第九、十章核酸化学及核苷酸代谢
学号姓名成绩
一、填空题
1、核酸的基本单位是，它由、和组成。
2、DNA双螺旋中只存在种碱基对，T总与配对，C总与配对。
3、两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于中，RNA主要位于中。
4、核酸分子中的糖苷键均为型糖苷键。核苷与核苷间通过键连接而形成多聚体。
5、X射线衍射证明，核苷中与平面相互垂直。
6、核酸在260nm附近有强吸收，这是由于。
7、双链DNA中基含量多则Tm值高。
8、变性DNA的复性与许多因素有关，包括、、、
和。
9、常用二苯胺法测定含量，用苔黑法测定含量。
10、维持DNA双螺旋的稳定因素有、、、等。
11、引起核酸变性的因素很多，如、和等。
12、核苷酸的合成包括和两条途径。
13、核酸中的嘌呤代谢主要是、首先脱氨，分别生成次和，再进一步代谢生成。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；除人和猿以外的哺乳动物、双翅目昆虫嘌呤的最终产物为；某些硬骨鱼类嘌呤的最终产物为。
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
及。
15、嘌呤核苷酸的合成是先合成，然后逐步掺入碳原子或氮原子形成，最后合成嘌呤核苷酸，其合成的起始物质是。合成嘧啶核苷酸时，首先合成，再与结合，生成，最后转化为和。合成前体是。
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（）
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（）
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：（）
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、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
5、下列关于DNA分子中的碱基组成的定量关系哪个是不正确的？（）
A、C+A=G+T
B、C=G
C、A=T
D、C+G=A+T
6、下面关于Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是正确的？（）
A、两条单链的走向是反平行的
B、碱基A和G配对
C、碱基之间共价结合
D、磷酸戊糖主链位于双螺旋内侧
7、具5’－CpGpGpTpAp-3’顺序的单链DNA能与下列哪种RNA杂交? （）
A、5’-GpCpCpAp-3’
B、5’-GpCpCpApUp-3’
C、5’-UpApCpCpGp-3’
D、5’-TpApCpCpGp-3’
8、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
9、tRNA的三级结构是（）
A、三叶草叶形结构
B、倒L形结构
C、双螺旋结构
D、发夹结构
10、维系DNA双螺旋稳定的最主要的力是（）
A、氢键
B、离子键
C、碱基堆积力D范德华力
11、下列关于DNA的双螺旋二级结构稳定的因素中哪一项是不正确的？（）
A、3'，5'－磷酸二酯键C、互补碱基对之间的氢键
B、碱基堆积力D、磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子之间形成的离子键
12、Tm是指( )的温度
A、双螺旋DNA达到完全变性时
B、双螺旋DNA开始变性时
C、双螺旋DNA结构失去1/2时
D、双螺旋结构失去1/4时
13、稀有核苷酸碱基主要见于( )
A、DNA
B、mRNA
C、tRNA
D、rRNA
14、双链DNA的解链温度的增加，提示其中含量高的是（）
A、A和G
B、C和T
C、A和T
D、C和G
15、核酸变性后，可发生哪种效应？（）
A、减色效应
B、增色效应
C、失去对紫外线的吸收能力
D、最大吸收峰波长发生转移
16、某双链DNA纯样品含15％的A，该样品中G的含量为（）
A、35％
B、15％
C、30％
D、20％
17、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、天冬氨酸
C、丙氨酸
D、谷氨酸
18、嘌呤核苷酸的嘌呤核上第1位N原子来自（）
A、Gly
B、Gln
C、ASP
D、甲酸
三、是非题（在题后括号内打√或×）
1、杂交双链是指DNA双链分开后两股单链的重新结合。（）
2、tRNA的二级结构是倒L型。（）
3、DNA分子中的G和C的含量愈高，其熔点（Tm）值愈大。（）
4、如果DNA一条链的碱基顺序是CTGGAC，则互补链的碱基序列为GACCTG。（）
5、在tRNA分子中，除四种基本碱基（A、G、C、U）外，还含有稀有碱基。（）
6、一种生物所有体细胞的DNA，其碱基组成均是相同的，这个碱基组成可作为该类生物种的特征。（）
