11第十一章 核酸降解和核苷酸代谢2015

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

第十章核苷酸代谢

第十章核苷酸代谢习题 一、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() A.谷氨酰胺和天冬氨酸 B.谷氨酸和甘氨酸 C. 丙氨酸和谷氨酸 D.天冬酰胺和甘氨酸 2. 下列参与核苷酸重建最重要的酶() A.腺苷激酶 B.尿苷-腺苷激酶 C. 腺嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 D.脱氧胞苷激酶 3.人体内嘌呤化合物分解代谢的最终产物() 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产物尿酸 二、填空题 1.嘌呤和嘧啶核苷酸从头合成均需要原料有__________、___________、____________和谷氨酰胺。 2.嘌呤核苷酸从头合成的第一个核苷酸产物是_________。 3.催化IMP转变为AMP的酶有___________。 4.催化IMP转变为GMP的酶有___________。 5. 嘌呤核苷酸从头合成途径是在___________基础上装配碱基,首先合成的核苷酸是___________,然后才能分别合成AMP和GMP。 6.人类嘌呤化合物分解代谢的最终产物是_________,痛风病人尿酸含

量升高,可用_________阻断尿酸的生物进行治疗。 7.催化鸟嘌呤重建核苷酸的酶是_________,此反应还需要________参加。 8.嘧啶核苷酸从头合成所需要的原料有_________、_________、 __________和CO2。 9.嘧啶核苷酸从头合成第一个合成的核苷酸是_________,然后脱羧生成_________。 10.CTP是由________转变而来,dTMP是由_______转变而来。 11.催化UDP转变为dUDP的酶是_________,此酶需要________和__________为辅因子。 12.催化氧化型硫氧化还原蛋白还原的酶是_________。 13.催化dUMP转变为dTMP 的酶是__________,此酶的辅酶是_______,它转运__________给dUMP生成dTMP。 14.N5,N10-亚甲基四氢叶酸参与dTMP合成后生成__________,需经___________酶催化转变为FH4,抑制此酶的常用免疫抑制剂是__________。 (五)问答题 二、参考答案 (一)选择题 AED (二)填空题 1.CO2;天冬氨酸;磷酸核糖焦磷酸(PRPP)

生化第十章核苷酸代谢

第十章核苷酸代谢 本章要点 ▲核苷酸类的生理学功能 1.作为核酸合成的原料,这是核苷酸的最主要的功能。 2.体内能量的利用形式。ATP是细胞的主要能量形式。此外GTP等也可以提供能量。3.参与代谢和生理调节 4.组成辅酶 5.作为代谢中间物的载体 一、嘌呤核苷酸的合成与分解代谢 二、嘧啶核苷酸的合成与分解代谢

嘌呤分解代谢嘧啶分解代谢 一、简答题 1.什么叫核苷酸的从头合成途径? 答:利用最基本的合成原料,经一系列酶促反应,合成核苷酸。 2.什么叫核苷酸的补救合成途径? 答:利用体内游离的含氮有机碱或核苷,经过简单的反应过程,合成核苷酸。 二、问答题 1.嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸的从头合成途径有何不同?

答:嘌呤核苷酸合成是在PRPP的基础上,利用相关原料,逐个合成嘌呤环,其重要中间物为IMP,由此再转变或AMP和GMP;嘧啶核苷酸合成是先合成嘧啶环,再与PRPP反应生成嘧啶核苷酸,其重要中间物为OMP,由此再转变成其它嘧啶核苷酸。 2.体内脱氧核苷酸是如何生成的? 答:NDP水平上直接还原核糖C2–OH,参于该反应的酶和蛋白质:核糖核苷酸还原酶,硫氧化还原蛋白,硫氧化还原蛋白还原酶,NADPH+H+,该酶体系作用的过程。 3.氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ与酶Ⅱ有何区别?试作全面比较之。 答:氨基甲酰磷酸合成酶I存在于肝线粒体,以NH3为氮源,合成氨基甲酰磷酸,进而参于尿素生成反应。氨基甲酰磷酸合成酶II存在于所有细胞的胞液,以谷氨酰胺为氮源,合成氨甲酰磷酸,进而参与嘧啶核苷酸合成过程,其他如变构激活剂、反馈抑制剂等的区别。 第八章复习要点 1. 参与核苷酸从头合成/补救合成的原料概况。 2. 一碳单位,碳酸氢根,谷氨酰胺,天冬氨酸以及甘氨酸在核苷酸从头合成中的作用。 3. 核酸酶的类型。 4. 核苷酸抗代谢物/类似物的作用机制。 5. 嘌呤/嘧啶核苷酸从头合成如何与磷酸戊糖途径交汇? 6. 尿酸水平异常与痛风症的关系。 7. 核苷酸别于遗传信息携带者外的生物学功能; 至少举三例。 8. 嘌呤/嘧啶核苷酸从头合成/补救合成。 9. 嘌呤核苷酸补救合成缺陷与遗传疾病的联系;一例。 10.嘧啶核苷酸降解代谢如何与能量代谢或糖异生连接?

