生物化学考研自用笔记第十一章 核酸的降解和核苷酸代谢
第十一章核酸的降解和核苷酸代谢核酸的生物功能DNA、RNA
核苷酸的生物功能
①合成核酸
②是多种生物合成的活性中间物
糖原合成，UDP-Glc。磷脂合成，CDP-乙醇胺，CDP-二脂酰甘油。
③生物能量的载体ATP、GTP
④腺苷酸是三种重要辅酶的组分
NAD、FAD、CoA
⑤信号分子cAMP、cGMP
食物中的核酸，经肠道酶系降解成各种核苷酸，再在相关酶作用下，分解产生嘌呤、嘧啶、核糖、脱氧核糖和磷酸，然后被吸收。
吸收到体内的嘌呤和嘧啶，大部分被分解，少部分可再利用，合成核苷酸。
人和动物所需的核酸无须直接依赖于食物，只要食物中有足够的磷酸盐，、糖和蛋白质，核酸就能在体内正常合成。
核酸的分解代谢：
第一节
核酸和核苷酸的分解代谢
一、 核酸的酶促降解
核酸是核苷酸以3’、5’-磷酸二酯键连成的高聚物，核酸分解代谢的第一步就是分解为核苷酸，作用于磷酸二酯键的酶称核酸酶（实质是磷酸二脂酶）。
根据对底物的专一性可分为：核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、非特异性核酸酶。
根据酶的作用方式分：内切酶、外切酶。
1、 核糖核酸酶
只水解RNA 磷酸二酯键的酶（RNase ），不同的RNase 专一性不同。
牛胰核糖核酸酶（RNaseI ），作用位点是嘧啶核苷-3’-磷酸与其它核苷酸间的连接键。
核糖核酸酶T1（RNaseT1），作用位点是3’ -鸟苷酸与其它核苷酸的5’-OH 间的键。
核酸 核酸酶
核苷酸
核苷酸酶
核苷 + 磷酸
核苷磷酸化酶
碱基 + 戊糖-1-磷酸
图
2、脱氧核糖核酸酶
只能水解DNA磷酸二酯键的酶。DNase牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseI）可切割双链和单链DNA。产物是以5’-磷酸为末端的寡核苷酸。
牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseⅠ），降解产物为3’-磷酸为末端的寡核苷酸。
限制性核酸内切酶：细菌体内能识别并水解外源双源DNA的核酸内切酶，产生3ˊ-OH和5ˊ-P。
图
PstⅠ切割后，形成3ˊ-OH 单链粘性末端。
EcoRⅠ切割后，形成5ˊ-P单链粘性末端。
3、非特异性核酸酶
既可水解RNA，又可水解DNA磷酸二酯键的核酸酶。
小球菌核酸酶是内切酶，可作用于RNA或变性的DNA，产生3’-核苷酸或寡核苷酸。
蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二脂酶属于外切酶。
蛇毒磷酸二酯酶能从RNA 或DNA 链的游离的3’-OH 逐个水解，生成5’-核苷酸。
牛脾磷酸二脂酶从游离的5’-OH 开始逐个水解，生成3’核苷酸。
二、 核苷酸的降解
1、 核苷酸酶 （磷酸单脂酶）
水解核苷酸，产生核苷和磷酸。
非特异性磷酸单酯酶：不论磷酸基在戊糖的2’、3’、5’，都能水解下来。
特异性磷酸单酯酶： 只能水解3’核苷酸或5’核苷酸（3’核苷酸酶、5’核苷酸酶）
2、 核苷酶
两种：
① 核苷磷酸化酶：广泛存在，反应可逆。
② 核苷水解酶：主要存在于植物、微生物中，只水解核糖核苷，不可逆
核苷 + 磷酸
核苷磷酸化酶
碱基 + 戊糖-1-磷酸
三、 嘌呤碱的分解
P301 图18-2嘌呤碱的分解
首先在各种脱氨酶的作用下水解脱氨，脱氨反应可发生在嘌呤碱、核苷及核苷酸水平上。
P 299 反应式
不同种类的生物分解嘌呤碱的能力不同，因此，终产物也不同。
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NH 3和CO 2排出。
核糖核苷+ H 2O 核苷水解酶
碱基 + 核糖
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）。
四、嘧啶碱的分解
P302 图18-3 嘧啶碱的分解
人和某些动物体内脱氨基过程有的发生在核苷或核苷酸上。脱下的NH3可进一步转化成尿素排出。
第二节嘌呤核苷酸的合成
一、从头合成
由5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸（5’-PRPP）开始，先合成次黄嘌呤核苷酸，然后由次黄嘌呤核苷酸（IMP）转化为腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。
嘌呤环合成的前体：CO2 、甲酸盐、Gln、Asp、Gly
P303 图18-4 嘌呤环的元素来源及掺入顺序
12 第12章 核酸的降解和核苷酸代谢
