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。

【自测题】一、选择题【A型题】1．关于嘌呤核苷酸的合成描述正确的是A．利用氨基酸、一碳单位和CO2为原料，首先合成嘌呤环再与5-磷酸核糖结合而成B．以一碳单位、CO2、NH3和5—磷酸核糖为原料直接合成C．5—磷酸核糖为起始物，在酶的催化下与ATP作用生成PRPP，再与氨基酸、CO2和一碳单位作用，逐步形成嘌呤核苷酸D．在氨基甲酰磷酸的基础上，逐步合成嘌呤核苷酸E．首先合成黄嘌呤核苷酸（XMP），再转变成AMP和GMP2．由dUMP转变成dTMP的甲基化反应中，甲基供给体是A．S—腺苷蛋氨酸 B．S—腺苷同型半胱氨酸C．N5，N10—甲烯四氢叶酸 D．N5—甲基四氢叶酸 E．N5，N10一甲炔四氢叶酸3．体内脱氧核糖核苷酸由核糖核苷酸还原而生成时其供氢体是A． FADH2 B．NADH+H+ C．FMNH2 D．NADPH+ H+ E．GSH4．下列哪种物质不是嘌呤核苷酸从头合成的直接原料A．甘氨酸 B．天冬氨酸 C．谷氨酸 D．CO2 E．一碳单位5．GMP和AMP分解过程中产生的共同中间产物是A．XMP B．黄嘌呤（X） C．腺嘌呤（A） D．鸟嘌呤（G） E．CO26．痛风症患者血中含量升高的物质是A．尿素 B．NH3 C．胆红素 D．尿酸 E．肌酸7．5—FU的抗癌作用机制为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DNA的生物合成E．抑制FH2还原酶的活性，从而抑制DNA的生物合成8．dTMP合成的直接前体是A．dUMP B．TMP C．TDP D．dUDP E．dCMP9．合成嘌呤核苷酸过程中首先合成的是A．GMP B．AMP C．XMP D．TMP E．IMP10．下列转变哪项不能直接进行A．IMP→AMP B．AMP→IMP C．AMP→GMP D．IMP→XMP E．XMP→GMP11．氮杂丝氨酸能以竞争性抑制作用干扰或阻断核苷酸合成，因为它在结构上与A．丝氨酸类似 B．谷氨酰胺类似 C．甘氨酸类似 D．天冬氨酸类似 E．天冬酰胺类似12．动物体内直接催化尿酸生成的酶是A．尿酸氧化酶 B．腺苷酸脱氨酶 C．黄嘌呤氧化酶 D．次黄嘌呤氧化酶 E．以上均不是13．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．蛋氨酸 E．天冬氨酸14．嘌呤核苷酸补救合成途径的主要器官是A．脑组织 B．肝脏 C．肾脏 D．小肠 E．胸腺15．嘌呤核苷酸从头合成时，嘌呤环第4和第5位碳原子来自A．甘氨酸 B．谷氨酰胺 C．CO2 D．天冬氨酸 E．一碳单位16．下列哪种物质可作为体内从头合成IMP和NMP的共同原料A．氨基甲酰磷酸 B．PRPP C．天冬氨酸 D．N5,N10-CH2-FH4 E．谷氨酸17．嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的是A．GMP B．AMP C．IMP D．ATP E．GTP18．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19．胸腺嘧啶的甲基来自A．N l0-CHO -FH4 B．N5,N l0＝CH-FH4 C．N5，N l 0-CH2-FH4 D．N5-CH3-FH4 E．N5-CH=NH-FH4 20．在哺乳动物，嘧啶核苷酸从头合成的主要调节酶是A．PRPP合成酶 B．乳清酸酶 C．氨基甲酰磷酸合成酶II D．天冬氨酸氨基甲酰转移酶 E．磷酸核糖转移酶21．嘧啶核苷酸合成特点是A．在5-磷酸核糖上合成碱基 B．由四氢叶酸提供一碳单位 C．谷氨酸是氮原子供体D．先合成氨基甲酰磷酸 E．甘氨酸完整地掺入分子中22．为嘌呤环C8提供碳原子的是A．N5－CH3－FH4 B．N5，N10－CH2－FH4 C．N5，N10＝CH－FH4D． N10－CHO－FH4 E．N5－CH＝NH－FH423．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24．甲氨蝶呤（MTX）在临床上用于治疗白血病的依据是A．嘌呤类似物 B．嘧啶类似物 C．叶酸类似物 D．二氢叶酸类似物 E．氨基酸类似物25．磷酸核糖焦磷酸的英文缩写是A． IMP B．PRPP C．PRA D．GAR E．XMP【X型题】1．嘌呤环中的氮原子来自A．甘氨酸 B．谷氨酸 C．天冬氨酸 D．一碳单位 E．赖氨酸2．PRPP是下列哪些代谢途径中的重要中间代谢物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——NTP E．腺嘌呤的合成3．嘌呤核苷酸从头合成的原料包括A．磷酸核糖 B．CO2 C．一碳单位 D．谷氨酰胺 E．天冬氨酸4．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．R-5-P5．下列哪些化合物分解后可生成尿酸A．AMP B．UMP C．IMP D．TMP E．GMP6．别嘌呤醇的作用A．是次黄嘌呤的类似物 B．抑制黄嘌呤氧化酶 C．可降低痛风患者体内尿酸水平D．使痛风患者尿中次黄嘌呤和黄嘌呤的排泄量减少 E．用来合成嘌呤7．从头合成嘧啶核苷酸需哪些原料A．谷氨酰胺 B．天冬氨酸 C．二氧化碳 D．一碳单位 E．磷酸核糖8．嘧啶核苷酸分解代谢产物有A．NH3 B．尿酸 C．CO2 D．β-丙氨酸 E．β-氨基异丁酸9．下列有关由核糖核苷酸还原成脱氧核糖核苷酸的叙述正确的是A．四种核苷酸都涉及到相同的还原酶体系B．多发生在三磷酸核苷水平C．与NADH+H+有关D．核糖核苷酸还原酶是一种别构酶E．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10．体内一些具有生物学活性并含核苷酸的物质有A．NAD+ B．NADP+ C．FAD D．泛酸 E．天冬氨酸11．嘌呤核苷酸合成的限速步骤是合成A．PRPP B．IMP C．PP-1-R-5-P D．甘氨酰胺核苷酸 E．氨基甲酰磷酸12．在细胞中由dUMP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．把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．催化该反应的酶是胸苷酸合成酶13．嘧啶合成的反馈抑制作用是由于控制了下列哪些酶的活性A．氨基甲酰磷酸合成酶I B．二氢乳清酸酶 C．天冬氨酸氨基甲酰转移酶D．氨基甲酰磷酸合成酶II E．乳清酸核苷酸脱羧酶14．下列哪种物质是嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的共同原料A．甘氨酸 B．天冬氨酸 C．谷氨酸 D．CO2 E．谷氨酰胺二、填空题1．嘌呤、嘧啶核苷酸合成过程中共同需要的酶是______。

