第8章 核苷酸代谢
核苷酸代谢总结
第八章：核苷酸代谢概述：（1）核苷酸是核酸的基本结构单位。
（2）人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成，不属于营养必需物质 （3）核酸的消化与吸收：（4）核苷酸的生物功用：①作为核酸合成的原料； ②体内能量的利用形式 ATP,GTP ③参与代谢和生理调节 cAMP ，cGMP ； ④组成辅酶 NAD ，FAD ，HSCoA ⑤活化中间代谢物 UDP-葡萄糖，CDP-二酰基甘油，SAM ，ATP第一节：嘌呤核苷酸的合成与分解代谢一. 嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径 1. 从头合成途径 （1）定义：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO 2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸除某些细菌外，几乎所有生物体都能利用从头合成途径合成嘌呤碱（2）哺乳动物合成部位：主要器官：肝其次：小肠和胸腺脑、骨髓则无法进行此合成途径（3）嘌呤碱合成的元素来源：（4）合成过程：胞液中进行①次黄嘌呤核苷酸IMP 的合成（十一步反应）②AMP 和GMP 的生成NNNHN123456789（5）合成特点：①嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸，而不是首先单独合成嘌呤碱后再与磷酸核糖结合的。
即一开始就沿着合成核苷酸的途径进行②先合成IMP，再合成AMP，GMP③IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。
AMP 或GMP的合成又需1个GTP或者ATP （6）调节方式①反馈调节：PRPP合成酶和PRPP酰胺转移酶为关键酶，均可被合成产物AMP、GMP等抑制②交叉调节：AMP合成需要GTP，GMP合成需要ATP2.补救合成途径（1）定义：利用体内游离的嘌呤碱或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程（2）补救合成方式①APRT：腺嘌呤磷酸核糖转移酶；HGPRT：次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶②腺苷激酶：（3）补救合成的生理意义①补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗②体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成3. Lesch-Nyhan综合征（自毁容貌综合征）（1）病因：次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)缺陷（2）病理：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，高尿酸盐血症引起早期肾脏结石，逐渐出现痛风症状。
核苷酸代谢
第八章 核苷酸代谢一、A 型题1. 体内进行嘌呤核苷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2.嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的是A ．GMPB ．AMPC ．IMPD ．ATPE ．GTP3.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4.胸腺嘧啶的甲基来自A ．N 10-CHO-FH 4B ．N 5;N 10=CH-FH 4C ．N 5;N 10-CH 2-FH 4D ．N 5-CH 3-FH 4E ．N 5-CH=NH-FH 45.原核生物嘧啶核苷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 ．二氢乳清酸酶B ．乳清酸磷酸核糖转移酶C ．二氢乳清酸脱氢酶D ．天冬氨酸氨基甲酰基转移酶 E. 胸苷酸合成酶6.5-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7.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 ．腺苷脱氨酶D ．鸟嘌呤脱氨酶E ．核苷酸酶8.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9.次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶HGPRT 参与下列哪种途径的反应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10.6-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11.下列哪种物质不是嘌呤核苷酸从头合成的直接原料E．一碳单位A．甘氨酸 B．天冬氨酸 C．谷氨酸 D．CO212.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 E．三磷酸核苷13.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14.氮杂丝氨酸干扰核苷酸合成;因为它是下列哪种化合物的类似物A．丝氨酸 B．甘氨酸 C．天冬氨酸 D．谷氨酰胺 E．天冬酰胺15.催化 dUMP转变为 dTMP的酶是A．核苷酸还原酶 B．胸苷酸合酶 C．核苷酸激酶D．甲基转移酶 E．脱氨胸苷激酶16.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17.dTMP合成的直接前体是A．dUMP B．TMP C．TDP D．dUDP E．dCMP18.阿糖胞苷作为抗肿瘤药物的机理是通过抑制下列哪种酶而干扰核苷酸代谢A．二氢叶酸还原酶 B．核糖核苷酸还原酶 C．二氢乳清酸脱氢酶D．胸苷酸合成酶 E．氨基甲酰基转移酶19. PRPP 酰胺转移酶活性过高可以导致痛风症;此酶催化A．从R—5—P生成PRPP B．从甘氨酸合成嘧啶环C．从PRPP生成磷酸核糖胺 D．从IMP合成AMPE．从IMP生成GMP20.嘧啶核苷酸从头合成的特点是A．在5-磷酸核糖上合成碱基 B．由 FH4提供一碳单位C．先合成氨基甲酰磷酸 D．甘氨酸完整地参入E．谷氨酸提供氮原子21. 哺乳类动物细胞中;嘧啶核苷酸合成的主要调节酶A、氨基甲酰磷酸合成酶ⅠB、氨基甲酰磷酸合成酶ⅡC、天冬氨酸氨基甲酰转移酶D、乳清酸核苷酸脱羧酶E、二氢乳清酸脱氢酶22. 胞嘧啶分解代谢后所产生的最终产物是:A、α-丙氨酸B、β-丙氨酸C、α-氨基异丁酸D、β-氨基异丁酸E、β-脲基丙酸23. GMP和AMP分解过程中产生的共同中间产物是:A、XMPB、黄嘌呤XC、腺嘌呤AD、鸟嘌呤GE、CO224. 下列何种物质在体内的分解代谢物积聚可引起痛风症:A、次黄嘌呤B、尿嘧啶C、胞嘧啶D、别嘌呤醇E、尿苷25. 