第12章核酸的降解和核苷酸代谢 一、教学大纲基本要求 核酸的酶促降解，水解核酸的有关酶（核酶外切酶、核酶内切酶、限制性内切酶），核苷酸、嘌呤碱、嘧啶碱的分解代谢，嘌呤核苷酸的合成，嘧啶核苷酸的合成，脱氧核糖核苷酸的合成，辅酶核苷酸的合成。 二、本章知识要点 (一)核酸的酶促降解 核酸酶（nucleases）：是指所有可以水解核酸的酶，在细胞内催化核酸的降解，以维持核酸（尤其是RNA）的水平与细胞功能相适应。食物中的核酸也需要在核酸酶的作用下被消化。 核酸酶按照作用底物可分为：DNA酶（DNase）、RNA酶（Rnase）。 按照作用的方式可分为：核酸外切酶和核酸内切酶，前者指作用于核酸链的5‘或3’端，有５’末端外切酶和３’末端外切酶两种；后者作用于链的内部，其中一部分具有严格的序列依赖性（4～8 bp），称为限制性内切酶。 核酸酶在DNA重组技术中是不可缺少的重要工具，尤其是限制性核酸内切酶更是所有基因人工改造的基础。 （二）核苷酸代谢 1.核苷酸的生物学功能 ①作为核酸合成的原料，这是核苷酸最主要的功能；②体内能量的利用形式；③参与代谢和生理调 节；④组成辅酶。 核苷酸最主要的功能是作为核酸合成的原料，体内核苷酸的合成有两条途径，一条是从头合成途径，一条是补救合成途径。肝组织进行从头合成途径，脑、骨髓等则只能进行补救合成，前者是合成的主要途径。核苷酸合成代谢中有一些嘌呤、嘧啶、氨基酸或叶酸等的类似物，可以干扰或阻断核苷酸的合成过程，故可作为核苷酸的抗代谢物。不同生物嘌呤核苷酸的分解终产物不同，人体内核苷酸的分解代谢类似于食物中核苷酸的消化过程，嘌呤核苷酸的分解终产物是尿酸。嘧啶核苷酸的分解终产物是β-丙氨酸或β-氨基异丁酸。核苷酸的合成代谢受多种因素的调节。 (1)嘌呤核苷酸代谢①嘌呤核苷酸的合成代谢：体内嘌呤核苷酸的合成有两条途径，一是从头合成途径，一是补救合成途径，其中从头合成途径是主要途径。 嘌呤核苷酸合成部位在胞液，合成的原料包括磷酸核糖、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及CO2等。主要反应步骤分为两个阶段：首先合成次黄嘌呤核苷酸（IMP），然后IMP再转变成腺嘌呤核苷酸（AMP）与鸟嘌呤核苷酸（GMP）。嘌呤环各元素来源如下：N1由天冬氨酸提供，C2由N10-甲酰FH4提供、C8由N5，N10-甲炔FH4提供，N3、N9由谷氨酰胺提供，C4、C5、N7由甘氨酸提供，C6由CO2提供。 嘌呤核苷酸从头合成的特点是：嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子基础上逐步合成的，不是首先单独合成嘌呤碱然后再与磷酸核糖结合的。反应过程中的关键酶包括PRPP酰胺转移酶、PRPP合成酶。PRPP酰胺转移酶是一类变构酶，其单体形式有活性，二聚体形式无活性。IMP、AMP及GMP使活性形式转变成无活性形式，而PRPP则相反。从头合成的调节机制是反馈调节，主要发生在以下几个部位：嘌呤核苷酸合成起始阶段的PRPP合成酶和PRPP酰胺转移酶活性可被合成产物IMP、AMP及GMP等抑制；在形成AMP 和GMP过程中，过量的AMP控制AMP的生成，不影响GMP的合成，过量的GMP控制GMP的生成，不影响AMP的合成；IMP转变成AMP时需要GTP，而IMP转变成GMP时需要ATP。 ②嘌呤核苷酸的补救合成：反应中的主要酶包括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）。嘌呤核苷酸补救合成的生理意义：节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗；体内某些组织器官，例如脑、骨髓等由于缺乏从头合成嘌呤核苷酸的酶体系，而只能进行嘌呤核苷酸的补
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
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：B 2. (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：D 3. (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：C 4. (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：D 5. (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：C 6. (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：C 7. (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
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）
第九章核酸结构、功能与核苷酸代谢
第九章核酸结构、功能与核苷酸代谢 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RNA 5(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】
生物化学-知识点_6核苷酸代谢整理
核苷酸的代谢 1从头合成和补救合成的概念: （嘌呤）从头合成：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。 从头合成途径(de novo synthesis pathway)部位：肝脏、多数细胞 （嘧啶）从头合成：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。 部位：主要是肝细胞胞液 （嘌呤）补救合成：利用细胞内、食物中核酸分解代谢产生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意义：避免嘌呤从体内过多丢失，节省ATP和一些氨基酸的消耗 补救合成途径 (salvage synthesis pathway)部位：脑、骨髓。 （嘧啶）补救合成：