核苷酸代谢与遗传性疾病

核苷酸代谢与遗传性疾病 ●摘要: 核苷酸是遗传物质核酸的基本结构单位,它具有多种生物学功用,如作为核酸合成的原料;.构成能量物质,如A TP、GTP、CTP等;参与代谢和生理调节,如cAMP是体内重要第二信使物质,参与信号转导;.组成辅酶,如腺苷是多种辅酶的组成成分;组成活性中间代谢物,核苷酸是多种活性中间代谢物的载体如UDP葡萄糖,CDP-甘油二酯,SAM等。鉴于核苷酸有如此重要的生理意义,因此它在代谢过程中的异常情况往往造成严重的后果,近年来不断发现由于核苷酸代谢而造成的一系列遗传性疾病。本文将以核苷酸的基本代谢情况为基础,分别从嘌呤和嘧啶代谢异常的典型疾病出发探讨有关核苷酸代谢与遗传性疾病。 ●关键词: 核苷酸代谢嘌呤代谢遗传病嘧啶代谢遗传病 ●核苷酸 核苷酸是核酸的基本结构单位,分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。而核苷酸则由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。构成核苷酸的碱基有五种,分别属于嘌呤和嘧啶。戊糖作为核苷酸的另一重要成分,脱氧核糖核苷酸中的戊糖是β-D-2-脱氧核糖,核糖核苷酸中的戊糖是β-D-核糖。核苷酸在体内分布广泛,细胞中主要以5‘-核苷酸形式存在。核苷酸具有多种生物学功用:1.作为核酸合成的原料;2.构成能量物质,如A TP、GTP、CTP等;3.参与代谢和生理调节,如cAMP是体内重要第二信使物质,参与信号转导;4.组成辅酶,如腺苷是多种辅酶的组成成分;5.组成活性中间代谢物,核苷酸是多种活性中间代谢物的载体如UDP 葡萄糖,CDP-甘油二酯,SAM等。 ●核苷酸的代谢 核苷酸的合成代谢 一、嘌呤核糖核苷酸的合成 (一)从头合成途径 1.IMP的合成:其磷酸核糖部分由PRPP提供,由5-磷酸核糖与A TP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。 2. 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。 3.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。 2.嘌呤与PRPP在磷酸核糖转移酶催化下生成核苷酸。 (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。

11第十章 核苷酸代谢

第十章核苷酸代谢 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。 食物中的核酸多以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中受胃酸的作用,分解成核酸与蛋白质。核酸进人小肠后,受胰液和肠液中各种水解酶的作用逐步水解(图10-1)。核苷酸及其水解 产物均可被细胞吸收,其他绝大部分在肠粘 膜细胞中被进一步分解。分解产生的戊糖被 吸收而参加体内的戊糖代谢;嘌呤和嘧啶碱 则主要被分解而排出体外。因此,食物来源 的嘌呤和嘧啶碱很少被机体利用。 核苷酸在体内分布广泛。细胞中主要以5'-核 苷酸形式存在,其中又以5'-ATP含量最多。 一般说来,细胞中核苷酸的浓度远远超过脱 氧核苷酸,前者约在mmol范围,而后者只在 μmol水平。在细胞分裂周期中,细胞内脱 氧核苷酸含量波动范围较大,核苷酸浓度则 相对稳定。不同类型细胞中各种核苷酸含量 差异很大。而在同一种细胞中,各种核苷酸含量虽也有差异,但核苷酸总含量变化不大。 核苷酸具有多种生物学功用: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。ATP是细胞的主要能量形式。此外GTP等也可以提供能量。③参与代谢和生理调节。某些核苷酸或其衍生物是重要的调节分子。例如cAMP是多种细胞膜受体激素作用的第二信使;cGMP也与代谢调节有关。④组成辅酶。例如腺苷酸可作为多种辅酶(NAD、FAD、CoA等)的组成成分。⑤活化中间代谢物。核苷酸可以作为多种活化中间代谢物的载体。例如UDP葡萄糖是合成糖原、糖蛋白的活性原料,CDP二酰基甘油是合成磷脂的活性原料,S-腺苷甲硫氨酸是活性甲基的载体等。ATP还可作为蛋白激酶反应中磷酸基团的供体。 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 从头合成途径,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,称为从头合成途径(de novo synthesis)。补救合成途径,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,称为补救合成途径(salvagepathway),或称重新利用途径。两者在不同组织中的重要性各不相同,例如肝组织进行从头合成途径,而脑、骨髓等则进行补救合成。一般情况下,前者是合成的主要途径。 (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。核素示踪实验证明,合成嘌呤碱的前身物均为简单物质,如图10-2所示。图中可见合成嘌呤环的各元素来源,例如氨基酸、CO2及甲酰基(来自四氢叶酸)等。嘌呤核苷酸的从头合成在胞质中进行。反应步骤比较复杂,可分为两个阶段:首先合成次黄嘌呤核苷酸(inosine monophosphate,IMP),然后IMP再转变成腺嘌呤核苷酸(AMP)与鸟嘌呤核苷酸(GMP )。 222