在嘧啶核苷酸合成中催化氨基甲酰磷酸合成的酶是:A、氨基甲酰磷酸合成酶IB、氨基甲酰磷酸合成酶ⅡC、天冬氨酸氨基甲酰基转移酶D、二氢乳清酸脱氢酶E、乳清酸核苷酸脱羧酶26. 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、由三磷酸核苷还原27. 以整个分子掺入嘌呤环的氨基酸是:A、丝氨酸B、天冬氨酸C、甘氨酸D、丙氨酸E、谷氨酸28．下列关于嘌吟核苷酸从头合成的叙述哪项是正确的A、嘌呤环的氮原于均来自氨基酸的α氨基B、合成过程中不会产生自由嘌呤碱C、氨基甲酰磷酸为嘌呤环提供氨甲酰基D、由Imp合成AMP和GMP均由ATP供能E、次黄嘌呤鸟嘌吟磷酸核糖转移酶催化IMP转变成CMP 29．能在体内分解产生β-氨基异丁酸的核苷酸是A、CMPB、AMPC、TMPD、UMPE、IMP30．嘧啶核苷酸从头合成的特点是A、在8-磷酸核糖上合成碱基B、由FH4提供一碳单位C、先合成氨薹甲酰磷酸D、甘氨酸完整地参入E、谷氨酸提供氮原子31．下列哪种物质的合成需要谷氨酰胺分子上的酰胺基A、TMP上的两个氮原子B、嘌呤环上的两个氮原子C、UMP上的两个氮原子D、嘧啶环上的两个氮原子E、腺嘌呤上的氨基二、B型题A．PRPP B．IMP C．XMP D. cGMP E．AMP1．黄嘌呤核苷酸的缩写符号2．次黄嘌呤核苷酸的缩写符号3．1-焦磷酸5-磷酸核糖的缩写符号A．参与DNA合成的原料 B．参与RNA合成原料C．参与辅酶NAD+的组成 D．参与供给能量E．参与细胞信息传递4．cGMP5．dGTP6. cAMPA．参与嘌呤核苷酸从头合成 B．参与嘌呤核苷酸补救合成C．参与尿嘧啶核苷酸从头合成 D．参与嘌呤核苷酸分解E. 参与嘧啶核苷酸分解7．一碳单位8．HGPRT9．黄嘌呤氧化酶A．AMP类似物 B．嘧啶类似物 C．叶酸类似物D．谷氨酸胺类似物 E．次黄嘌呤类似物10． 5-Fu11．MTX12．别嘌呤醇A、CMPB、UMPC、UDPD、UTPE、CMP13.嘧啶核苷酸从头合成过程中首先合成的嘧啶核苷酸为14.脱氧嘧啶核苷酸是从上述何种物质经还原而生成的A、尿酸B、尿素C、氨D、黄嘌呤E、别嘌呤醇15.嘌呤核苷酸分解代谢的产物16.抑制尿酸产生的物质是17.氨基甲酰磷酸合成酶可用于合成三、C型题A、COB、甲酰基C、二者都是D、二者都不是21.嘌呤、嘧啶核苷酸从头合成共同需要的原料2.嘌呤核苷酸从头合成需3.嘌呤核苷酸分解代谢的产物A、氨B、谷氨酰胺C、二者都是D、二者都不是4.参与IMP从头合成5.参与嘌呤核苷酸补救合成的6.作为IMP分解的中间产物A.嘌呤核苷酸的合成B.嘧啶核苷酸的合成C.两者均可D.两者均不可参与:7.CO28.甘氨酸参与:9.天冬氨酸全分子参与:10.天冬酰胺参与:A、IMPB、GMPC、二者都是D、二者都不是11.从头合成嘌呤核苷酸首先合成的核苷酸是12.HGPRT的反馈抑制物是13.ATP可促进哪种核苷酸从头合成途径A、黄嘌呤B、尿酸C、二者都是D、二者都不是14.嘌呤核苷酸在人体内最终分解的产物是15.黄嘌呤氧化酶可催化生成的产物是16.别嘌呤醇可抑制哪种物质生成四、X型题1.嘌呤核苷酸从头合成的原料包括A．磷酸核糖 B．COC．一碳单位2D．谷氨酰胺和天冬氨酸 E．甘氨酸2.PRPP参与的代谢途径有A．嘌呤核苷酸的从头合成 B．嘧啶核苷酸的从头合成C．嘌呤核苷酸的补救合成 D．NMP→NDP→NTPE. 以上全是3.对嘌呤核苷酸合成产生反馈抑制作用的化合物有A．IMP B．AMP C．GMP D．尿酸 E．以上全是4.尿酸是下列哪些化合物分解的终产物A．AMP B．UMP C．IMP D．TMP E．以上全是5.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．嘧啶核苷酸的补救合成E. 以上全是6.下列哪些器官中可进行嘌呤核苷酸的从头合成:A、脑B、肝C、小肠粘膜D、骨髓E、胸腺7.次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶HGPRT可催化下列反应:A、腺嘌呤生成AMPB、腺嘌呤核苷生成AMPC、次黄嘌呤生成IMPD、IMP生成XMPE、鸟嘌呤生成GMP8.可作为能量提供者的是:A、ATPB、GTPC、UTPD、CTPE、TTP9.可从IMP产生的物质是:A、AMPB、GMPC、XMPD、尿酸E、UMP10.嘧啶碱合成的原料:A、谷氨酸B、谷氨酰胺C、天冬氨酸D、天冬酰胺E、CO211.嘧啶核苷酸分解代谢的产物有:A、CO2、NH3B、尿素C、β-丙氨酸D、β-氨基异丁酸E、尿酸12.在体内代谢产生尿酸的物质是:A、AMPB、XMPC、GMPD、IMPE、CMP五、填空题1.核苷酸抗代谢物中;常用嘌呤类似物是_____；常用嘧啶类似物是_____..2.嘌呤核苷酸从头合成的调节酶是_____和_____..3.在嘌呤核苷酸补救合成中HGPRT催化合成的核苷酸是_____和_____..4.核苷酸抗代谢物中;叶酸类似物竞争性抑制_____酶;从而抑制了____的生成..5.别嘌呤醇是_____的类似物;通过抑制_____酶;减少尿酸的生成..6.由dUMP生成dTMP时;其甲基来源于_____;催化脱氧胸苷转变成dTMP的酶是_____;此酶在肿瘤组织中活性增强..7.氨基喋呤MTX干扰核苷酸合成是因为其结构与_____相似;并抑制_____酶;进而影响一碳单位代谢..8._________是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官;其次是_____________..9.痛风症患者血液中_______________含量升高;可用___________药物来缓解..六、名词解释1.嘌呤核苷酸的从头合成2.嘌呤核苷酸的补救合成3.核糖核苷酸还原酶4．嘌呤核苷酸的抗代谢物七、简答题1. 简述肝细胞中氨基甲酰磷酸的来源和去路..2. 简述嘌呤核苷酸补救合成途径有何生理意义3. 简述5-氟尿嘧啶5-Fu的抗癌机理..4．简述甲氨喋呤的抗癌机理..八、论述题1.核苷酸具有哪些生物功用2.指出从头合成次黄嘌呤核苷酸IMP反应过程中的主要调节酶;及其所催化的反应式和抑制物..3.为什么胸苷酸合酶与二氢叶酸还原酶通常是癌瘤化疗的靶点第八章核苷酸代谢答案一、A型题1.C3.D4.C5.D6.D7.B8.E9.C10.E11.C12.D13.C14.D15.B16.B17.A18.B19.C20.C21.B22.B23.B24.A25.B26.D27.C 28.B29.C30.C31.B二、B型题2.B3.A4.E5.A6.E7.A8.B9.D10.B11.C12.E13.B14.C15.A16.E17.B三、C型题1.A2.C3.D4.B5.D6.D7.C8.A9.B10.D11.A12.C14.B15.C16.C四、X型题1.ABCDE2.ABC3.ABC4.AC5.AC6.BCE7.CE8.ABCD9.ABCD10.BCE11.ABCD12.ABCD。
第八章核苷酸代谢
第八章核苷酸代谢本章要点一、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2．作为能量的贮存和供应形式3．参与代谢或生理活动的调节4．参与构成酶的辅酶或辅基5．作为代谢中间物的载体二、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。
