第八章 核苷酸代谢汇总
核苷酸代谢-郭
㈠
腺苷酸代 琥珀酸
AMP
ADP
ATP
IMP XMP
㈠
㈩ ㈩
ATP
GMP
GDP
GTP
(二)嘌呤核苷酸的补救合成
合成部位:细胞液(脑、骨髓为主) 合成特点:过程简单,耗能少.利用现成的嘌
呤碱或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸.
特异性酶: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)
★★
O C C N CH C N N R-5'-P
NH C HN C N CH HC C N N R-5'-P
NH2
延胡索酸
腺苷酸代琥珀 酸裂解酶
N HC
C
CN CH C N N R-5'-P
腺苷酸代琥珀酸
AMP
HN HC
IMP
NAD+ 2O H NADH+H O
+
谷氨酰氨 Mg2+,ATP
谷氨酸
HN H2N C
11
次黄嘌呤核苷酸（IMP）
CO2
甘氨酸
6
N
5
7
N
8
冬 天冬冬
N1 C2
3
C C C
9
N N10-甲炔-FH4 甲5甲甲
一 （ 一一一 ）
N10-甲酰FH4 甲 甲甲
（ 一一一 一 ）
4
N
N
冬 谷 甲谷 （ 谷 甲） 甲
★★★
嘌呤碱合成的原料来源
（2）AMP和GMP的合成
HOOCCH2CHCOOH
甘氨酰胺核苷酸 ④ GAR甲酰转移酶 （GAR）
甘氨酰胺核苷酸合成酶
甲酰甘氨咪核苷酸 （FGAM）
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。
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 、
第八章核苷酸代谢
目录
•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) 腺苷激酶(adenosine kinase)
IMP
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
GMP
目录
1. IMP的合成过程
① 磷酸核糖酰胺转移酶 ② GAR合成酶 ③ 转甲酰基酶 ④ FGAM合成酶 ⑤ AIR合成酶
目录
目录
IMP生成总反应过程
目录
2、AMP和GMP的生成
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶 ②腺苷酸代琥珀酸裂解酶D+)
AMP
目录
第一节 嘌呤核苷酸的代谢
Metabolism of Purine Nucleotides
目录
嘌呤核苷酸的结构
AMP
GMP
目录
一、嘌呤核苷酸的合成代谢
从头合成途径 (de novo synthesis pathway)
补救合成途径 (salvage synthesis pathway)
调节方式：反馈调节和交叉调节
__
_
+
+
R-5-P PRPP合成酶
酰胺转移酶
PRPP
_PRA
ATP
_
腺苷酸代 琥珀酸
AMP ADP ATP
IMP
XMP GMP GDP GTP
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
08第八章 核苷酸代谢.ppt
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导言
四、核苷酸的功能 最重要 —— 组成核酸的基本单位 其他生物学作用： 供应能量、活性载体、 构成辅酶、参与代谢调控 实例：
五、核苷酸的消化 (示意图)
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第一节 嘌呤核苷酸代谢
一、嘌呤核苷酸的合成代谢 从头合成途径： 在酶促作用下，用AA、一碳单
位、磷酸核糖等简单物质为原料，合成核苷 酸的途径。（肝及大多组织细胞）
甘氨酰胺核苷酸 ＧＡＲ
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IMP 的合成过程 （２）
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嘌呤核苷酸从头合成的调节（１）
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嘌呤核苷酸从头合成的调节（２）
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脱氧核苷酸的生成
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嘌呤核苷酸的补救合成
嘌呤碱的磷酸核糖基化
腺嘌呤 ＋ PRPP
APRT