2嘌呤核苷酸的从头合成原料，特点。 2.1原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳 2.2特点： 2.2.1嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 2.2.2嘌呤核苷酸的合成需要消耗ATP。 2.2.3磷酸核糖酰胺转移酶是变构酶。 2.2.4活性受嘌呤核苷酸的反馈抑制. 2.2.5IMP是重要的中间代谢物， 2.2.6可转变为AMP, GMP 3嘧啶核苷酸的从头合成原料，特点。 3.1原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳 3.2特点： 3.2.1先合成嘧啶环，再加PRPP生成乳清酸核苷酸 3.2.2UMP是CTP与dTMP的共同前体，UMP为重要的终产物 之一 3.2.3天冬氨酸氨基甲酰转移酶是变构酶，CTP为变构抑制 3.2.4氨基甲酰磷酸合成酶II的活性受UMP反馈抑制
第九章 核苷酸代谢-r 生物化学试卷
核苷酸代谢 一、选择题 1．嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的是：C A．GMP B．AMP C．IMP D．ATP 2．人体内嘌呤核苷酸分解的终产物是：D A．尿素 B．肌酸 C．肌酸酐 D．尿酸 3．最直接联系核苷酸合成与糖代谢的物质是：D A．葡萄糖 B．6磷酸葡萄糖 C．1磷酸葡萄糖 D．5磷酸葡萄糖 4．体内脱氧核苷酸是由下列哪种物质直接还原而成？D A．核糖 B．核糖核苷 C．一磷酸核苷 D．二磷酸核苷 5．HGPRT（次黄嘌呤-鸟嘌磷酸核糖转移酶）参与下列哪种反应：C 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 6．氟尿嘧啶（5Fu）治疗肿瘤的原理是：D A．本身直接杀伤作用 B．抑制胞嘧啶合成 C．抑制尿嘧啶合成 D．抑制胸苷酸合成 7．提供其分子中全部N和C原子合成嘌呤环的氨基酸是：C A．丝氨酸 B．天冬氨酸 C．甘氨酸 D．丙氨酸 8．嘌呤核苷酸从头合成时GMP的C-2氨基来自：A A．谷氨酰胺 B．天冬酰胺 C．天冬氨酸 D．甘氨酸
9．dTMP合成的直接前体是：A A．dUMP B．TMP C．TDP D．dUDP 10．在体内能分解为β-氨基异丁酸的核苷酸是：C A．CMP B．AMP C．TMP D．UMP 11．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 A．IMP的生成 B．XMP→GMP C．UMP→CMP D．UMP→dTMP 12. 下列既参与嘌呤核苷酸合成又参与嘧啶核苷酸合成的物质是：A A 谷氨酰胺 B 谷氨酸 C 甘氨酸 D 丙氨酸 13. 人体内嘌呤化合物分解代谢的最终产物是：D A 6—巯基嘌呤 B 6—氨基嘌呤 C 2—氨基—6—羟基嘌呤 D 黄嘌呤氧化酶催化黄嘌呤氧化的 14. 在嘧啶核苷酸合成中，向嘧啶环提供N1原子的化合物是B A 天冬酰胺 B 天冬氨酸 C 甲酸 D 谷氨酰胺 15. 在体内合成嘌呤核苷酸时，嘌呤环上N1来自B A 一碳单位 B 天冬氨酸 C 谷氨酸 D 甘氨酸 E、谷氨酰胺 16. 在体内嘌呤核苷酸合成时CO2中的碳原子进入嘌呤环中的部位是D A、C2 B、C4 C、C5 D、C6 17. 从头合成IMP和UMP的共同原料是B A、氨甲酰磷酸 B、PRPP
08生物化学习题与解析--核苷酸代谢
核苷酸代谢 一、选择题 （一） A 型题 1 ．下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述正确的是 A ．嘌呤环的氮原子均来自于氨基酸的α - 氨基 B ．氨基甲酰磷酸为嘌呤环提供甲酰基 C ．次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化IMP 转变成GMP D ．由IMP 合成AMP 和GMP 均有ATP 供能 E ．合成过程中不会产生自由嘌呤碱 2 . 体内进行嘌呤核苷酸从头合成的是 A ．胸腺 B ．骨髓 C ．肝 D ．脾 E ．小肠粘膜 3 ．嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的是 A ．AMP B ．GMP C ．IMP D ．ATP E ．GTP 4 ．人体内嘌呤核苷酸的分解代谢的主要终产物是 A ．尿素 B ．尿酸 C ．肌酸 D ．肌酸酐 E ．β - 丙氨酸 5 ．胸腺嘧啶的甲基来自 A ．N 10 -CHO-FH 4 B ．N 5 ，N 10 =CH-FH 4 C ．N 5 ，N 10 -CH 2 -FH 4 D ．N 5 -CH 3 -FH 4 E ．N 5 -CH=NH-FH 4 6 ．哺乳动物嘧啶核苷酸从头合成的主要调节酶是 A ．天冬氨酸氨基甲酰转移酶 B ．二氢乳清酸酶 C ．二氢乳清酸脱氢酶 D ．乳清酸磷酸核糖转移酶 E ．氨基甲酰磷酸合成酶II 7 ．嘧啶核苷酸生物合成时CO 2 中C 原子进入嘧啶哪个部位 A ．