合成过程可分为三个阶段：⑴次黄嘌呤核苷酸的合成⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成⑶三磷酸嘌呤核苷的合成2．补救合成途径：又称再利用合成途径。
指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱合成嘌呤核苷酸的过程。
这一途径可在大多数组织细胞中进行。
其反应为：A+ PRPP →AMP；G/I + PRPP →GMP/IMP。
3．抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制：能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代谢药物，通常是属于嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物，主要通过对代谢酶的竞争性抑制作用，来干扰或抑制嘌呤核苷酸的合成，因而具有抗肿瘤治疗作用。
三、嘧啶核苷酸的合成代谢1．从头合成途径：嘧啶核苷酸的主要合成步骤为：⑴尿苷酸的合成⑵胞苷酸的合成：UMP经磷酸化后生成UTP，再在胞苷酸合成酶的催化下，由Gln提供氨基转变为CTP。
⑶脱氧嘧啶核苷酸的合成2．补救合成途径：由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为补救合成途径。
以嘧啶核苷的补救合成途径较重要。
3．抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制：能够抑制嘧啶核苷酸合成的抗代谢药物也是一些嘧啶核苷酸的类似物，通过对酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷酸的合成。
四、嘌呤核苷酸的分解代谢：嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶的催化下分解生成嘌呤碱，最后产生的I和X经黄嘌呤氧化酶催化氧化生成终产物尿酸。
五、嘧啶核苷酸的分解代谢：嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷酸化酶的催化下，除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱可在体内进一步分解代谢。
第八章 核苷酸代谢
第八章核苷酸代谢Nucleic metabolism一、授课章节及主要内容: 第八章核苷酸代谢二、授课对象: 临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制）三、授课学时本章总学时数：2课时（每个课时为45分钟）。
讲授安排如下：第一学时：概述及第一节。
第二学时：第一节内容。
第二节内容。
四、教学目的与要求学习嘌呤和嘧啶核苷酸合成与分解代谢的途径及调节。
五、重点与难点重点：核苷酸的生物学功能；嘌呤核苷酸从头合成的定义、细胞定位及嘌呤碱合成的元素来源；嘌呤核苷酸补救合成的定义及生理意义；脱氧核糖核苷酸的生成；6-巯基嘌呤的作用；嘌呤核苷酸分解代谢的产物。
嘧啶核苷酸从头合成的定义、细胞定位及嘧啶碱合成的元素来源；UMP、CTP、TMP的合成途径；嘧啶核苷酸分解代谢的产物。
难点：IMP、AMP、GMP的合成及调节；嘧啶核苷酸的合成及调节。
六、教学方法及授课的大致安排面授为主，讲授肝在物质代谢中的作用时以提问形式穿插部分相关内容的复习，每次课预留5分钟小结本次课掌握内容及预留复习题，全章结束后小结本章内容。
七、外语教授安排及主要外文专业词汇de novo sythesis （从头合成途径）salvage pathway （补救合成途径）adenine phosphoribosyl transferase, APRT，（腺嘌呤磷酸核糖转移酶）hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,HGPRT）（次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶）（adenosine kinase）（腺苷激酶）6-meraptopurine,6-MP（6-巯基嘌呤）Aminopterin（氨蝶呤）methotrexate,MTX（甲氨蝶呤）八、思考题（一）名词解释：1.嘌呤核苷酸从头合成途径 2.嘧啶核苷酸补救合成途径3.核苷酸的抗代谢物4.痛风症（二）简答题：1.核苷酸的生理功用2.嘌呤核苷酸补救合成的生理意义（三）论述题：试比较嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成途经的异同点以6-巯基嘌呤为例说明抗代谢物的作用机制九、教材与教具：人民卫生出版社《生物化学》第六版十、授课提纲(或基本内容)概述Introduction概述：核苷酸的来源、分布及功能一、核苷酸的消化与吸收（见六版教材图8-1）分解产物：少量中间产物核苷酸可被细胞吸收；戊糖被吸收参加戊糖代谢；嘌呤和嘧啶碱被分解而排出体外，不能被机体所利用。
核酸结构功能与核苷酸代谢
第八章核酸结构、功能与核苷酸代谢第八章核酸结构、功能与核苷酸代谢核酸(nucleic acid)根据所含戊糖差别，分为脱氧核糖核酸(DNA)导言:本章开始介绍，遗传物质的储存、和核糖核酸(RNA)。
DNA主要存在于细胞核，线粒体内也存在有DNA;传递和表达RNA存在于细胞质和细胞核内。
的有关内容。
画图讲解强调:T与U的区别。
由学生自己总结。
第一节核酸的化学组成核酸基本组成单位:核酸的基本组成单位是核苷酸;核苷酸完全水解一、碱基碱基是含氮杂环化合物，有两类:嘌呤与嘧定。
其中嘌呤分为腺嘌呤提问:DNA与RNA碱基的异同点。
二、戊糖 DNA中含β-D-2-脱氧核糖;RNA中含β-D-脱氧核糖。
三、核苷戊糖的第1位碳原子分别与嘌呤碱的第9位N原子和嘧啶碱的第1位N原子通过糖苷键相连接形成核苷。
戊糖若为脱氧核糖，称为脱氧核苷。
提问:几种核苷的命名。
四、核苷酸核苷与磷酸通过磷酸酯键连接，即为核苷酸。
含脱氧核糖者称为脱氧核糖核苷酸(脱氧核苷酸)。
生物体内多数生成5′-核苷酸。
DNA和RNA基本单位: 组成RNA的核糖核苷酸主要有AMP、GMP、CMP及UMP 4种; 组成DNA的脱氧核苷酸主要有 dAMP、dGMP、dCMP及 dTMP 4种。
游离的核苷酸: 在体内还存在有重要生理功能的游离核苷酸。
如3′、5′-环状腺苷酸(cAMP);3′、5′-环状鸟cGMP和激素的作用有非常密切关系，人们把cAMP称为苷酸等，cAMP、激素的“第二信使”。
ATP是体内能量的直接来源和利用形式。
细菌DNA中含有众多的非甲基化的CpG模体，此模体对哺乳动物的免疫细胞具有刺激作用。
研究人员正试图利用它进行疫苗的制备、肿瘤治疗与阻止免疫变态的反应的发生。
第二节 DNA的结构与功能3′-5′磷酸二酯键是每一、DNA的一级结构定义:DNA分子中核苷酸的排列顺序及其连接方式。
也可用碱基顺序来表示核酸的一级结构。
以3′-5′磷酸二酯键相连接。