次黄嘌呤 ＋ PRPP HGPRT
鸟嘌呤 ＋ PRPP
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嘧啶核苷酸从头合成的调节
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嘧啶碱的分解代谢
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各种抗代谢药物的作用机制
嘌呤类似物 ——
腺苷酸
AMP AMP AMP
IMP
代琥珀酸
XMP
GMP GMP GMP
从头合成的调节： 参见示意图
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第一节 嘌呤核苷酸代谢
一、嘌呤核苷酸的合成代谢 （二）嘌呤核苷酸的补救合成
脑组织和骨髓中并不存在从头合成途径，这 些细胞只能直接利用已有的嘌呤碱或嘌呤核苷重 新合成嘌呤核苷酸，称为补救合成。
这一途径比较简单，且能量和氨基酸等的消 耗也比从头合成途径少得多。
一、嘧啶核苷酸的合成代谢 （一）嘧啶核苷酸的从头合成途径
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
第八章核酸的降解和核苷酸代谢
降解
核酸
核苷酸
Pi
核苷
戊糖
碱基
二、核苷酸的分解代谢
1.嘌呤碱的分解
NH 2 N
N
N H
N
次黄嘌呤
黄嘌呤
NH3 + CO2
（微生物）
G
R NH2
尿酸（醇式）
尿素
2.嘧啶碱的分解
NH 2 N
N
O
H
NH2
O NH
还原 二氢尿嘧啶
N
O
H
（开环）
H2O
Β－丙AA
H2O
Β－脲基丙酸
三、核苷酸的生物合成
概述： 基本途径
N5,N10-次甲基四氢叶酸
一、核酸的酶促降解
1.核酸水解：
DNA 稳定，耐酸碱
RNA 易水解：碱中水解
2. 酶促水解：
RNA:
RNase(酶稳定、耐高温)
DNA:
DNase(种类多、工具酶)
作用类别：
核酸内切酶 磷酸二酯酶 核酸外切酶 磷酸单酯酶
非特异性 特异性
3.限制性核酸内切酶
（Restriction endonuclease）
具有识别双链DNA分子中特定核苷酸序 列，并由此切割DNA双链的核酸内切酶 统称为限制性核酸内切酶
发现： 1952， Smith Human 用T4 phage 感染E.coli. 提出了限制与修饰现象。
命名：
三字母： 属名＋种名＋株名
Ⅰ类本同Ⅱ类
从头合成
ATP
（CO2/NH3/AA/戊糖）
核苷酸
半合成（补救合成）
分解的现成嘌呤、嘧啶
dNDP
核苷酸合成的两条途径
补救途径
核苷酸代谢总结教学教材
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,GTP③参与代谢和生理调节 cAMP, cGMP；④组成辅酶 NAD, FAD, HSCoA⑤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（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。
第8章核苷酸代谢
四步完成
＊在第二步反应中生成的核糖-1-磷酸可以异构为核 糖-5-磷酸，再用于合成PRPP ＊黄嘌呤氧化酶 催化第三步和第四步反应，是别嘌 醇治疗痛风的作用位点
嘌呤核苷酸 的分解代谢
AMP
IMP
GMP
1
1
1
2
H
2
腺嘌呤 腺苷 次黄苷 鸟苷
2 4
3
次黄嘌呤 尿酸 黄嘌呤
2
3
鸟嘌呤
（二）嘌呤核苷酸代谢障碍与疾病
嘌呤核苷酸的抗代谢物为嘌呤、叶酸或者氨基酸 类似物
1. 嘌呤类似物
6-巯基嘌呤（6-mercaptopurine, 6-MP） 6-巯基鸟嘌呤 8-氮杂鸟嘌呤
2.叶酸类似物
氨蝶呤（aminopterin） 甲氨蝶呤（methotrexate, MTX）
氨 蝶 呤
甲 氨 蝶 呤
3. 氨基酸类似物
GTP
由GMP合成GDP和GTP途径
R-5-P PRPP合成酶 + ATP
酰胺转移酶
PRPP PRA
IMP
腺苷酸代琥 珀酸合成酶
GTP
IMP脱氢酶 XMP
ATP
腺苷酸代 琥珀酸
嘌呤核苷酸从头合成途径
AMP
GMP
ADP
GDP
ATP
GTP
（二）嘌呤核苷酸从头合成的调节
反馈机制的调节
＊磷酸核糖酰胺转移酶
＊腺苷酸代琥珀酸合成酶， IMP脱氢酶
＊PRPP合成酶
+
R-5-P +
ATP
PRPP合成酶
嘌 呤 核 苷 酸 从 头 合 成 的 调 节
+
PRPP
酰胺转移酶 PRA _
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