C 6 B ． C 4 C ．C 5 D ．C 2 E ．没有进入 8 ．痛风症患者血中含量升高的物质是 A ．尿酸 B ．肌酸 C ．尿素 D ．胆红素 E ．NH 4 9 ．不属于嘌呤核苷酸从头合成直接原料的是 A ．CO 2 B ．谷氨酸 C ．甘氨酸 D ．一碳单位 E ．天冬氨酸 10 ．dTMP 合成的直接前体是 A ．dCMP B ．dUDP C ．dUMP D ．UMP E ．UDP 11 ．嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成的共同原料是 A ．丙氨酸 B ．谷氨酸 C ．甘氨酸 D ．天冬酰胺 E ．天冬氨酸 12 ．嘌呤核苷酸分解代谢的共同中间产物是 A ．IMP B ．XMP C ．黄嘌呤 D ．次黄嘌呤 E ．尿酸 13 ．下面分别表示嘌呤环结构中各原子的编号，谷氨酰胺提供哪些原子 A ．C 2 、C 8 B ． C 4 、C 5 、N 7 C ．N 1 D ．N 3 、N 9 E ．C 4 14 ．哺乳类动物体内直接催化尿酸生成的酶是 A ．核苷酸酶 B ．黄嘌呤氧化酶 C ．鸟嘌呤脱氨酶 D ．腺苷脱氨酶 E ．尿酸氧化酶 15 ．最直接联系核苷酸合成与糖代谢的物质是 A ．5- 磷酸核糖 B ．1- 磷酸葡萄糖 C ．6- 磷酸葡萄糖 D ．1 ，6- 二磷酸葡萄糖 E ．葡萄糖 16 ．HGRPT （次黄嘌呤- 鸟嘌呤磷酸核糖转移酶）参与下列哪种反应
生物化学核苷酸代谢试题及答案
【测试题】 一、名词解释 1．嘌呤核苷酸的补救合成 2．嘧啶核苷酸的从头合成 3．Lesch-Nyhan综合征 4．de novo synthesis of purine nucleotide 5．嘧啶核苷酸的补救合成 6．核苷酸合成的抗代物 7．feed-back regulation of nucleotide synthesis 二、填空题 8．嘧啶碱分解代的终产物是_______。 9．体的脱氧核糖核苷酸是由各自相应的核糖核苷酸在水平上还原而成的，-酶催化此反应。10．嘌呤核苷酸从头合成的原料是及等简单物质。 11．体嘌呤核苷酸首先生成，然后再转变成和。 12．痛风症是生成过多而引起的。 13．核苷酸抗代物中，常用嘌呤类似物是____；常用嘧啶类似物是_____。 14．嘌呤核苷酸从头合成的调节酶是______和______。 15．在嘌呤核苷酸补救合成中HGPRT催化合成的核苷酸是____和____。 16．核苷酸抗代物中，叶酸类似物竞争性抑制______酶，从而抑制了______的生成。 17．别嘌呤醇是______的类似物，通过抑制_____酶，减少尿酸的生成。 18．由dUMP生成TMP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。 19．体常见的两种环核苷酸是______和____。 20．核苷酸合成代调节的主要方式是____，其生理意义是____。 21．体脱氧核苷酸是由_____直接还原而生成，催化此反应的酶是______酶。 22．氨基蝶呤（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。 三、选择题 A型题 23．下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述哪些是正确的？ A.嘌呤环的氮原子均来自氨基酸的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.次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化IMP转变成GMP 24．体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 25．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.GTP 26．人体嘌呤核苷酸分解代的主要终产物是 A.尿素 B.肌酸 C.肌酸酐 D.尿酸 E.β丙氨酸 27．胸腺嘧啶的甲基来自 A.N10-CHO FH4 B.N5，N10=CH-FH4 C.N5，N10-CH2-FH4 D.N5-CH3 FH4 E.N5-CH=NH FH4 28．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
第九章核苷酸代谢和第十章核酸代谢
第九章核苷酸代谢和第十章核酸代谢 本章教学要求： 1、掌握核苷酸从头合成和补救合成两种途径及意义。 2、熟记从头合成过程中嘌呤环和嘧啶环上各原子的来源。 3、掌握脱氧核苷酸及胸苷酸合成的生化过程，催化反应的酶和辅因子。 4、了解嘌呤和嘧啶分解的过程和产物及嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成途径。 5、熟记有关DNA复制的机制和参与的酶及功能。了解原核生物DNA复制过程和DNA损 伤的修复。 6、熟记反转录酶的功能及生物学意义。 7、熟记原核生物RNA聚合酶的组成和功能以及真核生物RNA聚合酶的功能。了解RNA 的转录过程和各种RNA转录后的加工过程。 一、填空题： 1. 嘌呤核苷酸从头合成均需要的原料有、、、和。 2. 嘧啶核苷酸从头合成均需要的原料有、和。 