核苷酸代谢
第八章核苷酸代谢[重点和难点]嘌呤核苷酸从头合成原料、合成部位、主要合成过程、参与合成的重要酶。
嘌呤核苷酸重要抗代谢物及其作用机制，嘌呤核苷酸分解代谢关键酶、终产物及痛风治疗机理。
嘧啶核苷酸从头合成原料、主要过程、参与酶及辅助因子，嘧啶核苷酸主要抗代谢物及其作用机制，嘧啶核苷酸分解代谢终产物。
脱氧核苷酸的合成过程、参与酶、辅酶，脱氧胸苷酸合成。
本章难点：核苷酸代谢的从头合成途径和核苷酸的抗代谢物[测试题]一、A型选择题1、下列关于嘌呤核苷酸从头合成过程正确的是：A．嘌呤环的氮原子均来自氨基酸的α-氨基 B．合成中不会产生自由的嘌呤碱C．氨基甲酰磷酸为嘌呤环的形成提供氨甲酰基D．在由IMP合成AMP和GMP时均需ATP供能E．次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化IMP转变为GMP2、下列哪一个反应不需要PRPP：A．5-磷酸核糖胺的生成 B．由次黄嘌呤转变为次黄嘌呤核苷酸C．嘧啶生物合成中乳清酸的生成 D．由腺嘌呤转变为腺嘌呤核苷酸E．由鸟嘌呤转变为鸟嘌呤核苷酸3、氨甲喋呤和氨喋呤抑制核苷酸合成中的哪一个反应A．谷氨酰氨中酰胺氮的转移 B．向新生成的环状结构中加入CO2C．ATP中磷酸键能量的传递 D．天冬氨酸上氮的提供E．二氢叶酸还原成四氢叶酸4、下列哪一组是腺嘌呤磷酸核糖转移酶的底物：A．腺嘌呤+ATP B．腺嘌呤+PRPP C．腺苷+ATPD．腺苷+GTP E．腺苷+PRPP5、合成嘌呤和嘧啶环的共同原料是：A．一碳单位 B．甘氨酸 C．谷氨酸 D．天冬氨酸 E．蛋氨酸6、过量的AMP抑制何种酶的活性使下列物质不能生成：A．乳清酸脱氢酶，使IMP不能生成 B．次黄嘌呤脱氢酶，使IMP不能生成B．次黄嘌呤脱氢酶，使GMP不能生成D．腺苷酸代琥珀酸酶，使GMP不能生成E．腺苷酸代琥珀酸合成酶，AMP不能生成7、嘌呤核苷酸补救合成途径的主要器官是：A．脑 B．肝脏 C．小肠 D．肾脏 E．胸腺8、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．肌苷 D．尿苷酸 E．肌酸9、嘧啶核苷酸从头合成的叙述正确的是：A．一碳单位来自叶酸衍生物 B．先合成嘧啶环再与PRPP中的磷酸核苷酸相连C．在磷酸核糖分子上合成嘧啶核苷酸 D．谷氨酸完整的参入嘧啶环中E．需要氨基甲酰磷酸合成酶-1参加10、癌症病人尿中β-氨基异丁酸排出增多是由于：A．尿嘧啶分解增加 B．胞嘧啶分解增加 C．γ-氨基分解增加D．谷氨酸分解增加 E．胸腺嘧啶分解增加11、嘧啶环中的两个氮原子来自：A．谷氨酰胺和氨 B．谷氨酰胺和天冬氨酸 C．谷氨酰胺和谷氨酸D．谷氨酸和氨基甲酰磷酸 E．天冬氨酸和氨基甲酰磷酸12、dTMP合成的直接前体是：A．dUMP B．TMP C．TDP D．dUDP E．dCMP13、dTMP嘧啶环中C5上的甲基来自：A．SAM B．N5–CH3-FH4 C．N5，N10=CH-FH4 D．N5，N10-CH2-FH4 E．Gln 14、嘌呤类似物6-巯基嘌呤的叙述正确的是：A．其结构类似次黄嘌呤 B．抑制AMP合成酶 C．其结构类似黄嘌呤D．抑制UMP生成 E．竞争性抑制GMP合成酶15、哺乳动物中嘧啶核苷酸从头合成合成限速酶是：A．合成酶类 B．乳清酸酶 C．氨基甲酰磷酸合成酶-ⅡD．天冬氨酸氨基甲酰转移酶 E．磷酸核糖转移酶16、对脱氧核苷酸生成描述错误的是：A．以氢取代核糖分子中C2上的羟基 B．还原是在二磷酸核苷水平上进行的C．dUMP主要来自dCMP的脱氨基 D．dUMP经甲基化生成dTMPE．dUMP主要来自dTDP水解17、细菌中嘧啶核苷酸生物合成途径的反馈抑制是由于抑制下列哪一酶的活性：A．二氢乳清酸酶 B．乳清酸焦磷酸化酶 C．二氢乳清酸合成酶D．天冬氨酸氨基甲酰转移酶 E．氨基甲酰磷酸合成酶-218、5-F U的抗癌作用主要为：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，从而减少RNA的生物合成D．抑制胸苷酸合成酶从而减少DNA的生物合成E．抑制二氢叶酸还原酶的活性，从而减少TMP的生物合成19、关于嘧啶分解的叙述哪一个是正确的：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20、从头合成嘌呤核苷酸过程中首先合成的是：A．GMP B．AMP C．IMP D．XMP E．以上均不是21、氮杂丝氨酸能以竞争性抑制干扰和阻断核苷酸合成，因为它在结构上与：A．丝氨酸类似 B．甘氨酸类似 C．天冬氨酸类似D．谷氨酰氨类似 E．天冬酰胺类似22、6-巯基嘌呤核苷酸不抑制：A．IMP生成AMP B．IMP生成GMP C．酰胺转移酶D．嘌呤核苷酸核糖转移酶 E．尿嘧啶磷酸核糖转移酶23、哺乳动物体内直接催化尿酸合成的酶是：A．尿酸氧化酶 B．黄嘌呤氧化酶 C．腺苷脱氨酶D．鸟嘌呤脱氨酶 E．以上均不是24、脱氧胸苷酸的生成是：A．直接由相应核糖核苷酸还原生成 B．由脱氧尿苷酸甲基化生成C．在脱氧胞嘧啶核苷酸基础上生成 D．在脱氧腺嘌呤核苷酸基础上生成E．以上都不是25、下列哪一种代谢途径是嘧啶所特有的：A．碱基是连在5-磷酸核糖上 B．一碳单位有叶酸衍生物提供C．氨基甲酰磷酸提供氨甲酰基 D．甘氨酸完整的参入分子中E．谷氨酰氨是氮原子的供体26、PRPP酰胺转移酶活性过高可导致痛风症，此酶催化：A．从5-磷酸核糖生成PRPP B．从甘氨酸合成嘧啶环C．从PRPP合成5-磷酸核糖胺 D．从IMP合成AMPE．从IMP合成GMP27、下列哪一项不参与核糖核苷酸还原成脱氧核苷酸的反应过程：A．四种核苷酸均需相同的还原酶系 B．反应在二磷酸核苷水平进行C．核糖核苷酸还原酶催化 D．NADPH为供氢体 E．ATP和GTP提供能量28、治疗痛风有效的别嘌呤醇：A．可抑制黄嘌呤氧化酶 B．可抑制腺苷脱氨酶 C．可抑制尿酸氧化酶D．可抑制鸟嘌呤脱氨酶 E．对以上酶均无抑制作用29、在嘧啶核苷酸合成中，合成氨基甲酰磷酸的部位：A．线粒体 B．微粒体 C．胞质 D．溶酶体 E．胞核30、阿糖胞苷抗肿瘤作用的机理是通过抑制下列哪种酶而干扰核苷酸代谢：A．二氢叶酸还原酶 B．核糖核苷酸还原酶 C．胸腺嘧啶核苷酸合成酶D．二氢乳清酸脱氢酶 E．氨基甲酰转移酶31、脱氧核糖核苷酸生成方式主要：A．直接由核糖还原 B．由二磷酸核苷还原 C．由核苷还原D．由一磷酸核苷还原 E．由三磷酸核苷还原32、催化dUMP转变成dTMP的酶是：A．核苷酸还原酶 B．胸腺嘧啶核苷酸合成酶 C．核苷酸激酶D．甲基转移酶 E．脱氧胸苷激酶33、5-磷酸核糖-1-焦磷酸A．IMP B．PRPP C．PRA D．APRT E．XMP34、一碳单位A．参与嘌呤核苷酸从头合成 B．参与嘌呤核苷酸补救合成C．参与尿嘧啶核苷酸从头合成 D．参与嘌呤核苷酸分解E．参与嘧啶核苷酸分解35、嘌呤核苷酸分解加强A．痛风症 B．苯酮酸尿症 C．乳清酸尿症 D．尼汉综合症 E．白化病36、dTMP的C5位上的-CH3中的C来自A．天冬氨酸 B．谷氨酰胺 C．甘氨酸 D．N5，N10-CH2-FH4 E．FH2=CH-FH4二、X型选择题1、核酸的水解产物是：A．磷酸 B．戊糖 C．嘌呤碱 D．嘧啶碱 E．氨基酸2、嘌呤环中碳原子来自：A．