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第八章核苷酸代谢一、选择题【单选题】1.核甘酸的从头合成和补救合成都需要的物质是A.CO2B.PRPPC.甘氨酸D.丙氨酸E.天冬氨酸2.嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的合成原料不同的是A.天冬氨酸B.磷酸核糖C.甘氨酸D.二氧化碳E.谷氨酰胺3.体内脱氧核苷酸生成的主要方式是A.由一磷酸核苷还原B.由二磷酸核苷还原C.由三磷酸核苷还原D.直接由核糖还原E.由核苷还原4.dTMP合成的直接前体是A.TMPB. TDPC.dCMPD.dUMPE.dUDP5.嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是A.尿素B.肌酐C.肌酸D.β-丙氨酸E.尿酸6.合成dTMP的甲基供体是A.N5，N10-CH2-FH4B.N5-CH3-FH4C.SAMD.N5，N10=CH-FH4E.N5-CHO-FH47.嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸合成中都需要的酶是A.TMP合成酶B.PRPP合成酶C.氨基甲酰磷酸合成酶D.CTP合成酶E.黄嘌呤氧化酶8.嘧啶环上两个N原子来自A.天冬氨酸和氨B.天冬氨酸和谷氨酰胺C.谷氨酸和天冬氨酸D.甘氨酸和谷氨酸E.谷氨酰胺和氨9.甲氨蝶呤和氨蝶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.向新生成的环状结构中加入CO2C.ATP中磷酸键能量的传递D.天门冬氨酸上氮的提供E.二氢叶酸还原为四氢叶酸10.5-FU的抗癌机制为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.抑制胸苷酸合成酶E.抑制FH2还原酶11.体内进行嘌呤核苷酸从头合成最主要的组织是A.小肠粘膜B.骨髓C.胸腺D.脾E.肝12.嘌呤核苷酸从头合成时首先生成A.GMPB.AMPC.IMPD.ATPE.GTP13.嘧啶核苷酸生物合成途径主要调节酶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.天冬氨酸转甲酰酶E.胸苷酸合成酶14.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.嘌呤核苷酸补救合成C.嘌呤核苷酸分解代谢D.嘧啶核苷酸从头合成E.嘧啶核苷酸补救合成15.下列物质中不是从头合成嘌呤核苷酸的直接原料A.甘氨酸B.天冬氨酸C.谷氨酸D.一碳单位E.二氧化碳16. 氮杂丝氨酸干扰核苷酸合成，因为它与A．丝氨酸结构类似 B．甘氨酸结构类似 C．天冬氨酸结构类似D．谷氨酸胺结构类似 E．天冬酰胺结构类似17.能在体内分解产生β-丙氨酸的核苷酸是A.XMPB.AMPC.TMPD.UMPE.IMP18.当白血病或其它肿瘤病人经长时间放疗或化疗后，检查尿液成分变化时，下列哪组化合物可在尿中明显增多A. 苯丙酮酸B. 肌苷、尿素C. 尿酸、β-氨基异丁酸D. 丙酮、肌酸E.乙酰乙酸、β-羟丁酸19.有一病人血中尿酸含量>80mg/L，经临床药物治疗后尿酸降为50 mg/L。
病人尿液中可能出现哪种化合物A.尿黑酸B. 别嘌呤醇C. 牛磺酸D.多巴胺E. 精胺、精脒20.当同位素标记的甘氨酸、二氧化碳进入动物体内时，如果发现标记同位素不出现在脑、骨髓组织合成的嘌呤核苷酸中，其可能的原因是A. 缺乏嘌呤核苷酸从头合成所需要的酶B. 缺乏PRPPC. 缺乏二氢乳清酸酶D. 缺乏HGPRTE. 甘氨酸、二氧化碳不能透过血脑屏障21.在体内能分解为β-氨基异丁酸的核苷酸是A．TPM B．UMP C．IMP D．AMP E．CMP22.嘧啶核苷酸从头合成首先生成的是A.IMPB.UMPC.NDPD.ATPE.GTP23.6-MPA. 抑制UMP→UDPB. 抑制嘧啶核苷酸分解C. 抑制尿酸生成D. 抑制嘌呤核苷酸从头合成E.抑制NDP→dNDP24.别嘌呤醇A. 抑制尿酸生成B. 抑制NDP→dNDPC. 抑制UMP→UDPD. 抑制嘌呤核苷酸从头合成E. 抑制嘧啶核苷酸分解25.一碳单位A.参与嘌呤核苷酸从头合成B.抑制嘧啶核苷酸分解C.参与嘌呤核苷酸的分解D.参与嘌呤核苷酸的补救合成E.参与嘧啶核苷酸分解25.HGPRTA.参与嘌呤核苷酸从头合成B.参与嘌呤核苷酸的补救合成C.抑制嘧啶核苷酸分解D.参与嘌呤核苷酸的分解E.参与嘧啶核苷酸分解27.黄嘌呤氧化酶A.抑制嘧啶核苷酸分解B.参与嘧啶核苷酸分解C.参与嘌呤核苷酸的分解D.参与嘌呤核苷酸从头合成E.参与嘌呤核苷酸的补救合成【多选题】28.嘌呤核苷酸从头合成的原料包括A.