3. 人类嘌呤化合物分解代谢的最终产物是。 4. CTP是由或转变而来的，dTMP是由转变而来的。 5. 真核生物mRNA前体的加工包括、和。 6. DNA复制时，与DNA解链有关的酶和蛋白质有、和。 7. DNA复制的两大特点是和。 8. DNA复制时，合成DNA新链之前必须先合成，它在原核生物中的长度大约有。 9. DNA复制和修复所需模板是，原料是四种；反转录的模板是。 10. 原核生物DNA聚合酶有三种，是、和，其中参与DNA切除 修复的主要是。 11. 真核生物的mRNA 5’端通常具有结构，3’端具有结构。 二、判断题： 1. 由dUMP转变成dTMP所需要的甲基由N5，N10 = CH-FH4提供。 2. DNA合成时，随后链首先合成的DNA片段称为冈崎片段。 3. DNA复制时，领头链只需一个引物，而后随链需要多个引物。 4. 细菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和ρ因子所组成。 5. 单链DNA结合蛋白与DNA结合使其解链。 6. 基因的中的两条链在体内都直接作为转录的模板。 7. DNA复制时，前导链（领头链）是连续合成，随后链（后随链）是不连续合成的。 8. DNA复制与转录都是以双链DNA为模板，以半保留方式进行。 9. 大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ是DNA复制主要酶。 10. 生物体中遗传信息的流动方向只能由DNA→RNA，绝不能由RNA→DNA。 11. 转录时，大肠杆菌RNA聚合酶核心酶能专一识别DNA的起始信号。 12. 由IMP合成AMP和GMP均由A TP供能. 三、选择题： 1. 下列既参与嘌呤核苷酸合成又参与嘧啶核苷酸合成的物质是：（） A.谷氨酰胺 B.谷氨酸 C.甘氨酸 D.天冬氨酸 2. 下列哪种物质不是嘌呤核苷酸从头合成的原料：（）
第八章 核苷酸代谢
第八章核苷酸代谢 一、选择题 A型题 1、有关嘌呤核苷酸从头合成，叙述正确的是 A、先合成嘌呤环，再与磷酸核糖结合形成核苷酸 B、氨基甲酰磷酸为嘌呤环的形成提供氨甲酰基 C、在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸 D、AMP是其它嘌呤核苷酸的前体 E、嘌呤核苷酸从头合成的关键酶是CPS-Ⅰ 2、用14C标记Ser的羟甲基，嘌呤环上被同位素标记的碳原子是 A、C2，C8 B、C4 C、C6 D、C5 E、C2，C6 3、次黄嘌呤核苷酸（IMP）转变为腺嘌呤核苷酸（AMP）的氨基来自 A、Glu B、Asn C、Gln D、Asp E、NH3 4、合成嘌呤、嘧啶核苷酸均需要的物质是 A、Asn B、Gln C、Glu D、1－P－核糖 E、Gly 5、dTMP合成的直接前体是 A、UMP B、dUMP C、CMP D、dUDP E、UTP 6、关于脱氧核苷酸的形成，下列说法正确的是 A、先形成脱氧核糖再形成脱氧核苷酸 B、由相应的一磷酸核苷（NMP）直接还原形成 C、由相应的二磷酸核苷（NDP）直接还原形成 D、由相应的三磷酸核苷（NTP）直接还原形成 E、以上说法均不正确 7、有关嘧啶核苷酸叙述正确的是 A、先合成嘧啶环，再与磷酸核糖结合形成嘧啶核苷酸 B、游离氨是氨甲酰磷酸合成酶Ⅱ的底物 C、嘧啶核苷酸合成需要完整的甘氨酸分子 D、利用线粒体氨甲酰磷酸合成酶 E、在5－磷酸核糖分子上逐步合成嘧啶核苷酸 8、5－氟尿嘧啶（5－Fu）的抗癌作用是由于 A、抑制UMP的合成 B、抑制CTP的合成 C、抑制IMP的合成 D、抑制TTP的合成 E、抑制TMP的合成 9、嘧啶核苷酸分解的特征性产物是 A、CO2+NH3 B、CO2 C、NH3 D、尿酸 E、β－氨基酸 10、将核苷酸合成与糖代谢联系起来的物质是 A、葡萄糖 B、6－磷酸葡萄糖 C、5－磷酸核糖 D、1－磷酸核糖 E、1－磷酸葡萄糖 X型题 1、嘌呤核苷酸从头合成的原料是 A、磷酸核糖 B、CO2 C、一碳单位 D、谷氨酰胺 E、天冬氨酸 2、PRPP参与的代谢途径有
核酸的降解和核苷酸的代谢
第33章、核酸的降解和核苷酸的代谢(下册P387) 本章重点：熟悉体内核苷酸的来源、分布及多种生物学功能。了解食物中核酸的消化吸收概况。（一）合成代谢：1、熟悉从头合成的概念、原料、进行部位；熟悉从头合成的大致过程及特点。了解从头合成的调节概况。2、了解补救合成的概念、大致过程及生理意义。3、了解嘌呤核苷酸的相互转变。4、熟悉dNDP由NDP（N=A、G、U、C）还原生成的概况。 5、了解多种嘌呤核苷酸抗代谢物（嘌呤类似物、氨基酸类似物及叶酸类似物）的作用原理要点。（二）分解代谢：熟悉嘌呤核苷酸分解代谢的终产物及特点。（一）合成代谢：1、从头合成：熟悉嘧啶核苷酸从头合成的概念、原料、进行部位、大致过程及特点。熟悉dTMP 的生成，了解从头合成的调节要点2、补救合成：了解嘧啶核苷酸补救合成概况。3、抗代谢物：了解三种嘧啶核苷酸抗代谢物（嘧啶类似物、氨基酸类似物及叶酸类似物）的作用原理要点。（二）分解代谢：熟悉嘧啶核苷酸分解代谢的终产物及特点。 本章主要内容： 8-1 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）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。（二）嘧啶碱的分解代谢：见P391 图33-3 C：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）核糖核苷酸的生物合成 （1）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。 （2）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。