CO2 B．一碳单位 C．甘氨酸 D．谷氨酰胺 E．天冬氨酸3、嘧啶环中氮原子来自：A．谷氨酸 B．谷氨酰胺 C．甘氨酸 D．天冬氨酸 E．天冬酰胺4、嘧啶环中碳原子来自：A．一碳单位 B．二氧化碳 C．谷氨酰氨 D．天冬氨酸 E．天冬酰胺5、β-氨基异丁酸是哪些物质分解的产物：A．AMP B．GMP C．CMP D．UMP E．TMP6、哪些物质的合成需要谷氨酰胺分子上的酰胺氮：A．胞嘧啶的氨基 B．鸟嘌呤的氨基 C．嘌呤环的N3和N9 D．嘧啶环的两个氮原子 E．腺嘌呤的氨基7、脱氧核苷酸由何种核苷酸转变而来：A．一磷酸核苷 B．二磷酸核苷 C．三磷酸核苷D．多磷酸核苷 E．四磷酸核苷8、嘌呤核苷酸从头合成的原料包括哪些物质：A．磷酸核糖 B．一碳单位 C．二氧化碳 D．谷氨酰胺 E．天冬氨酸9、嘌呤环中的氮原子来自：A．甘氨酸 B．谷氨酰胺 C．天冬氨酸 D．谷氨酸 E．丙氨酸10、下列哪些物质对嘌呤核苷酸的生物合成能产生反馈抑制作用：A．IMP B．AMP C．GMP D．UMP E．尿酸11、6-巯基嘌呤抑制嘌呤核苷酸合成，是由于：A．抑制IMP生成AMP B．抑制IMP生成GMPC．结构与次黄嘌呤类似，对次黄嘌呤的某些代谢有抑制作用D．抑制补救合成途径 E．抑制从头合成途径12、尿酸是下列哪些化合物分解的终产物：A．AMP B．IMP C．GMP D．UMP E．TMP13、下列有关核糖核苷酸还原生成脱氧核苷酸的叙述哪些是正确的：A．四种核苷酸都涉及到相同的还原体系 B．多发生在二磷酸核苷水平C．核糖核苷酸还原酶系包括硫氧化还原蛋白和硫氧化还原蛋白还原酶D．NADPH为供氢体 E．多发生在三磷酸核苷水平14、胞嘧啶核苷酸从头合成原料包括哪些物质：A．谷氨酰胺 B．天冬氨酸 C．一碳单位 D．磷酸核糖 E．二氧化碳15、在细胞中自UMP合成dTMP的有关反应涉及：A．四氢叶酸衍生物传递一碳单位 B．四氢叶酸氧化成二氢叶酸C．中间产物为dUDP D．受5-Fu抑制 E．以上均正确16、胞嘧啶分解代谢产物有：A．氨 B．尿酸 C．二氧化碳 D．β-丙氨酸 E．β-氨基异丁酸17、下列个反应中，有ATP参与的是：A．cAMP的生成 B．cGMP的生成 C．IMP生成GMPD．IMP生成AMP E．NDP生成dNDP18、胸腺嘧啶核苷酸从头合成原料包括哪些物质：A．谷氨酰胺 B．天冬氨酸 C．一碳单位 D．磷酸核糖 E．二氧化碳19、胸腺嘧啶分解代谢产物有：A．氨 B．尿酸 C．二氧化碳 D．β-丙氨酸 E．β-氨基异丁酸三、填空题1、核苷酸的生物学功用有、、、、。
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 、
核苷酸代谢 08_Nucleotids
3. 叶酸类似物： 临床上应用较多的叶酸类似物包括氨蝶呤 （aminopterin）及甲氨蝶呤（methotrexate， MTX）。 能竞争性抑制二氢叶酸还原酶，减少体内四氢 叶酸的生成，使嘌呤核苷酸合成过程中所需一 碳单位的供应受阻而抑制其合成。
= =
= =
PRPP
谷氨酰胺 （Gln）
=
6-MP
PRA 氮杂丝氨酸
6-MP
PRPP PPi
次黄嘌呤
=
IMP
（H）
MTX
氮杂丝氨酸
甘氨酰胺 核苷酸 （GAR）
甲酰甘氨酰 胺核苷酸 （FGAR）
甲酰甘氨 脒核苷酸 （FGAM）
5-甲酰胺基咪唑4-甲酰胺核苷酸
（FAICAR）
MTX
5-氨基异咪唑4-甲酰胺核苷酸
（AICAR）
6-MP AMP
6-MP PPi
ADP Gln+ATP Glu+ADP+Pi
合成RNA
⑶ 脱氧嘧啶核苷酸的合成：
磷酸酶
核糖核苷酸还原酶
核苷二磷酸激酶
CTP
CDP
dCDP
dCTP
H2O Pi
NADPH+H+
NADP++H2O
ATP
H2O
磷酸酶
Pi
dCMP
ADP
合成DNA
核糖核苷
酸还原酶
UDP
dUDP
磷酸酶
H2O
脱氨酶
NH3 dUMP
6-MP
=
PRPP
腺嘌呤（A）
氮杂丝氨酸
PPi PRPP
GMP
鸟嘌呤(G)
6-MP
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
第8章.核苷酸代谢
酸合成速度的同步化，以便合成出等量
的嘌呤和嘧啶核苷酸。
负性调节
---合成产物的反馈抑制进行调节。 主要集中在对3个关键酶的反馈抑制上 A:氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ（CPSⅡ） 由UDP、UTP反馈抑制。 B:CTP合成酶(CTPS)，由CTP反馈抑制。
磷酸化作用）；[ATP]/[ADP]比值的变化对某
些酶有变构调节作用等。
（二）核酸的消化
食物核蛋白
胃酸
蛋白质
H2 O
核酸（RNA及DNA）
胰核酸酶 核糖核酸酶（RNase）
水解3’，5’-磷酸二酯键
（磷酸二酯酶）
脱氧核糖核酸酶 (DNase)
单核苷酸
H2 O
单核苷酸
胰、肠核苷酸酶
（磷酸单酯酶）
磷酸
（三）脱氧核糖核苷酸的生成
在核苷二磷酸水平上进行 （N代表A、G、U、C等碱基）
NDP
核糖核苷酸还原酶，Mg2+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
dNDP
二磷酸核糖核苷
还原型硫氧化 还原蛋白-(SH)2
二磷酸脱氧核苷
氧化型硫氧 化还原蛋白 S S
NADP+
硫氧化还原蛋白还原酶 (FAD) 激酶
NADPH + H+
dNDP + ATP
2）降低嘌呤核苷酸生物合成的总速度。别嘌呤醇可与 PRPP反应生成别嘌呤醇核苷酸，使PRPP的水平降低， 而PRPP是嘌呤核苷酸从头合成过程中的限制性底物。
别嘌呤醇治疗痛风症的作用机制
OH N N H C OH
N
N H PRPP
别嘌呤醇
N N
第八章 核苷酸代谢解析
• 少数生物在三磷酸核苷酸的水平上还原为脱氧核 苷酸。
在核苷二磷酸水平上进行
脱氧核糖核苷酸的合成
NDP 二磷酸核糖核苷 还原型硫氧化 还原蛋白-(SH)2 NADP+ 核糖核苷酸还原酶，Mg2+ dNDP 二磷酸脱氧核苷
氧化型硫氧 化还原蛋白
S S
硫氧化还原蛋白还原酶 (FAD)
NADPH + H+
能进行补救合成。
（三）嘌呤核苷酸的相互转变
AMP
NH3
GMP
腺苷酸代 琥珀酸
IMP
XMP
黄苷酸
（四）脱氧核糖核苷酸的合成
• 以核糖核苷酸为原料，通过核糖核苷酸还原酶(Ntreductase)将核糖分子还原为脱氧核糖。 • 多数生物中核糖核苷酸必须先行转化为二磷酸核 苷酸(NDP)水平，再还原为脱氧核苷二磷酸水平。
两栖动物等
无脊椎动物
痛风(Gout)
嘌呤碱分解代谢产生过多的尿酸，由于其溶解性很差， 易形成尿酸钠结晶，沉积于关节部位,引起疼痛或灼痛—痛风。 如果发生HGPRT的缺陷，不能以补救途径合成嘌呤核苷酸， 吸收或合成的嘌呤碱不完全降解，导致大量尿酸积累，也引 起肾结石和痛风。 HGPRT：次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖酶
腺嘌呤 糖构型转为β-型
Adenosine + ATP ———— AMP + ADP
腺苷
核苷激酶
Acid
Base
Base
Acid
Base
Sugar