7、核酸探针是指带有标记的一段核酸单链。（）
8、DNA是遗传物质，而RNA则不是。（）
9、嘌呤核苷酸的从头合成是先闭环，再形成N糖苷键。（）
10、真核细胞内参与嘧啶核苷酸从头合成的酶都位于细胞质。（）
11、若种属A的DNA Tm值低于种属B，则种属A匠DNA比咱属B含更多的A－T碱基对。（√ ）
12、Z型DNA可以与B型DNA互相转换。（）
13、mRNA是细胞内种类最多含量最丰富的RNA。（）
14、基因表达的最终产物都是蛋白质。（）
15、对于提纯的DNA样品，测得A260/A280＜1.8，则说明样品中含有RNA。（）
四、问答题：
1、某DNA样品含腺嘌呤15.1%（按摩尔碱基计），计算其余碱基的百分含量。
2、DNA和RNA的结构和功能在化学组成、分子结构、细胞内分布和生理功能上的主要区别是什么？
3、DNA双螺旋结构有些什么基本特点？这些特点能解释哪些最重要的生命现象？
4、比较tRNA、rRNA和mRNA的结构和功能。
5、计算（1）分子量为3 105的双股DNA分子的长度；（2）这种DNA一分子占有的体积；（3）这种DNA一分子占有的螺旋圈数。（一个互补的脱氧核苷酸残基对的平均分子量为618）
6、降解核酸的酶有哪几类？举例说明它们的作用方式和特异性。
五、名词解释
DNA的变性和复姓分子杂交增色效应和减色效应Tm 碱基配对
限制性内切酶核苷酸的从头合成和补救途径
963 A + B 生化共筆 範圍：CH8 核苷酸與核酸 CH9 DNA分析技術 我是4/22(A班)或4/24(B班)要考生化的_______________ 我的學號是_______________
}結合後可轉譯為蛋白質分子 黃潤誼 基因 含有合成功能性的生物產品(functional biological product)所需資訊的DNA 分子片段 R NAs 的分類 1. Ri b osomal RNAs ：核醣體的組成成分，執行蛋白質合成的複合物 2. Messenger RNAs ：為一中間物，從基因將遺傳訊息攜帶至核醣體 3. Transfer RNAs ：將mRNAs 訊息轉譯成特定的胺基酸序列的分子 *亦可按照RNA 分子大小分類 rRNA ：原核有三種，真核有兩種 mRNA ：大大小小的都有，為3種RNA 中最大的 tRNA ：通常都很小，為3種RNA 中最小的 核苷酸(Nucleotides)的組成 具有三種特定成分： 1. 含氮鹼基(nitrogenous base)：嘧啶(pyrimidine)或膘呤(purine) 2. 五碳糖(pentose) 3. 磷酸根(phosphate) *核苷(Nucleoside)則是沒有磷酸根的核苷酸 2號碳為判別DNA 或RNA 的依據，若為H 則為DNA ，若為OH 則為RNA 含氮鹼基的結構 嘧啶<六元環> 嘌呤<六元環+五元環 > N-Β-glycosyl bond
生物體中含有的較少見的含氮鹼基，如下所示 (老師說考試至少會出一題，但只要認識特徵就可作答) 核醣(ribose)在水中的構型 1.核醣在溶液中會達成線形和環形的平衡 2.核苷酸中的五元環在水溶液中可能有四種構形 (C-2’ endo / C-2’ exo / C-3’ endo / C-3’ exo) 說明：五元環的五個原子中有四個原子是共平面的，另一個不在平面上的原子不是 2號碳就是3號碳，若五元環中不在平面上的原子(C-2’或C-3’)與五號碳位於平面的同側稱為endo，若位於不同側則稱為exo
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 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
第二章核苷酸与核酸解释题 1. 增色效应 (hyperchromic effect) 2. 摩尔磷原子消光系数ε (p) 3. 分子杂交 (hybridization) 4. 基因组 (genome) 5. 内含子 (introns) 6. “外显子” (exon) 7. 质粒( plasmids) 8 ．黏性末端( cohesive ends) 9. “退火”( annealing) 10. 减色效应(hypochromic effect) 11. 回文结构( palindrome) 12. 基因 (gene) 13. 平末端 (blunt end) 14. 同座酶 (isoschizomers) 15. 限制图 (restriction map) 16. 结构基因 (structural genes) 17. 调节顺序 (regulatory sequence) 18. 反式作用因子 (traps-acting factors) 19. 顺式行为元件 (cis-acting elements) 20. 端粒 DNA (telomere DNA) 21. 卫星 DNA (satellite DNA) 22. Alu 顺序 23. 