核酸的降解与核苷酸的代谢
第十章 核酸的降解与核苷酸的代谢 学习要求：通过本章学习，熟悉核酸的降解过程，掌握核酸酶的分类及其作用方式；了解核苷酸分解过程及不同生物嘌呤核苷酸分解代谢的区别；了解核苷酸从头合成途径的过程，掌握合成原料及嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸的合成特点，重点掌握核苷酸合成途径的调节，熟悉补救合成途径的过程和意义；熟悉核苷酸代谢与氨基酸代谢及糖代谢的相互关系；了解核苷酸代谢的有关理论对医药及生产实践的指导意义。 动物、植物和微生物都能合成各种核苷酸，因此核苷酸与氨基酸不同，不属于营养必需物质。细胞内存在多种游离的核苷酸，它们具有多种重要的生理作用：①作为合成核酸的原料。②ATP 在生物体内能量的贮存和利用中处于中心地位，是最重要的高能化合物。此外，GTP 在能量利用方面也有一定作用。③参与代谢和代谢调节。某些核苷酸或其衍生物是重要的信息物质，如 cAMP 是多种激素作用的第二信使；cGMP 也与代谢调节有关。④组成辅酶。腺苷酸是辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ、辅酶A 和FAD 四种辅酶的组成成分。⑤活化中间代谢物。UTP 和CTP 可使代谢物NDP （核苷二磷酸）化，成为活性代谢物直接用作合成原料，如UDP-葡萄糖称为“活性葡萄糖”，是合成糖原、糖蛋白的活性原料；CDP-甘油二酯是合成磷脂的活性原料。ATP 使蛋氨酸腺苷化生成的S-腺苷蛋氨酸（SAM ）作为甲基的直接供体，是合成肾上腺素、肌酸等物质的活性原料。 第一节 核酸的酶促降解 一、核酸的降解 生物组织中的核酸往往以核蛋白的形式存在，动物和异养型微生物可分泌消化酶类分解食物或体外的核蛋白和核酸。核蛋白可分解成核酸与蛋白质，核酸由各种水解酶催化逐步水解，生成核苷酸、核苷、戊糖和碱基等，这些水解产物均可被吸收，但动物体较少利用这些外源性物质作为核酸合成的原料，进入小肠粘膜细胞的核苷酸、核苷绝大部分进一步被分解。植物一般不能消化体外的有机物。 所有生物细胞都含有核酸代谢的酶类，能分解细胞内的各种核酸促进其更新。核酸降解产生的1-磷酸核糖可由磷酸核糖变位酶催化转变为5-磷酸核糖进入核苷酸合成代谢或糖代谢，碱基可进入核苷酸补救合成途径或分解排出体外。细胞内核酸的降解过程如下： 核酸 核酸酶 核苷酸酶 核苷 + 磷酸 核苷磷酸化酶 嘌呤碱和嘧啶碱 + 戊糖-1-磷酸 二、核酸酶 催化核酸水解的酶称为核酸酶（nuclease ）。核酸酶催化核酸分子中3′,5′-磷酸二酯键的水解断裂，属于磷酸二酯酶（phosphodiesterase ）。根据其作用底物可分为脱氧核糖核酸酶（DNase ，deoxyribonuclease ）和核糖核酸酶（RNase ,ribonuclease ）；按其作用位置又可分为核酸外切酶（exonuclease ）和核酸内切酶（endonuclease ）。 (一) 核酸外切酶 从核酸链一端逐个水解产生单核苷酸的酶称为核酸外切酶。核酸外切酶有多种，有的作用于DNA ，有的作用于RNA ，有的对二者都有催化作用。核酸外切酶有两种作用方式，一种是从核酸链的3′端开始逐个水解生成5′-核苷酸，具有3′→5′外切活性，如蛇毒磷酸二酯酶（VPD ）；另一种则是从核酸链的5′端开始逐个水解生成3′-核苷酸，具有5′→ 3′外切活性，如牛脾磷酸二酯酶（SPD ）。如图10-1。 B P B P B P B B P P 牛脾磷酸二酯酶 蛇毒磷酸二酯酶 OH B 53 图10-1 核酸外切酶的水解位置（B 代表碱基） VDP 和SDP 对DNA 和RNA 都有催化作用，分别用VPD 和SPD 水解核酸可得到5′-单核苷酸的混合物和3′-单核苷酸的混合物，用离子交换法可将混合物分离得到各种单核苷酸。这些单核苷酸在医药和科研上都具有重要应用价值。 （二）核糖核酸内切酶
生物化学—— 核苷酸代谢
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
第九章 核酸降解及核苷酸代谢复习题