Sugar
Sugar
嘌呤核苷酸的补救合成
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
第 八 章 核 苷 酸 代 谢
甲酰基 头顶二氧碳（；一碳单位） 天冬一边站。
2020/12/29
CO2
甘氨酸
甲酰基 （一碳单位）
谷氨酰胺 （酰胺基）
3、AMP和GMP的生成
H
（黄嘌呤核苷酸）
目录
激酶
AMP
激酶
ADP
ATP ADP
ATP ADP
GMP
激酶
激酶
GDP
ATP ADP
ATP ADP
ATP GTP
5-氟尿嘧啶(5-FU)
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
核苷酸酶
嘧啶核苷酸
核苷
PPi
1-磷酸核糖
核苷磷酸化酶
嘧啶碱
2020/12/29
胞嘧啶
NH3
尿嘧啶 代谢特点：开环
胸腺嘧啶
β-脲基丙酸
β
H2O
β-丙氨酸 丙二酸单酰CoA 乙酰CoA
2020/12/29
TAC
β-脲基异丁酸
H2O
β
CO2 + NH3 肝
• 以竞争性抑制方式干扰或阻断核苷酸的合成。
核酸和蛋白质代谢旺盛的细胞其作用明显。
抗代谢物具有抗肿瘤作用。
嘌呤类似物 6-巯基嘌呤 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤等
氨基酸类似物 氮杂丝氨酸等
叶酸类似物 氨蝶呤 甲氨蝶呤等
2020/12/29
= =
= =
PRPP
谷氨酰胺 （Gln）
=
6-MP
PRA 氮杂丝氨酸
治疗：别嘌呤醇竞争抑制黄嘌呤氧化酶。
2020/12/29
痛风症的治疗机制
鸟嘌呤
次黄嘌呤
2020/12/29
黄嘌呤氧化酶
第八章核苷酸代谢一、名词解释1.核苷酸合成的抗代谢物2.feed...
第八章核苷酸代谢一、名词解释1.核苷酸合成的抗代谢物2.feed-back regulation of nucleotide synthesis3.de novo synthesis of purine nucleotide4.嘧啶核苷酸的补救合成二、填空1. 在嘌呤核苷酸补救合成中HGPRT催化合成的核苷酸是___________________ 和___________________。
2. 核苷酸抗代谢物中，常用嘌呤类似物是；常用嘧啶类似物是。
3. 嘌呤核苷酸从头合成的调节酶是和。
4. 氨基碟呤（MTX）干扰核苷酸合成是因为其结构与相似，并抑制酶，进而影响一碳单位的代谢。
5. 核苷酸合成代谢调节的主要方式是，其生理意义是。
6. 体内脱氧核苷酸是由直接还原而生成，催化此反应的酶是酶。
7. 核苷酸抗代谢物中，常用嘌呤类似物是；常用嘧啶类似物是。
三、问答试讨论各类核苷酸抗代谢物的作用原理。
参考答案一、名词解释1. 指某些嘌呤、嘧啶、叶酸以及某些氨基酸类似物具有通过竞争性抑制或者以假乱真等方式干扰或阻断核苷酸的正常合成代谢，从而进一步抑制核酸、蛋白质合成以及细胞增殖的作用，即为核苷酸合成的抗代谢作用。
2. 核苷酸合成的反馈调节，指核苷酸合成过程中，反应产物对反应过程中某些调节酶的抑制作用，反馈调节一方面使核苷酸合成能够适应机体的需要，同时又不会合成过多，以节省营养物质和能量的消耗。
3. 嘌呤核苷酸从头合成，是指由磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及CO2等简单物质为原料，经过多步酶促反应合成嘌呤核苷酸的过程。
4. 指利用体内游离的嘧啶碱基或嘧啶核苷为原料，经过嘧啶磷酸核糖转移酶或嘧啶核苷酸酶等简单反应合成嘧啶核苷酸的过程，又称为从重新利用途径。
二、填空1. IMP ；GMP2. 6-巯基嘌呤；5-氟尿嘧啶3. PRPP合成酶；PRPP酰胺转移酶4. 叶酸；二氢叶酸还原酶5. 反馈调节既满足对核苷酸的需要，又避免营养物质及能量的浪费6. 叶酸二氢叶酸还原酶7. 6-巯基嘌呤；5-氟尿嘧啶三、问答题5-氟尿嘧啶、6-巯基嘌呤、氨基蝶呤和氨甲蝶呤、氮杂丝氨酸等核苷酸抗代谢物均可作为临床抗肿瘤药物，其各自的机理如下表所示：抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶6-巯基嘌呤氨基蝶呤和氨甲蝶呤氨杂丝氨酸核苷酸代谢中类似物胸腺嘧啶次黄嘌呤叶酸谷氨酰胺作用机理抑制胸腺嘧核苷酸合成酶；影响RNA的正常结构和功能抑制IMP转变为AMP和GMP的反应；抑制IMP和GMP的补救合成和从头合成抑制二氢叶酸还原酶干扰嘌呤、嘧啶核苷酸的合成。
第8章 核苷酸代谢
R -5'-P
5-氨基咪唑-4-羧 酸核苷酸（CAIR）
5-氨基咪唑 核苷酸（AIR）
甲酰甘氨脒 核苷酸（FGAM）
延胡索酸 N -甲酰 FH 4
K
+
10
O
O C C N CH N R -5'-P H2 O HN C C C N HC N CH N R -5'-P
4 5C
Asp
1 6C
N
2. 合成部位：主要在肝细胞胞液中进行
3. 合成特点：
（1）先合成嘧啶环，再与PRPP连接； （2）先合成UMP，再转变成其他嘧啶核苷酸。 4. 合成过程：
（1）UMP的合成
（2）CTP的合成
（3）dTMP的合成
UMP的合成：
2ATP Gln + HCO 32ADP+Pi 氨基甲酰磷酸 + Glu 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ (CPS-II)
ATP
N N R-5'-P
HOOC CH CH2 COOH NH HN H 2O N N N 延胡索酸 AMPS裂解酶 AMP
Asp
IMP
GTP 成酶 合 PS AM
R-5'-P 腺苷酸代琥珀酸 （AMPS）
NAD+ + H2O
NADH+H + O IM P脱 氢酶 HN
O N H XMP
N N
Gln ATP
构成辅酶：腺苷酸可参与组成NAD＋、 FAD、辅酶A等。
活化中间代谢物：如UDPG、CDP－ 胆碱等。
核苷酸代谢概况
合成代谢
从头合成途径 (de novo synthesis pathway) 补救合成途径 (salvage synthesis pathway)Fra bibliotek分解代谢
第八章核苷酸代谢
第八章核苷酸代谢【大纲要求】一、掌握1．嘌呤、嘧啶核苷酸从头合成原料、部位、特点；2．嘌呤、嘧啶核苷酸的分解代谢产物；3．脱氧（核糖）核苷酸的生成。
二、熟悉1．嘌呤和嘧啶核苷酸的补救合成；2．嘌呤、嘧啶核苷酸的抗代谢物。
三、了解1．嘌呤、嘧啶核苷酸从头合成途径及调节；2．嘌呤核苷酸的互相转变。
【重点及难点提要】一、重点难点1．重点：嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸合成的从头合成途径，从头合成的原料及关键步骤、关键酶。
2．难点：嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的从头合成代谢调节机制；核苷酸合成代谢过程中的一些抗代谢物，以及它们的作用机理。
二、教学内容概要核苷酸具有多种重要的生理功能，其中最主要的是作为合成核酸分子的原料。
除此，还参与能量代谢、代谢调节等过程。
人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成，不属于营养必需物质。