第十一章核酸化学及核苷酸代谢(改)及答案

第十、十一章核酸化学及核苷酸代谢 一、填空题 1、核酸的基本单位是核苷酸,它由碱基、戊糖和磷酸组成。 2、DNA双螺旋中只存在2种碱基对,T总与A配对,C总与G配对。 3、两类核酸在细胞中的分布不同,DNA主要位于细胞核中,RNA主要位于细胞质中。 4、核酸分子中的糖苷键均为β型糖苷键。核苷与核苷间通过3’-5’磷酸二脂键连接而形成多聚体。 5、X射线衍射证明,核苷中碱基环平面与戊糖环平面相互垂直。 6、核酸在260nm附近有强吸收,这是由于碱基中有共轭双建的存在。 7、双链DNA中碱基C+G含量多则Tm值高。 8、变性DNA的复性与许多因素有关,包括复性温度、DNA浓度、溶剂离子强度、 DNA片段大小和样品均度。 9、常用二苯胺法测定DNA含量,用苔黑法测定RNA含量。 10、维持DNA双螺旋的稳定因素有氢键、碱基堆积力、离子键、范德华力等。 11、引起核酸变性的因素很多,如加热、极端PH条件和有机溶剂等。 12、核苷酸的合成包括全程合成和补偿两条途径。 13、核酸中的嘌呤代谢主要是腺嘌呤、鸟嘌呤首先脱氨,分别生成次黄嘌呤和黄嘌呤,再进一步代谢生成尿酸。不同种类的生物分解嘌呤的能力不同,产物也不同。人类、灵长类、嘌呤的最终产物为尿酸;除人和猿以外的哺乳动物、双翅目昆虫嘌呤的最终产物为尿囊素;某些硬骨鱼类嘌呤的最终产物为尿囊酸。 14、嘧啶的分解代谢中胞嘧啶或甲基胞嘧啶经脱氨及氧化等作用后,分别转变为β-丙氨酸及β-氨基异丁酸。 15、嘌呤核苷酸的合成是先合成磷酸核糖,然后逐步掺入碳原子或氮原子形成嘌呤环,最后合成嘌呤核苷酸,其合成的起始物质是5-PRPP。合成嘧啶核苷酸时,首先合成嘧啶环,再与磷酸核糖结合,生成嘧啶核苷酸,最后转化为胞嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸。合成前体是氨基酰磷酸。 二、选择题 1、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性,条件之一是( B ) A、骤然冷却 B、缓慢冷却 C、浓缩 D、加入浓的无机盐 2、在适宜条件下,核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋,取决于( D ) A、DNA的Tm值 B、序列的重复程度 C、核酸链的长短 D、碱基序列的互补 3、核酸中核苷酸之间的连接方式是:( C ) A、2’,5’—磷酸二酯键 B、氢键 C、3’,5’—磷酸二酯键 D、糖苷键 4、tRNA的分子结构特征是:( A ) A、有反密码环和3’—端有—CCA序列 B、有密码环 C、有反密码环和5’—端有—CCA序列 D、5’—端有—CCA序列

核苷酸代谢

第十章核苷酸代谢 一、A型选择题 1.从头合成嘌呤核苷酸,首先合成出来的是 A.PRPP B.GMP C.XMP D.AMP E.IMP 2.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3.嘧啶环中的两个氮原子来自 A.谷氨酰胺和氨B.谷氨酰胺和天冬酰胺C.谷氨酰胺和谷氨酸D.谷氨酰胺和氨甲酰磷酸E.天冬氨酸和氨甲酰磷酸 4.下列关于氨基甲酰磷酸的叙述哪项是正确的 A.主要用来合成谷氨酰胺B.用于尿酸的合成 C.合成胆固醇D.为嘧啶核苷酸合成的中间产物E.为嘌呤核苷酸合成的中间产物 5.提供嘌呤环N-3和N-9的化合物是 A.天冬氨酸B.丝氨酸C.丙氨酸D.甘氨酸E.谷氨酰胺6.嘧啶合成所需的氨基甲酰磷酸的氨源来自 A.NH3 B.天冬氨酸C.天冬酰胺D.谷氨酸E.谷氨酰胺7.临床上常用哪种药物治疗痛风症 A.消胆胺B.5-氟尿嘧啶C.6-巯基嘌呤D.氨甲蝶呤E.别嘌呤醇8.5-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.抑制二氢叶酸还原酶的活性,从而抑制了TMP的合成 9.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A TP供能 E.次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化IMP转变成GMP 10.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11.能在体内分解产生β-氨基异丁酸的核苷酸是 A.CMP B.AMP C.TMP D.UMP E.IMP 12.关于天冬氨酸氨基甲酰基转移酶的下列说法,哪一种是错误的 A.GTP是其反馈抑制剂B.是嘧啶核苷酸从头合成的调节酶C.是由多个亚基组成D.是变构酶 E.服从米-曼氏方程 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