核苷酸代谢复习题 一名词解释 限制性内切酶、核苷酸从头合成、核苷酸的补救合成、核酸酶、非特异性核酸酶、嘧啶核苷酸的补救合成、 二、问答题 1简述嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸合成的区别。 2.简述嘧啶碱和嘌呤碱的分解途径。 3.简述嘌呤和嘧啶核苷酸的从头合成途径。 4.简述脱氧核糖核苷酸的合成。 5.试述核苷酸在体内的主要生理功能。 6.简述PRPP( 磷酸核糖焦磷酸）在核苷酸代谢中的重要性。。 核苷酸代谢作业 一、判断是非 ⒈核酸酶是一种磷酸二酯酶。 ⒉核苷水解酶不能分解脱氧核糖核苷。 ⒊嘌呤核苷酸从头合成途径受 IMP反馈抑制。 ⒋在酶作用下，乳清酸和 5-磷酸核糖反应生成乳清苷酸。 ⒌在酶催化下，胞嘧啶与 5-磷酸核糖焦磷酸反应生成胞嘧啶核苷酸。 ⒍氨甲酰磷酸合成酶受 UMP的反馈抑制。 ⒎任何核苷一磷酸激酶均可催化 NMP转变为 NDP。 ⒏在酶催化下，UMP与谷酰胺反应可生成 CMP。 ⒐在酶催化下，UMP与 1-磷酸核糖反应可生成尿嘧啶核苷。 ⒑黄嘌呤氧化酶既可以使用黄嘌呤又可以使用次黄嘌呤作为底物。 ⒒真核生物内参与嘧啶核苷酸从头合成的酶都位于细胞质。 ⒓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。 二、填空题 ⒈叶酸的结构类似物及可抑制二氢叶酸还原酶活性。 ⒉蛇毒磷酸二酯酶作用于核酸时，其产物为。 ⒊人和猿类体内嘌呤代谢最终产物为。 4. 胸腺嘧啶分解的最终产物为、和等。 5 在嘌呤核苷酸合成中，谷酰胺的类似物可抑制甲酰苷氨咪核苷酸合成酶。 6. dUMP 在dTMP合成酶催化下，由和提供甲基可合成 dTMP。 7. 在 dTMP合成酶催化下，可以合成 dTMP 8.. 核苷酸抗代谢物中，常用嘌呤类似物是；常用嘧啶类似物是。 9. 嘧啶环的6个原子来自、和三种物质。 10. 嘌呤环合成的原料有、 有、、、。
第8章 核苷酸代谢习题
（一）选择题 1. 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 2. 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．GTP 3. 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 lO-CHOFH 4 B．N5，N lO＝CH-FH 4 C．N5，N lO-CH 2 -FH 4 D．N5-CH 3FH 4 E．N5-CH＝NHFH 4 5. 嘧啶核苷酸生物合成途径主要调节酶是： 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．天冬氨酸转氨甲酰酶E．胸苷酸合成酶 6. 5-氟尿嘧啶的抗癌作用机制是： A．合成错误的DNA B．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．核苷磷酸化酶 B．鸟嘌呤脱氨酶 C．腺苷脱氨酸D．黄嘌呤氧化酶 E．尿酸氧化酶 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. 将氨基酸代谢与核酸代谢紧密联系起来的是： A．磷酸戊糖途径 B．三羧酸循环 C．一碳单位代谢D．嘌呤核苷酸循环 E．鸟氨酸循环 10. 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 11. 下列物质中不是从头合成嘌呤核苷酸的直接原料：
生物化学笔记- 核苷酸的降解和核苷酸代谢
第十五章核苷酸的降解和核苷酸代谢 第一节分解代谢 一、核酸的降解 核酸由磷酸二酯酶水解，有核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、内切酶和外切酶之分。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶都是外切酶，既可水解DNA，又可水解RNA，但蛇毒磷酸二酯酶从3’端水解，生成5’-核苷酸；牛脾磷酸二酯酶从5’端水解，生成3’-核苷酸。细胞内还有限制性内切酶，可水解外源DNA。 二、核苷酸的降解 核苷酸由磷酸单酯酶水解成核苷和磷酸，特异性强的酶只水解5’-核苷酸，称为5’-核苷酸酶，或相反。核苷磷酸化酶将核苷分解为碱基和戊糖-1-磷酸，核苷水解酶生成碱基和戊糖。核糖-1-磷酸可被磷酸核糖变位酶催化为核糖-5-磷酸，进入戊糖支路或合成PRPP。 三、嘌呤的分解 （一）水解脱氨：腺嘌呤生成次黄嘌呤，鸟嘌呤生成黄嘌呤。也可在核苷或核苷酸水平上脱氨。（二）氧化：次黄嘌呤生成黄嘌呤，再氧化生成尿酸。都由黄嘌呤氧化酶催化，生成过氧化氢。别嘌呤醇是自杀底物，其氧化产物与酶活性中心的Mo4+紧密结合，有强烈抑制作用。可防止尿酸钠沉积，用于治疗痛风。 （三）鸟类可将其他含氮物质转化为尿酸，而某些生物可将尿酸继续氧化分解为氨和CO2。 四、嘧啶的分解 胞嘧啶先脱氨生成尿嘧啶，再还原成二氢尿嘧啶，然后开环，水解生成β-丙氨酸，可转氨参加有机酸代谢。胸腺嘧啶与尿嘧啶相似，还原、开环、水解生成β-氨基异丁酸，可直接从尿排出，也可转氨生成甲基丙二酸半醛，最后生成琥珀酰辅酶A，进入三羧酸循环。 第二节合成代谢 一、嘌呤核糖核苷酸的合成 （一）从头合成途径 1.嘌呤环的元素来源 2.IMP的合成：其磷酸核糖部分由PRPP提供，由5-磷酸核糖与ATP在磷酸核糖焦磷酸激酶催化下生成。IMP的合成有10步，分两个阶段，先生成咪唑环，再生成次黄嘌呤。首先由谷氨酰胺的氨基取代焦磷酸，再连接甘氨酸、甲川基，甘氨酸的羰基生成氨基后环化，生成5-氨基咪唑核苷酸。然后羧化，得到天冬氨酸的氨基，甲酰化，最后脱水闭环，生成IMP。 3.AMP的合成：IMP与天冬氨酸生成腺苷酸琥珀酸，由腺苷酸琥珀酸合成酶催化，GTP提供能量。腺苷酸琥珀酸裂解酶催化分解生成AMP和延胡索酸。 4.GMP的合成：IMP先由次黄嘌呤核苷酸脱氢酶氧化生成黄嘌呤，再由谷氨酰胺提供氨基，生成GMP。