体内嘌呤核苷酸的合成有两条途径：从头合成和补救合成。
从头合成的原料是磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质，其合成特点：在磷酸核糖焦磷酸（PRPP）的基础上经过一系列酶促反应，逐步形成嘌呤环。
首先生成IMP，然后再分别转变成AMP和GMP。
从头合成过程受着精确的反馈调节。
补救合成实际上是现成嘌呤或嘌呤核苷的重新利用，虽然合成量极少，但对脑、骨髓等组织具有重要意义。
机体也可以从头合成嘧啶核苷酸，但不同的是先合成嘧啶环，再磷酸核糖化而生成核苷酸。
嘧啶核苷酸的从头合成也受反馈调控。
体内脱氧核糖核苷酸合成有两条途径：一是在相应的二磷酸核苷水平上还原生成；二是dUMP转变生成TMP，其甲基供体为N5，N10-甲烯四氢叶酸。
根据嘌呤和嘧啶核苷酸的合成过程，可以设计多种抗代谢物，包括嘌呤、嘧啶类似物，叶酸类似物，氨基酸类似物等。
这些抗代谢物在抗肿瘤治疗中有重要作用。
嘌呤在人体内分解代谢的终产物是尿酸，黄嘌呤氧化酶是这个代谢过程的重要酶。
痛风症主要是由于嘌呤代谢异常，尿酸生成过多而引起的。
嘧啶分解后产生的β氨基酸可随尿排出或进一步代谢。
第八章核苷酸代谢
HGPRT 鸟嘌呤 + PRPP
GMP + PPi
2、利用现成嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸：
腺苷激酶 腺嘌呤核苷
ATP ADP
AMP
生理意义：
1 . 嘌呤核苷酸的补救合成途径比从头合成简单， 消耗ATP少，节省一些氨基酸的消耗；
2. 体内某些组织器官（如脑、骨髓、红细胞 等），由于缺乏从头合成酶系，只能靠补救合 成方式合成核苷酸，以供合成核酸等的需要。
AR
H 2O Pi H 2O
脱氨酶
IR
NH
核苷酸酶
核苷酶
鸟嘌呤酶
GMP
GR
G
X
H 2O Pi
Pi R -1-P H 2O
Pi
黄嘌呤氧化酶 尿酸
思考：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
人和猿类等缺乏分解尿酸的能力，因此尿酸是人、 猿、鸟类及爬虫类体内嘌呤碱分解的最终产物。 但在鸟类，尿酸则可继续分解产生尿囊素。
从头合成的调节
PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶可被IMP、 AMP、GMP抑制；
R-5-P增加PRPP合成酶活性，PRPP增加酰胺 转移酶活性。
AMP抑制AMP生成，GTP促进AMP生成； GMP抑制GMP抑制，ATP促进GMP生成。
（二）补救合成途径：
又称再利用合成途径(salvage pathway)。 指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱或嘌呤核苷， 经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸的过程。 这一途径可在大多数组织细胞中进行。
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合成
第8章 核苷酸代谢
（二）嘌呤核苷酸的补救合成途径 (salvage synthesis)
1、部位：骨髓、脑等组织 2、过程： 利用现成的嘌呤或嘌呤核苷
生物化学与分子生物学教研室
（1）利用嘌呤：
腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）
次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）
腺嘌呤 +PRPP 次黄嘌呤 鸟嘌呤 +PRPP
⑩次黄嘌呤核 苷酸（IMP）
生物化学与分子生物学教研室
（3）由IMP合成AMP及GMP
HOOCCH2CHCOOH
NH2
NH HN C C N
CH
延胡索酸
C N
C
N
CH
HC C
O
腺H苷C 酸N C代NR琥-5'珀-P 腺酸苷酸酸裂代解琥酶珀
NN
AMP R-5'-P
HN C C N
CH
HC C NN
NAD+ H2O
核苷酸酶
嘧啶核苷酸
核苷
H2O Pi
核
Pi 苷
磷
酸
化 R-1-P 酶
嘧啶碱
生物化学与分子生物学教研室
NH2 C N CH
O=C CH
N H
胞嘧啶
NH2
O C N CH O=C CH N
H 尿嘧啶
O C HN C-CH3 O=C CH N 胸腺嘧啶 H
NADPH+H+ NADP+
O C HN CH-CH3 O=C N CH2
－5，－P
生物化学与分子生物学教研室
氨基咪唑核 苷酸合成酶
－5，－P
⑤5-氨基咪唑核 苷酸(AIR)
－5，－P
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Phosphoribosyl amine
(GARS)
Glycinamide ribonucleotide
目录
Purine ring de novo synthesis Gln
甲酰甘氨酰胺核苷酸
N10-甲酰四氢叶酸 四氢叶酸
Glu 甲酰甘氨
嘌呤(purine，Pu)
N 7
8 9 NH
5 6 1N
43 2 N
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
NH
N
鸟嘌呤(guanine,
NH2
G)
目录
嘧啶(pyrimidine，Py)
O
5 4 3N 612
NH
NH2
N
NH
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
O
H3C NH
NH
CDP-二酰基甘油是合成磷脂的活性原料，PAPS是活性硫酸的形式， SAM是活性甲基的载体等。
目录
NH2
酯键 N
N
9
O
N
N
HO P O CH 2 OHH
O
1'
H 2'
H
OH OH
糖苷键
嘌呤N-9或嘧啶N-1与核糖C-1通过β-N-糖苷键相连 形成核苷(ribonucleoside)。
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸 (ribonucleotide)或脱氧核苷酸(deoxyri-bonucleotide)。
从头合成途径(de novo synthesis) 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2
等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合 成嘌呤核苷酸。 补救合成途径(salvage pathway)
利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简 单的反应过程，合成嘌呤核苷酸。
目录
（一）嘌呤核苷酸的从头合成
1、从头合成途径除某些细菌外，几乎所有生物体 都能合成嘌呤碱。
ATP Glu
Gln
ADP
GMP ATP
ATP
ADP
IMP
dehydrogenase
IMP脱氢酶 (IMPDH)
XMP
黄嘌啉 核苷酸
GMP synthase
GMP合成酶 (GMPS)
Nucleoside