《生物化学》考研内部课程配套练习第九章蛋白质代谢及第十章核酸代谢

第九章蛋白质代谢及第十章核苷酸代谢练习 (一)名词解释 1、蛋白酶; 2、肽酶; 3、转氨作用; 4、尿素循环; 5、生糖氨基酸; 6、生酮氨基酸; 7、核酸酶; 8、限制性核酸内切酶; 9、一碳单位 (二)英文缩写符号 1、GOT;2.GPT;3、PRPP;4、GDH;5、IMP。 (三)填空 1.生物体内的蛋白质可被和共同作用降解成氨基酸。 2.多肽链经胰蛋白酶降解后,产生新肽段羧基端主要是和氨基酸残基。 3.胰凝乳蛋白酶专一性水解多肽链由族氨基酸端形成的肽键。 4.氨基酸的降解反应包括、和作用。 5.转氨酶和脱羧酶的辅酶通常是。 6.谷氨酸经脱氨后产生和氨,前者进入进一步代谢。 7.尿素循环中产生的和两种氨基酸不是蛋白质氨基酸。 8.尿素分子中两个N原子,分别来自和。 9.生物固氮作用是将空气中的转化为的过程。 10.固氮酶由和两种蛋白质组成,固氮酶要求的反应条件是、和。11.硝酸还原酶和亚硝酸还原酶通常以或为还原剂。 12.芳香族氨基酸碳架主要来自糖酵解中间代谢物和磷酸戊糖途径的中间代谢物。13.组氨酸合成的碳架来自糖代谢的中间物。 14.氨基酸脱下氨的主要去路有、和。 15.胞嘧啶和尿嘧啶经脱氨、还原和水解产生的终产物为。 16.参与嘌呤核苷酸合成的氨基酸有、和。 17.尿苷酸转变为胞苷酸是在水平上进行的。 18.脱氧核糖核苷酸的合成是由酶催化的,被还原的底物是。 19.在嘌呤核苷酸的合成中,腺苷酸的C-6氨基来自;鸟苷酸的C-2氨基来自。20.对某些碱基顺序有专一性的核酸内切酶称为。 21.多巴是经作用生成的。 22.生物体中活性蛋氨酸是,它是活泼的供应者。 (四)选择题 1.转氨酶的辅酶是:

核苷酸代谢

八、核苷酸代谢 1、人体内嘌呤核苷酸从头合成最活跃的组织是: A. 脑 B. 肝 C. 骨髓 D. 胸腺 E. 小肠粘膜 2、人体内嘌呤分解的终产物是: A. 尿素 B. 肌酸 C. 尿酸 D. 肌酸酐 E.CO2和NH3 3、嘌呤核苷酸从头合成首先生成的核苷酸是: A. GMP B. IMP C. AMP D. ATP E. GTP 4、哺乳动物体内直接催化尿酸生成的酶是: A. 核苷酸酶 B. 腺苷酸脱氨酶 C.尿酸氧化酶 D. 黄嘌呤氧化酶 E. 鸟嘌呤脱氨酶 5、最直接联系糖代谢与核苷酸合成的物质是: A. 葡萄糖 B. 葡糖-6-磷酸 C. 葡糖-1-磷酸 D. 核糖-5-磷酸 E.葡糖1,6-二磷酸 6、次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶参与的反应是: A. 嘧啶核苷酸从头合成 B.嘌呤核苷酸从头合成 C.嘧啶核苷酸补救合成 D.嘌呤核苷酸补救合成 E.嘌呤核苷酸分解代谢 7、哪种物质不是嘌呤核苷酸从头合成的直接原料: A. CO2 B. 谷氨酸 C. 甘氨酸 D. 天冬氨酸 E. 一碳单位 8、谷氨酰胺-PRPP氨基转移酶催化的反应是: A.从甘氨酸合成嘧啶环 B.从核糖-5-磷酸生成磷酸核糖焦磷酸 C.从磷酸核糖焦磷酸生成磷酸核糖胺 D.从次黄嘌呤核苷酸生成腺嘌呤核苷酸 E. 从次黄嘌呤核苷酸生成鸟嘌呤核苷酸 9、谷氨酰胺中的酰胺基为核苷酸合成提供的元素是: A. 腺嘌呤上的氨基 B. 嘌呤环上的两个氮原子 C. 嘧啶环上的两个氮原子 D. 尿嘧啶核苷酸上的两个氮原子 E. 胸腺嘧啶核苷酸上的两个氮原子 10、嘌呤核苷酸从头合成的正性调节分子是 A.二磷酸腺昔B.5"一磷酸核糖 C. 腺嘌呤核苷酸 D. 鸟嘌呤核苷酸E.次黄嘌呤核苷酸 11、下列氨基酸中参与体内嘧啶核苷酸合成的是: A. 甘氨酸 B. 谷氨酸 C. 精氨酸 D.天冬氨酸 E.天冬酰胺 12、下列途径中与核酸合成关系最为密切的是: A. 糖酵解 B. 糖异生 C. 尿素循环 D.磷酸戊糖途径 E.柠檬酸循环 13、下列不受甲氨蝶呤抑制的生物化学过程是: A.DNA复制 B.蛋白质合成 C. 嘧啶碱合成 D. 嘌呤碱合成 E. 四氢叶酸合成 14.阿糖胞苷干扰核苷酸代谢的机制是:

第十一章核酸降解及核苷酸代谢练习题

第十章核酸降解及核苷酸代谢练习题 一、填空 1.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。2.在嘌呤核苷酸从头合成中最重要的调节酶是_________酶和__________酶。 3.别嘌呤醇治疗痛风症的原理是由于其结构与________相似,并抑制__________酶的活性。4.氨甲喋呤(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。 5.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____________。6.人体内嘌呤核苷酸分解代谢的最终产物是____________,与其生成有关的重要酶是____________。 7.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.核糖核苷酸核糖核苷酸还原酶 2.磷酸核糖焦磷酸激 3.次黄嘌呤黄嘌呤氧化 4.叶酸二氢叶酸还原 5.6-巯基嘌呤(6MP),5-氟尿嘧啶(5-Fu) 6.尿酸黄嘌呤氧化酶 7.GTP ATP 二、单选题 1.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 2.人体内嘌呤核苷酸分解的终产物是: A.尿素B.肌酸C.肌酸酐D.尿酸E.β丙氨酸 3.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? 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5.HGPRT(次黄嘌呤-鸟嘌磷酸核糖转移酶)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 6.氟尿嘧啶(5Fu)治疗肿瘤的原理是: 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E.抑制四氢叶酸合成 7.提供其分子中全部N和C原子合成嘌呤环的氨基酸是: A.丝氨酸B.天冬氨酸C.甘氨酸D.丙氨酸E.谷氨酸 8.嘌呤核苷酸从头合成时GMP的C-2氨基来自: A.谷氨酰胺B.天冬酰胺C.天冬氨酸D.甘氨酸E.丙氨酸 9.dTMP合成的直接前体是: A.dUMP B.TMP C.TDP D.dUDP E.dCMP 10.在体内能分解为β-氨基异丁酸的核苷酸是: A.CMP B.AMP C.TMP D.UMP E.IMP