天冬氨酸B.一碳单位C.磷酸核糖D.谷氨酰胺E. CO229.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.嘧啶核苷酸的补救合成D.胸腺嘧啶核苷酸的生成E.使叶酸不能还原为FH230.嘧啶核苷酸分解代谢的产物有A.NH3B.β-丙氨酸C.β-氨基异丁酸D.CO2E.尿酸31.核苷酸有下列哪些功能A.参与RNA合成B.参与物质代谢调节C.参与某些辅酶组成D.参与DNA合成E.参与供能32.哪些情况可能与痛风症的产生有关A.嘌呤核苷酸分解代谢增强B.嘧啶核苷酸分解代谢增强C.嘧啶核苷酸合成代谢增强D.尿酸排泄障碍E.尿酸生成过多33.嘌呤环中的氮原子来自A.甘氨酸B.谷氨酸C.谷氨酰胺D.丙氨酸E.天冬氨酸34.分解代谢终产物为尿酸的是A.AMPB.GMPC.IMPD.XMPE.UMP二、名词解释1.从头合成途径2.补救合成途径三、填空题1. 体内核苷酸的合成途径有和两条。
合成核甘酸的核糖骨架由提供。
2. 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。
3. 体内脱氧核苷酸是由直接还原生成，催化此反应的酶是。
4. 自毁容貌症或Lesh-Nyhan综合症是____________________酶的缺陷引起。
5．嘌呤环中第一位氮来自的氨基，第三、第九位氮来自的酰胺基，第二位及第八位碳来自，第六位碳来自，而第四、第五位碳及第七位氮来自。
6．嘧啶核苷酸的嘧啶环是由和合成的。
7．痛风是因为体内__________产生过多造成的，使用__________作为黄嘌呤氧化酶的自杀性底物可以治疗痛风。
（）1．核酸也属于营养物质。
（）2．食物来源的嘌呤和嘧啶碱很少被机体利用。
（）3．嘧啶合成所需要的氨甲酰磷酸合成酶与尿素循环所需要的氨甲酰磷酸合成酶是同一个酶。
（）4．谷氨酰胺作为原料在体内既参与嘌呤核苷酸合成又参与嘧啶核苷酸合成。
（）5．在嘌呤核苷酸合成代谢中，肝是从头合成途径的主要器官，而脑、骨髓等是补救合成途径的主要场所。
五、简答题1．PRPP在核苷酸代谢中的重要性。
2．核苷酸的主要生理功能。
六、论述题1．痛风症是怎样发生的，临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症的原理是什么？2．试从合成原料、合成过程等方面比较嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成的异同点。
参考答案一、选择题【单选题】1.B2.C3.B4.D5.E6.A7.B8.B9.E 10.D11.E 12.C 13.D 14.B 15.C 16.D 17.D 18.C 19.B 20.A21.C 22.B 23.D 24.A 25.A 26.B 27.C28.ABCDE 29.ADE 30.ABCD 31.ABCDE 32.ADE 33.ACE 34.ABCD二、名词解释1.体内利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单的物质为原料，经过一系列酶促反应合成核苷酸的过程，称为从头合成途径。
2.体内利用细胞内已有的碱基或核苷为原料，经过简单的反应过程合成核苷酸的过程，称为从头合成途径。
三、填空题1. 从头合成、补救合成、 5-磷酸核糖。
2. 6-巯基嘌呤、 5-氟尿嘧啶。
3. 二磷酸核苷、核糖核苷酸还原酶。
4. 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）。
5. 天冬氨酸、谷氨酰胺、一碳单位、CO2、甘氨酸。
6．氨甲酰磷酸、天冬氨酸。
7．尿酸、别嘌呤醇。
四、是非题1.×2.√ 3．× 4．√ 5. √五、简答题1．答：PRPP参与了嘌呤核苷酸的从头合成和补救合成；嘧啶核苷酸的从头合成和补救合成，PRPP在核苷酸的代谢中显得十分重要。
2．答：核苷酸的主要生理功能包括：①是合成核酸的原料；②是体内能量的直接利用形式；③是多种活性中间代谢物的载体；④参与代谢调节；⑤组成辅酶。
六、论述题1．答：痛风症患者血中尿酸含量升高，当超过8mg%时，尿酸盐结晶即可沉积于关节、软组织、软骨等处，导致形成关节疼痛、尿路结石及肾疾病，称为痛风症。
临床上用别嘌呤醇治疗痛风症，其作用机制是：①别嘌呤醇与次黄嘌呤结构相似，可抑制黄嘌呤氧化酶，进而抑制尿酸的生成。
②别嘌呤醇一方面可与PRPP反应生成别嘌呤核苷酸，使PRPP消耗；另一方面别嘌呤核苷酸与IMP结构相似，可反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成的酶，两方面的作用均使嘌呤核苷酸的合成减少，从而使其分解代谢产生的尿酸减少。
2．答：异同点。