顺反子 (cistron) 24. 超螺旋 DNA (DNA supercoiliy) 填空题 1. 从外观看， DNA 为_____ ， RNA 为_____ 。 2. B-DNA 为 _____手螺旋 DNA ，而 Z-DNA 为_____ 手螺旋。 3. 细胞质 RNA 主要有_____ 、_____和_____ 三种。 4. 真核 mRNA 的 3' 端通常有_____ 结构， 5' 端含有_____ 结构。 5. 某物种体细胞 DNA 样品含有 25 ％的 A ，则其 T 的含量为_____ ， G 的含量应为_____。 6. 一个物种细胞中所有_____ 和_____ 的总和称为该物种的基因组。 7. DNA 的 _____会导致溶液紫外光吸收的_____ ，此现象称为增色效应。 8. 在细胞内， DNA 和蛋白质的复合体称为_____ ， RNA 和蛋白质的复合体称为_____ 。 9. 核酸在复性后其紫外吸收值_____ ，这种现象称为减色效应。 10. 核酸有两大类，其中_____ 主要存在于细胞质中，但_____ 中也有。 11. 核酸在_____ 波长下有吸收，这是由于其分子结构中含有_____ 和 _____。 12. 一种核苷酸是由一种_____ 和_____ 组成的。 13. 一种核苷由一个_____ 和_____ 缩合而成。 14. 天然核苷酸有多种同分异构体，如 _____和 _____核苷酸等。 15. 核酸的基本组成单位是_____ ，它们之间通过相互连接 _____而形成多核苷酸链。 16. 3',5'-cAMP 被称为_____ ，它是由腺苷酸环化酶催化_____ 产生的。 17. DNA 的镜像重复顺序在同一条链内不具有_____ ，因此不能形成 _____结构。 18. RNA 中的糖为_____ ，其嘧啶碱基一般是 _____两种碱基。 19. DNA 中的糖为_____ ，其嘧啶碱基一般是_____ 两种。 20. 在 RNA 和 DNA 分子中所含的嘌呤碱一般都是_____ 和 _____。 21.DNA 能以几种结构形式存在。在稀盐溶液中的右手双螺旋 DNA 具有_____ 型结构，左手螺旋 DNA 亦称为_____ 型结构。 22. 具有回文结构的 DNA 因同一条链内有_____ ，故在双链 DNA 内部可形成_____ 结构。 23. 限制性内切酶的名称用三个斜体字母来表示，第一个大写字母来自_____ ，第二、三两个小写字母来自 _____。 24. 富含_____ 的 DNA 比富含_____ 的 DNA 具有更高的熔解温度。 25. DNA 主要存在于_____ 中，但_____ 中也有，如线粒体 DNA 等。 26. _____、 _____、_____ DNA 一般都是环形的。 27. 基因是染色体上为 _____或_____ 编码的一个 DNA 片断。 28. 在真核染色体中，有两种重要的具有特殊功能的卫星 DNA 顺序，其中之一是_____ ，它们是有丝分裂纺锤体的附着点；另一种是_____ 。
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】
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
蛋白质 ．何谓蛋白质的等电点？其大小和什么有关系？ 2．经氨基酸分析测知1mg某蛋白中含有45ug的亮氨酸（MW131．2），23.2ug的酪氨酸(MW204.2)，问该蛋白质的最低分子量是多少？ 3．一四肽与FDNB反应后，用6mol/L盐酸水解得DNP－Val．及三种其他氨基酸。当这种四肽用胰蛋白酶水解，可得到两个二肽，其中一个肽可发生坂口反应，另一个肽用LiBH4还原后再进行水解，水解液中发现有氨基乙醇和一种与茚三酮反应生成棕褐色产物的氨基酸，试问在原来的四肽中可能存在哪几种氨基酸，它们的排列顺序如何？ 4．一大肠杆菌细胞中含 10个蛋白质分子，每个蛋白质分子的平均分子量为40 000，假定所有的分子都处于a螺旋构象。计算其所含的多肽链长度？ 5．某蛋白质分子中有一40个氨基酸残基组成的肽段，折叠形成了由2条肽段组成的反平行?折叠结构，并含有一?转角结构，后者由4个氨基酸残基组成。问此结构花式的长度约是多少？ 6．某一蛋白样品在聚丙烯酸胺凝胶电泳（PAGE）上呈现一条分离带，用十二烷基硫酸钠(SDS)和硫基乙醇处理后再进行SDS－PAGE电泳时得到等浓度的两条分离带，问该蛋白质样品是否纯？ 7．“一Gly－Pro－Lys－Gly－Pro－Pro－Gly－Ala－Ser－Gly－Lys－Asn一”是新合成的胶原蛋白多肽链的一部分结构，问： 1）哪个脯氨酸残基可被羟化为4一羟基脯氨酸？ 2）哪个脯氨酸残基可被羟化为3一羟基脯氨酸？ 3）哪个赖氨酸残基可被羟化？ 4）哪个氨基酸残基可与糖残基连接？ 8．