10 第十一章 氨基酸代谢

班级学号姓名 第十一章氨基酸代谢作业及参考答案 一. 解释 3. 必需氨基酸 4. 高氨血症 5.?转氨基作用 6. 联合脱氨基作用 7. 嘌呤核苷酸循环 8. 鸟氨酸循环 9.一碳单位11.腐败作用12. 丙氨酸-葡萄糖循环,13. 苯酮酸尿症 二、填空 1. 氨基酸脱氨基的主要方式有(),()和()。 2. 氨基酸脱氨基的产物有()和()。 3. 没有脱掉氨基的脱氨基方式是()作用。 4. 在肝脏中活性最高的转氨酶是(),而在心肌中活性最高的转氨酶是()。 5. 在心肌、骨骼肌中氨基酸主要通过()。 6. 参与联合脱氨基的酶是(),()。 7. 氨的去路主要有(),()和()。 8.()是合成尿素的主要器官,尿素的生成实质上是机体对氨的一种()方式。 9. 因肝脏功能障碍导致()循环障碍引起血氨升高,因而消耗了脑中()使 ()循环原料减少造成脑()不足,导致昏迷。 10. 肝功能障碍、血中氨增高可用()溶液灌肠,禁用()溶液。 11. α-酮酸的去路有(),()和()。 12. γ-氨基丁酸由()氨酸经()作用产生,可服用维生素()而使其生成量增加。 13. 牛磺酸是()氨酸氧化脱羧的产物,用于合成(),是()的成分。 14. 色氨酸经羧化、脱羧产生(),对血管有()作用。 15. α-酮戊二酸、丙酮酸、草酰乙酸分别由_____、_____和_____脱氨基主要产生,它们都是糖代谢的重 要中间产物。 16. 由于谷氨酸脱氢酶_____强,而且在心肌和骨骼肌中活性_____,故不能承担体内主要脱氨基作用。 17. 还原型谷胱甘肽对维持_____活性和_____稳定性有重要作用。 18. 谷胱甘肽有_____和_____两种形式,两者可以通过_____反应互相转变。 19. 一碳单位代谢的辅酶是_____,其分子中_____和_____原子是结合一碳基团的位置。 20. 维生素B12是合成_____的重要辅酶,它以_____形式参加作用。 21. 甲硫氨酸与ATP反应生成,它是体内具有_____的化合物,所以又称____甲硫氨酸。 22. 维生素B12缺乏往往伴有缺乏症,故维生素B12缺乏时会产生_____。 24. 苯丙氨酸在体内既可生成也可生成,所以称为氨基酸。 25. 体内氨的主要来源有_____,_____和_____。 26. 酪氨酸在体内经羟化、脱羧基甲基化等反应,可转变为,和__ ___, 三者统称为,均为神经递质。 27. 先天性酪氨酸缺陷的人,因合成障碍则毛发、皮肤呈_____色称为。 28. 糖转变为氨基酸只能提供不能提供_____。 29. 糖和脂肪相互转化的两个枢纽性物质是和。 30. 生糖及生酮氨基酸都能转变为进而合成,再合成脂肪。 31. α-氨基酸的氨基通过_____酶的催化转移到_____的_____位,从而生成新的和___ __的 过程叫转氨基作用。此酶的辅酶是磷酸吡哆醛。 33. 人体必需氨基酸包括_____、_____、_____、_____、_____、______、_____、_____。 34.氨在_____中通过循环生成_____,经_____排泄。 35.肝功能严重受损,血氨浓度_____,而血中尿素含量_____。 37.含硫氨基酸包括__ ___、__ ___、。 38.S-腺苷甲硫氨酸可通过_____产生,是体内供给_____的活性形式。 40.转氨酶的辅酶和氨基酸脱羧酶的辅酶都为。

核苷酸代谢

第十章核苷酸代谢 一、填空题: 1、人及猿类体内嘌呤代谢最终产物为。 2、别嘌呤醇对有强烈的抑制作用。 3、胸腺嘧啶分解的最终产物有、和。 4、参与嘌呤环合成的氨基酸有、和等。 5、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。 6、核苷酸的合成包括和两条途径。 7、脱氧核苷酸是由还原而来。 8、嘌呤核苷酸从头合成途径首先形成核苷酸,嘧啶核苷酸生物合成形成核苷酸,脱羧后生成核苷酸。 9、dTMP是由经修饰作用生成的。 10、不同生物分解嘌呤碱的终产物不同,人类和灵长类动物嘌呤代谢一般止于,灵长类以外的一些哺乳动物可生成;大多数鱼类生成,一些海洋无脊椎动物可生成。 二、选择题(只有一个最佳答案): 1、嘧啶核苷酸的第几位碳原子是来自于CO2的碳( ) ①2 ②4 ③5 ④6 2、dTMP的直接前体是() ①dCMP ②dAMP ③dUMP ④dGMP 3、嘌呤核苷酸的嘌呤核上第1位N原子来自() ①Gln ②Gly ③Asp ④甲酸 4、嘌呤环中第4位和第5位碳原子来自下列哪种化合物?() ①甘氨酸②天冬氨酸③丙氨酸④谷氨酸 三、是非题(在题后括号内打√或×): 1.嘌呤核苷酸的生物合成是先形成嘌呤环,再与糖环结合。() 2、CMP是在UMP基础上经谷氨酰胺脱氨消耗ATP形成的。() 3、脱氧核苷酸是在二磷酸核苷酸的基础上还原生成的。() 4、限制性核酸内切酶是能识别几个特定核甘酸顺序的DNA水解酶。() 5.胞嘧啶、尿嘧啶降解可以产生β-丙氨酸。() 6、嘌呤核苷酸的从头合成是先闭环,再形成N-糖苷键。() 7、L-氨基酸氧化酶是参与氨基酸脱氨基作用的主要酶。() 四、问答题: 1、核苷酸及其衍生物在代谢中有什么重要性? 2、说明嘌呤与嘧啶的降解有何区别?