Nucleoside
monophosphate GDP diphosphate
GTP
kinase
kinase
核苷单磷酸激酶 (NMPK)
核苷二磷酸激酶 (NDPK)
目录
嘌呤核苷酸从头合成特点 ➢ 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 ➢ IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP 或GMP的合成又需1个ATP(GTP)。
目录
嘌呤核苷酸从头合成的调节
PRPP合成酶 酰胺转移酶(PRAT)
腺苷酸琥珀酸 合成酶(ADSSL)
5-氨基咪唑核苷酸 合成酶
(AIRS)
AIR
5-aminoimidazole ribonucleotide
Phosphoribosyl aminoimidazole
carboxylase
5-氨基咪唑核苷酸
羧化酶
5-aminoimidazole
(AIRC) 4-carboxylate ribonucleotide
哺乳动物合成部位 肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，
其次是小肠和胸腺，而脑、骨髓则无法进行此 合成途径。
目录
嘌呤碱合成的元素来源
甘氨酸
天冬氨酸
一碳基团 （甲酸盐）
6
1
5
7
8
23 4
9
一碳基团 （甲酸盐）
谷氨酰胺
目录
嘌呤从头合成的概要过程
PP-1-R-5-P
AMP ATP
（磷酸核糖焦磷酸） PRPP合成酶
➢ 腺苷激酶(adenosine kinase, ADK)
目录
合成过程
腺嘌呤磷酸核糖转移酶
腺嘌呤 + PRPP APRT AMP + PPi
次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶
次黄嘌呤 + PRPP HGPRT IMP + PPi
次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶
鸟嘌呤 + PRPP HGPRT GMP + PPi
GTP
腺苷琥珀酸 延胡索酸
GDP
AMP
腺苷酸激酶 (AK)
Asp
Adenylo succinate
Adenylo succinate
Adenylo succinate
lyase
Adenylate
ADP Adenylate
ATP
kinase
kinase
synthase
AMP +PP
IMP
NAD
H2O NADH
Gln
Glu
PRPP Synthetase
PRPP合成酶 (PRPPS)
PRPP
Gly
step2
5-磷酸核糖胺
step3
ATP ADP
甘氨酰胺核苷酸
Amidophosphoribosyl transferase
酰胺转移酶 (PRAT)
5-PRA
Phosphoribosyl glycinamide synthetase
第8章
核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
目录
概述
➢ 核苷酸是核酸的基本结构单位。 ➢ 人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。
因此，与氨基酸不同，核苷酸不属于营养必 需物质。
目录
核酸的消化与吸收
食物核蛋白
胃酸
蛋白质
核酸(RNA及DNA)
胰核酸酶
核苷酸
核苷
胰、肠核苷酸酶
磷酸
THF step4 THF
step5
5-GAR
ATP
ADP
Phosphoribosyl glycinamide
formyltransferase
甘氨酰胺核苷酸转甲基酶 (GART)
FGAR
Formylglycinamide ribonucleotide
Phosphoribosyl formylglycinamidine
次黄嘌呤核苷酸 脱氢酶(IMPDH)
目录
目录
目录
(二)嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式
参与补救合成的酶
➢ 腺嘌呤磷酸核糖转移酶 (adenine phosphoribosyl transferase, APRT)
➢ 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthineguanine phosphoribosyl transferase, HGPRT)
5-氨基异咪唑4-甲酰胺核苷酸
（AICAR）
6-MP AMP
6-MP PPi
6-MP
=
PRPP
腺嘌呤（A）
氮杂丝氨酸
PPi PRPP
GMP
鸟嘌呤(G)
6-MP
目录
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
(嘌呤)
目录
嘌呤的分解
嘌呤碱包括：A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤 嘌呤的分解代谢终产物
人、猿以及鸟类、爬虫类和大多数昆虫：尿酸
目录
（三）嘌呤核苷酸的抗代谢物
嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸 或叶酸等的类似物。
嘌呤类似物 氨基酸类似物 叶酸类似物
6-巯基嘌呤
氮杂丝氨酸等 氨蝶呤
6-巯基鸟嘌呤
氨甲蝶呤等
8-氮杂鸟嘌呤等
它们主要以竞争性抑制或“掺假”等方式干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代 谢，从而进一步阻止核酸及蛋白质的生物合成。
目录
Purine ring de novo synthesis
5-氨基咪唑-4-(N-琥珀基)
5-氨基咪唑-4-
Asp
氨甲酰核苷酸
延胡索酸 氨甲酰核苷酸
step8
ATP
SACAIR
ADP
CAIR
Phosphoribosyl aminoimidazole succinocarboxamide
synthetase
AIRS
ADP
AIR
AIRC
CAIR ATP
SACAIRS
ADP
SACAIR
ADSL
AICAR
AICART
FAICAR
IMPC
IMP
Gln Gly N10-Formyl THF Gln
CO2 Asp
N10-Formyl THF
5-磷酸核糖
5-磷酸核糖焦磷酸 5-磷酸核糖胺
甘氨酰胺核苷酸
甲酰甘氨酰胺核苷酸
R-5-P
（5-磷酸核糖）
谷氨酰胺
酰胺转移酶 谷氨酸
H2N-1-R-5´-P
（5´-磷酸核糖胺）
在谷氨酰胺、甘氨酸、 一碳单位、二氧化碳及 天冬氨酸的逐步参与下
AMP IMP
GMP
目录
Purine ring de novo synthesis
5-磷酸核糖
step1
ATP AMP
5-磷酸核糖焦磷酸
R5P
核苷酶
碱基
戊糖
目录
核苷酸的生物功用
➢ 1、作为核酸DNA和RNA合成的基本原料； ➢ 2、体内的主要能源物质，如ATP、GTP等； ➢ 3、参与代谢和生理性调节作用，如cAMP是细胞内第二信号分子，参
与细胞内信息传递； ➢ 4、作为许多辅酶的组成部分，如腺苷酸是构成辅酶I、辅酶Ⅱ、FAD、
辅酶A等的重要部分； ➢ 5、活化中间代谢物的载体，如UDP-葡萄糖是合成糖原等的活性原料，