一五肽用胰蛋白酶水解得到两个肽段和一个游离的氨基酸，其中一个肽段在280nm有吸收，且 Panly反应、坂口反应都呈阳性；另一肽段用汉化氰处理释放出一个可与茚三酮反应产生棕褐色产物的氨基酸，此肽的氨基酸排列顺序如何？ 9．研究发现，多聚一L－Lys在pH7.0呈随机螺旋结构，但在pH10为a螺旋构象，为什么？预测多聚一L－Glu在什么pH条件下为随机螺旋，在什么pH下为a螺旋构象？为什么？10．Tropomyosin是由两条a螺旋肽链相互缠绕构成的超螺旋结构。其分子量为 70 000，假设氨基酸残基的平均分子量为110，问其分子的长度是多少？ 11．某肽经 CNBr水解得到三个肽段，这三个肽的结构分别是：Asn－Trp－Gly-Met，Gly-Ala －Leu，Ala－Arg－Tyr－Asn－Met；用胰凝乳蛋白酶水解此肽也得到三个肽段，其中一个为四肽，用 6mol/L盐酸水解此四肽只得到（Asp）2和 Met三个氨基酸，问此肽的氨基酸排列顺序如何？ 12．列举蛋白质主链构象的单元及它们的主要结构特征。 13．试比较蛋白质的变性作用与沉淀作用。 14．将一小肽（pI=8.5）和 Asp溶于 pH7．0的缓冲液中，通过阴离子交换树脂柱后，再进行分子排阻层析，那么Asp和小肽哪一个先从凝胶柱上被洗脱下来，为什么？ 15．从理论和应用上说明有机溶剂、盐类、SDS、有机酸等对蛋白质的影响。 16．血红蛋白和肌红蛋白都具有氧合功能，但它们的氧合曲线不同，为什么？ 17．为什么无水肼可用于鉴定C-端氨基酸？ 18．Anfinsen用核糖核酸酶进行的变性一复性实验，在蛋白质结构方面得出的重要结论是什么？ 19．蛋白质分离纯化技术中哪些与它的等电点有关？试述这些技术分离提纯蛋白质的原理。20．根据下列资料推出某肽的氨基酸排列顺序。
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
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
核酸以及核苷酸的基本换算 1．核酸的换算： (1.1) 摩尔数与质量： 1 mg 1,000bp DNA = 1.5 2 pmol 1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol 1 mg pBR32 2 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol 1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol 1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol 1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol 1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol 1 pmol 1,000bp DNA = 0.66 mg 1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 mg 1 pmol pBR32 2 DNA (4,361bp) = 2.88 mg 1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 mg 1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 mg 1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 mg 1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 mg (1.2) 光吸收值与浓度： 1 OD260 dsDNA = 50 mg/ml = 0.15 mmol/L 1 OD260 ssDNA = 33 mg/ml = 0.10 mmol/L 1 OD260 ssRNA = 40 mg/ml = 0.1 2 mmol/L 1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD260 1 mmol/L ssDNA = 10.0 OD260 1 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260 (1.3) 分子量： 1个脱氧核糖核酸碱基的平均分子量为333 Daltons 1个核糖核酸碱基的平均分子量为340 Daltons (1.4) 核酸末端浓度： 环状DNA： pmol ends = pmol DNA ′ number of cuts ′ 2 线性DNA： pmol ends = pmol DNA ′ (number of cuts ′ 2 + 2) 1 mg 1,000bp DNA = 3.04 pmol ends 1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.14 pmol ends 1 mg pBR32 2 DNA (4,361bp) = 0.7 pmol ends 1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.58 pmol ends 1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.56 pmol ends