华中农业大学生物化学本科试题库第11章氨基酸代谢(可编辑修改word版)

第11 章氨基酸代谢单元自测题 (一) 名词解释 1.氨基酸代谢池2.氮平衡3.蛋白质的营养价值4.必需氨基酸 5.非必需氨基酸6.自身激活作用7.γ—谷氨酰基循环8.转氨基作用 9.联合脱氨基作用10.尿素循环11.一碳单位 (二)填空题 1.正常动物的蛋白质代谢情况是属于平衡,即= 。 2.体内不能合成而需要从食物提供的氨基酸称为。 3.食物蛋白质的消化自部位开始,蛋白质的主要消化部位是。 4.胃液中胃蛋白酶可激活胃蛋白酶原,此过程称。 5.肠道中氨的主要来源有和,同时也是血氨的。 6.谷氨酸在肝脏L—谷氨酸氧化酶作用下生成和还原型NADPH 或NADH,前者可进人循环最终氧化为CO2 和H2O。 7.直接生成游离氨的脱氨基方式有和,骨骼肌有循环。 8.只将氨基从一个氨基酸移向另一个氨基酸的脱氨基方式是。 9.转氨酶的辅酶称,它与接受底物脱下的氨基结合转变为。 10.丙氨酸经转氨基作用可产生游离氨和,后者可进入途径进一步代谢。 11.L—谷氨酸脱氢酶的辅酶是,和是此酶的别构抑制剂。 12.嘌呤核苷酸循环中最终将NH3 释放出的化合物称,催化的此反应的酶是。 13.转运氨并降低其毒性的氨基酸称和。 14.鸟氨酸循环是合成的过程。催化此循环的酶存在于。 15.尿素分子中两个N 原子,一个来自,另一个来自,通过由其他氨基酸提供。 16.由尿素合成过程中产生的两种氨基酸和不参与人体内蛋白质合成。 17.氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ催化和等合成氨基甲酰磷酸,是此酶的激活剂。 18.在鸟氨酸循环中,水解产生尿素和鸟氨酸,故此循环又称鸟氨酸循环。 19.体内直接甲基供体是,含(氨基酸)。 20.合成黑色素的主要原料是或。 21.儿茶酚胺包括、和三种物质。 (三)选择题 1.含谷丙转氨酶(GPT)最多的器官是: a.胰脏b.心脏c.肝脏d.肾脏e.血清 2.转氨酶的辅酶为: a.NAD+ b.NADP+ c.FAD d.FMN e.磷酸吡哆醛 3.氨的主要代谢去路是: a.合成尿素b.合成谷氨酰胺c.合成丙氨酸 d.合成核苷酸e.合成非必需氨基酸 4.合成尿素的器官是: a.肝脏b.肾脏 c.肌肉d.心脏e.胰腺 5.1 摩尔尿素的合成需消耗ATP 摩尔数: a.2 b.3 c. 4 d.5 e.6 6.有关鸟氨酸循环,下列说法哪一个是错的: a.反应部位是肝脏线粒体b.氨基甲酰磷酸合成所需的酶存在于肝脏线粒体 c.尿素由精氨酸水解而得d.每合成1 摩尔尿素需消耗4 摩尔ATP e. 循环中生成的瓜氨酸不参与天然蛋白质合成 7.肾脏中产生的氨主要由下列反应产生: a.胺的氧化 b. 氨基酸嘌呤核苷酸循环脱氨c.尿素分解 d. 谷氨酰胺水解e.氨基酸氧化脱氨 8.参与尿素循环的氨基酸是: a.蛋氨酸b.鸟氨酸c.脯氨酸d.丝氨酸e.丙氨酸 9.γ—氨基丁酸由哪种氨基酸脱羧而来: a.Glu b.Gln c.Ala d.Val e.His 10.在鸟氨酸循环中,尿素由下列哪种物质水解而得: a.鸟氨酸b.半胱氨酸c.精氨酸d.瓜氨酸e.谷氨酸 11.参与生物转化作用的氨基酸是: a.酪氨酸b.色氨酸c.谷氨酸d.半胱氨酸e.丝氨酸 12.血液中非蛋白氨最主要来源是: a.尿素b.尿酸c.肌酐d.游离氨基酸e.肌酸 13.血氨的主要来源: a.氨基酸脱氨基作用b.氨基酸在肠道细菌作用下分解产生 c.尿素在肠道细菌脲酶水解产生d.肾小管谷氨酰胺的水解e.胺类的分解