（二）补救途径： 1.碱基与核糖-1-磷酸在特异的核苷磷酸化酶催化下生成核苷，再由其核苷磷酸激酶生成核苷酸。只有腺苷激酶。 2.嘌呤与PRPP在磷酸核糖转移酶催化下生成核苷酸。有腺嘌呤磷酸核糖转移酶和次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶。 （三）调控 从头合成途径受AMP和GMP的反馈抑制，第一步转酰胺酶受二者抑制，分枝后的第一步只受自身抑制。从头合成与补救途径之间有平衡。先天缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶称为莱-纳二氏综合症，X染色体隐性遗传，患者尿酸和PRPP水平高，从头合成加速，导致痛风和自残。正常大脑中次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶活力高，而从头合成酶活力低，对补救途径依赖较大。别嘌呤醇可降低尿酸浓度，但不能降低PRPP浓度，不能防止自残。 二、嘧啶核糖核苷酸的合成 （一）尿嘧啶核苷酸的合成：谷氨酰胺与碳酸氢根在氨甲酰磷酸合成酶催化下生成氨甲酰磷酸，消耗2个ATP。氨甲酰磷酸与天冬氨酸生成氨甲酰天冬氨酸，闭环氧化生成乳清酸，再与PRPP生成乳清苷酸，脱羧生成UMP。 （二）CMP的合成：UMP先与2分子ATP反应生成UTP，在CTP合成酶催化下与谷氨酰胺、ATP生成CTP。 （三）补救途径：尿嘧啶可与PRPP生成UMP，也可与1-磷酸核糖生成尿苷，再被尿苷激酶催化生成UMP。胞嘧啶不能与PRPP反应，但胞苷可被尿苷激酶催化生成CMP。 （四）调控：氨甲酰磷酸合成酶受UMP反馈抑制，天冬氨酸转氨甲酰酶和CTP合成酶受CTP反馈抑制。 三、脱氧核糖核苷酸的合成 （一）核糖核苷酸的还原：由核糖核苷酸还原酶体系催化，包括4种蛋白，可将NDP还原为dNDP，需镁和ATP。各种核苷一磷酸酸可被特异的核苷一磷
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GMP
08 生物化学习题与解析核苷酸代谢
核苷酸代谢 一、选择题 (一) A 型题 1 .下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述正确的就是 A .嘌呤环的氮原子均来自于氨基酸的α - 氨基 B .氨基甲酰磷酸为嘌呤环提供甲酰基 C .次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化 IMP 转变成 GMP D .由 IMP 合成 AMP 与 GMP 均有 ATP 供能 E .合成过程中不会产生自由嘌呤碱 2 、体内进行嘌呤核苷酸从头合成的就是 A .胸腺 B .骨髓 C .肝 D .脾 E .小肠粘膜 3 .嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的就是 A . AMP B . GMP C . IMP D . ATP E . GTP 4 .人体内嘌呤核苷酸的分解代谢的主要终产物就是 A .尿素 B .尿酸 C .肌酸 D .肌酸酐 E .β - 丙氨酸 5 .胸腺嘧啶的甲基来自 A . N 10 -CHO-FH 4 B . N 5 , N 10 =CH-FH 4 C . N 5 , N 10 -CH 2 -FH 4 D . N 5 -CH 3 -FH 4 E . N 5 -CH=NH-FH 4 6 .哺乳动物嘧啶核苷酸从头合成的主要调节酶就是 A .天冬氨酸氨基甲酰转移酶 B .二氢乳清酸酶 C .二氢乳清酸脱氢酶 D .乳清酸磷酸核糖转移酶 E .氨基甲酰磷酸合成酶 II 7 .嘧啶核苷酸生物合成时 CO 2 中 C 原子进入嘧啶哪个部位？ A . C 6 B . C 4 C . C 5 D . C 2 E .没有进入 8 .痛风症患者血中含量升高的物质就是 A .尿酸 B .肌酸 C .尿素 D .胆红素 E . NH 4 9 .不属于嘌呤核苷酸从头合成直接原料的就是 A . CO 2 B .谷氨酸 C .甘氨酸 D .一碳单位 E .天冬氨酸 10 . dTMP 合成的直接前体就是 A . dCMP B . dUDP C . dUMP D . UMP E . UDP 11 .嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸合成的共同原料就是 A .丙氨酸 B .谷氨酸 C .甘氨酸 D .天冬酰胺 E .天冬氨酸 12 .嘌呤核苷酸分解代谢的共同中间产物就是 A . IMP B . XMP C .黄嘌呤 D .次黄嘌呤 E .尿酸 13 .下面分别表示嘌呤环结构中各原子的编号,谷氨酰胺提供哪些原子 A . C 2 、 C 8 B . C 4 、 C 5 、 N 7 C . N 1 D . N 3 、 N 9 E . C 4 14 .哺乳类动物体内直接催化尿酸生成的酶就是 A .核苷酸酶 B .黄嘌呤氧化酶 C .鸟嘌呤脱氨酶 D .腺苷脱氨酶 E .尿酸氧化酶 15 .最直接联系核苷酸合成与糖代谢的物质就是 A . 5- 磷酸核糖 B . 1- 磷酸葡萄糖 C . 6- 磷酸葡萄糖 D . 1 , 6- 二磷酸葡萄糖 E .葡萄糖 16 . HGRPT (次黄嘌呤 - 鸟嘌呤磷酸核糖转移酶)参与下列哪种反应