2．嘌呤核苷酸合成的原料是CO2、______、______、甘氨酸、______和5-磷酸核糖，嘧啶核苷酸合成的原料是CO2、______、______。

3．嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸是合成______、______的前身物质。

4．抗癌药物甲氨蝶呤的作用原理是______的类似物，能______抑制______，使______不能还原成______，影响dTMP的合成。

5．嘌呤核苷酸的合成中由IMP可转变成______和______，过量的ATP导致GMP合成______，过量的GTP导致AMP合成______。

6．嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是______，由______排出。

7．自毁容貌症是由于基因缺陷而导致______完全缺失所致。

8．嘧啶碱分解最终产物为______、______、______或______。

三、名词解释题3．核苷酸合成的抗代谢物1．嘌呤核苷酸从头合成途径2．嘌呤核苷酸补救合成途径四、简答题说明氨基甲酰磷酸合成酶I、II有何区别？五、论述题1．体内嘌呤核苷酸合成的原料、主要被调节的酶及分解产物是什么？2．体内嘧啶核苷酸合成的原料、主要被调节的酶及分解产物是什么？3．体内脱氧核糖核苷酸是如何生成的？4．试讨论各类核苷酸抗代谢物的作用原理及其临床应用。

【参考答案】一、选择题【A 型题】1．C 2．C 3．D 4．C 5．B 6．D 7．D 8．A 9．E 10．C 11．B 12．C 13．E 14．A 15．A 16．C 17．C 18．D 19．C 20.C 21．D 22．C 23.D 24．C 25．B【X型题】1．AC 2．ABCE 3．ABCDE 4．ABC 5．ACE 6．ABC 7．ABCE 8．ACDE 9．ADE 10．ABC 11．AC 12ABCDE 13．CD 14．BDE【解析】【A型题】7．D 常见错误选B或C、E。

B错在不能抑制尿嘧啶的合成；C错在氮杂丝氨酸抑制胞嘧啶的合成，而不是5－FU；E错在氨甲蝶呤抑制二氢叶酸还原酶的活性，从而抑制了dTMP的合成；D是正确的，5－FU在体内合成5－FdUMP，5－FdUMP是脱氧胸苷酸合成酶强而又特异的抑制剂。