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。

第十一章核酸的代谢

第十一章 核酸的代谢 第一节 核酸降解 和核苷酸代谢 ?核酸的基本结构单位是核苷酸,核酸代谢与核苷酸代谢密切相关,细胞内存在多种游离的核苷酸,是代谢中极为重要的物质,几乎参加细胞内所有的生化过程: ?1、核苷酸是核酸生物合成的前体。 ?2、核苷酸衍生物是许多生物合成的中间物。 如:UDP-葡萄糖是糖原合成的中间物。 CDP-二脂酰甘油是磷酸甘油酯合成的中间物。 ?3、A TP是生物能量代谢中通用的高能化合物。 ?4、腺苷酸是三种重要辅酶:烟酰胺核苷酸(NAD NADP)、黄素嘌呤二核苷酸(FAD)和辅酶A的组分。 ?5、某些核苷酸是代谢的调节物质。 ?cAMP,cGMP是许多激素引起的胞内信使 ?核酸降解为核苷酸,核苷酸还能进一步分解,在生物体内核苷酸可由其他化合物合成,某些辅酶的合成与核酸的代谢亦有关。 ?讲授内容:核糖核酸、脱氧核糖核酸的分解与合成。 一. 核酸的解聚和核苷酸的降解 ?核酸降解酶种类 ?核酸外切酶: 催化核酸从3’端或5’端解聚,形成5’-核苷酸和3’-核苷酸。 ?核酸内切酶: 水解核酸分子内的磷酸二酯键。 ?限制性内切酶: 专一识别并水解外源双链DNA上特定位点的核酸内切酶。 ?核苷酸降解酶: ?核苷酸酶:核苷酸水解为核苷和磷酸。 ?核苷酸+ H2O 核苷+Pi ?核苷磷酸化酶: 水解核苷为碱基和戊糖-1-磷酸。 核苷+ 磷酸核苷磷酸化酶碱基+ 戊糖-1-磷酸 ?核苷水解酶: 水解核苷为碱基和戊糖。 ?存在于植物和微生物中。 核糖核苷+ H2O 核苷水解酶碱基+ 戊糖 只对核糖核苷作用,反应不可逆。 二. 碱基降解 ?㈠. 嘌呤碱的分解 ?⒈脱氨

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

第十章 核苷酸代谢.

第九章核苷酸代谢 一、内容提要 食物中的核苷酸很少为机体所用,人体所需的核苷酸主要由机体细胞自身合成,所以核苷酸不属于人体的营养必需物质。体内核苷酸的合成有两种形式:从头合成途径和补救合成途径。从头合成途径是指利用磷酸核糖、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核苷酸的过程;补救合成途径是指利用体内游离的碱基或核苷,经过简单的反应合成核苷酸的过程。一般情况下,前者是体内核苷酸合成的主要途径。 (一)嘌呤核苷酸的代谢 嘌呤核苷酸的从头合成是以5-磷酸核糖、谷氨酰胺、天冬氨酸、一碳单位和CO2为基本原料,在细胞液中合成的。合成的主要器官是肝,其次为小肠粘膜和胸腺。合成的主要特点是在5-磷酸核糖的基础上逐渐合成嘌呤环的;最先合成的核苷酸是次黄嘌呤核苷酸(IMP),IMP再转变成腺嘌呤核苷酸(AMP)和鸟嘌呤核苷酸(GMP)。PRPP合成酶和PRPP酰胺转移酶是IMP合成的关键酶。 AMP和GMP在激酶的连续作用下,分别生成ATP和GTP。 脑和骨髓等组织只能通过补救合成途径来合成嘌呤核苷酸。参与嘌呤核苷酸补救合成的酶有腺嘌呤磷酸核糖转移酶、次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核糖转移酶和腺苷激酶。嘌呤核苷酸补救合成的意义一方面是补救合成过程简单,耗能少,节省了从头合成的能量和一些氨基酸的消耗;另一方面对于脑和骨髓等组织来说,有着重要意义。 脱氧核糖核苷酸是由相应的核糖核苷酸在核苷二磷酸的水平上直接还原而成的,催化反应进行的酶是核糖核苷酸还原酶。 嘌呤核苷酸的分解代谢主要在肝、小肠及肾中进行,分解产物有嘌呤碱、磷酸、戊糖(或磷酸戊糖)。戊糖或磷酸戊糖既可以参与体内的磷酸戊糖途径,也可以继续参与新核苷酸的合成;嘌呤碱则在体内继续分解,并最终随尿排出。人体嘌呤碱分解代谢的终产物是尿酸,黄嘌呤氧化酶是尿酸生成的重要酶。临床上的痛风症就是由于血中尿酸含量升高而引起的,别嘌呤醇是一种抑制尿酸生成的药物,常被用于痛风症的治疗。 (二)嘧啶核苷酸的代谢 嘧啶核苷酸的从头合成是以谷氨酰胺、CO2、天冬氨酸和5-磷酸核糖为主要原料的;

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