由核苷还原
C.由核苷酸还原
D.由二磷酸核苷还原
E.由三磷酸苷还原
(14)6-巯基嘌呤核苷酸不抑制
A.IMP→AMP
B.IMP→GMP
C.酰胺转移酶
D.嘌呤磷酸核糖转移酶
E.尿嘧啶磷酸核糖转移酶
(15)下列嘌呤核苷酸之间的转变，哪项是不能直接进行的?
A.GMP→IMP
B.AMP→IMP
C.AMP→GMP
D.IMP→XMP
E.XMP→GMP
(16)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.1-磷酸葡萄糖
D.1，6-二磷酸葡萄糖
E.5-磷酸核糖
(17)HGPRT(次黄嘌呤-乌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
(18)提供其分子中全部N和C原子合成嘌呤环的氨基酸是
A.丝氨酸
B.天冬氨酸
C.甘氨酸
D.丙氨酸
E.谷氨酸
(19)氨基喋呤和氨甲喋呤抑制核苷酸合成中的哪个反应?
A.谷氨酰胺中酰胺氮的转移
B.向新生的环状结构中加入CO2
C.ATP中磷酸键能量的传递
D.天冬氨酸上氮的提供
E.抑制二氢吐酸还原酶，使叶酸不能还原为FH 2及FH 4
(20)使用谷氨酰胺的类似物作抗代谢物，不能阻断核酸代谢的哪些环节?
A.UMP→dUMP
B.IMP的生成
C.IMP→GMP
D.UMP→CMP
E.UTP→CTP
2.多项选择题 (1)嘌呤核苷酸从头合成的原料包括下列哪些物质
A.磷酸核糖
B.一碳单位
C.CO2
D.谷氨酰胺和天冬氨酸
(2)嘌呤环中氮原子的来源是
A.甘氨酸
B.天冬氨酸
C.谷氨酰胺
D.谷氨酸
(3)尿酸是下列哪些化合物分解的终产物
A.AMP
B.IMP
C.UMP
D.TMP
(4)嘧啶的分解代谢产物有
A.CO2
B.NH3
C.β-氨基异丁酸与β-丙氨酸
D.尿酸
(5)β丙氨酸是下列哪些物质的分解产物
A.CMP
B.UMP
C.GMP
D.AMP
(6)6-巯基嘌呤(6-MP)抑制嘌呤核苷酸合成，是由于
A.6-MP抑制IMP生成AMP
B.6-MP抑制IMP生成GMP
C.6-MP的结构与次黄嘌呤结构相似，所以6-MP对次黄嘌呤的某些代谢有抑制作用
D.6-MP抑制补救合成途径
(7)下列关于硫氧化还原蛋白的叙述哪些是正确的?
A.是核糖核苷酸还原酶反应中所需的一种蛋白质
B.是脱氧核糖核苷酸形成时的递氢体
C.它的氧化还原作用由硫氧化还原蛋白还原酶所催化
D.它含有-SH
(8)下列哪些反应需要一碳单位参加?
A.IMP的合成
B.IMP→GMP
C.UMP的合成
D.dTHP的合成
(9)关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述，下列哪些是正确的?
A.需要PRPP
B.先合成嘌呤环、后合成嘌呤核苷酸
C.需要-碳单位
D.酰胺转移酶是限速酶
(10)在细胞中自UMP合成dTMP的有关反应涉及
A.FH4衍生物传递一碳单位
B.中间产物为dUDP
C.受5Fu的抑制
D.涉及磷酸化反应
3.名词解释
(1)核苷酸的从头合成途径 (2)核苷酸的补救合成途径
4.填空题
(1)嘌呤核苷酸的合成原料为、、、、
及。
(2)嘧啶环的合成原料为、和。
.
(3)人和灵长目动物体内嘌呤代谢的终产物是。
(4)胞嘧啶和尿嘧啶分解代谢最终生成、、。
胸腺嘧啶的降解
产物为、和。
(5)脱氧核苷酸在水平上还原生成。
脱氧胸苷酸由经甲基化而生成\.
(6)核苷酸合成代谢调节的主要方式，其生理意义是。
(7)别嘌呤醇治疗痛风症的原理是由于其结构与[CD#5]相似，它能抑制酶的活性。
(8)氨甲喋呤(MTX)干扰核苷酸合成是因为其结构与相似，它能抑制酶，进而影响一碳单位的代谢。
(9)核苷酸抗代谢物中，常见的嘌呤类似物有；常见的嘧啶类似物有。
(10)体内ATP与GTP的生成交叉调节，以维持二者的平衡，这种调节是由于IMP→AMP需
要；而IMP→GMP需要。
(1)A (2)A (3)B (4)A (5)B (6)E (7)C (8)C (9)D (10)C (11)E (12)D（13)D (14)E (15)C (16)E (17)C (18)C (19)E (20)A
(1)A.B.C.D (2)A.B.C (3)A.B (4)A.B.C (5)A.B (6)A.B.C.D
(7)A.B.C.D (8)A.D (9)A.C.D (10)A.B.C.D
3.名词解释 (1)利用一些小分子物质为原料，经过一系列酶促反应合成核苷酸的过程。
(2)利用体内游离的碱基或核苷，经过比较简单的酶促反应合成核苷酸的过程。
4.填空题 (1)甘氨酸，天冬氨酸，谷氨酰胺，一碳单位，CO2， R-5-P
(2)天冬氨酸，谷氨酰胺，CO2 (3)尿酸 (4)NH3，CO2，β-丙氨酸，NH3，CO2，β-氨基异丁酸 (5)二磷酸核苷dUMP (6)反馈调节，满足机体对核苷酸的需要，并避免营养物及能量的浪费。
(7)次黄嘌呤，黄嘌呤氧化 (8)叶酸，二氢叶酸还原
(9)6-巯基嘌呤，5-氟尿嘧啶 (10)GTP，ATP
5.问答题：
(1)嘌呤碱的合成原料有，甘氨酸，天冬氨酸，谷氨酰胺，一碳单位，CO2，分解代谢的终产物是尿酸，嘧啶碱的合成原料有，天冬氨酸，谷氨酰胺，CO2，胞嘧啶，尿嘧啶分解代谢终产物是NH3，CO2，β-丙氨酸，胸腺嘧啶分解代谢终产物是NH3，CO2，β-氨基异丁酸。
(2)脱氧核糖核苷酸是在二磷酸核苷水平上还原生成的
ADP dADP
CDP NADPH+H+ NADP++H2O d ATP
GDP dGDP d CTP
UDP dUDP 激酶 d GTP
dTMP的生成不能通过上述途径，而是由于dUMP经甲基化而生成：
N5，N10-CH2-FH4 FH2
dUMP dTMP
胸腺嘧啶核苷酸合成酶
(3)5-氟尿嘧啶(5-Fu)，临床用于治疗消化道肿瘤，5-Fu在体内可合成5-FuMP,后者再还原成
5-FdUMP，5-FdUMP是TMP合成酶强而又特异的抑制剂，从而抑制了dUMP转变成dTMP的过程，进而抑制DNA的生物合成。
因而5-Fu可作为抗肿瘤药物，抑制肿瘤的生长。