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。
【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 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：（）
第十一章氨基酸代谢与核苷酸代谢 一：填空题 1.氨基酸共有的代谢途径有________________和________________。 2.转氨酶的辅基是________________。 3.人类对氨基代谢的终产物是________________，鸟类对氨基代谢的终产物是________________，植物解除氨的毒害的方法是________________。 4.哺乳动物产生1分子尿素需要消耗________________分子的ATP。 5.脑细胞中氨的主要代谢去向是________________。 6.通过________________的脱羧可产生β-丙氨酸。 7.人类对嘌呤代谢的终产物是________________。 8.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。 9.________________酶的缺乏可导致人患严重的复合性免疫缺陷症(SCID)，使用________________治疗可治愈此疾患。 10.核苷酸的合成包括________________和________________两条途径。 11.脱氧核苷酸是由________________还原而来。 12.Arg可以通过________________循环形成。 13.重亮氨酸作为________________类似物可抑制嘌呤核苷酸的从头合成。 14.HGPRT是指________________，该酶的完全缺失可导致人患________________。 15.从IMP合成GMP需要消耗________________，而从IMP合成AMP需要消耗________________作为能源物质。 16.羟基脲作为________________酶的抑制剂，可抑制脱氧核苷酸的生物合成。 17.不能使用5-溴尿嘧啶核苷酸代替5-溴尿嘧啶治疗癌症是因为________________。 18.细菌嘧啶核苷酸从头合成途径中的第一个酶是________________。该酶可被终产物 ________________抑制。 19.褪黑激素来源于________________氨基酸，而硫磺酸来源于________________氨基酸。 20.PAPS是指________________，它的生理功能是________________。 21.γ-谷氨酰循环的生理功能是________________。 二：是非题 1.[ ]对于苯丙酮尿患者来说酪氨酸也是必需氨基酸。 2.[ ]氨基酸脱羧酶通常也需要吡哆醛磷酸作为其辅基。 3.[ ]动物产生尿素的主要器官是肾脏。 4.[ ]参与尿素循环的酶都位于线粒体内。 5.[ ]L-氨基酸氧化酶是参与氨基酸脱氨基作用的主要酶。 6.[ ]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。 7.[ ]嘌呤核苷酸的从头合成是先闭环，再在形成N糖苷键。 8.[ ]IMP是嘌呤核苷酸从头合成途径中的中间产物。 9.[ ]严格的生酮氨基酸都是必需氨基酸。 10.[ ]Lys的缺乏可以通过在食物中添加相应的α-酮酸加以纠正。 11.[ ]能刺激固氮酶的活性。 12.[ ]氨基酸经脱氨基作用以后留下的碳骨架进行氧化分解需要先形成能够进入TCA循环的中间物。
核苷酸代谢练习题 一、填空题： 1、人类嘌呤核苷酸分解代谢的最终产物是尿酸，与其生成有关的重要酶是尿酸氧化酶。 2、嘧啶核苷酸从头合成的第一个核苷酸是谷氨酰胺核苷酸，嘌呤核苷酸从头合成的第一个核苷酸是谷氨酰胺核苷酸。 3、“痛风症”与嘌呤代谢发生障碍有关，其基本的生化特征是高尿酸血症。 4、别嘌呤醇可治疗“痛风症”，因其结构与次黄嘌呤相似，可抑制黄嘌呤氧化酶的活性。使尿酸生成减少。 5、体内脱氧核糖核苷酸是由核苷二磷酸直接还原而成，催化此反应的酶是核糖核苷酸还原酶。 6、dUMP甲基化成为dTMP，其甲基由S-腺苷甲硫氨酸提供。 7、HGPRT是指次黄嘌呤-尿嘌呤磷酸核糖转移酶，该酶的完全缺失可导致人患自毁容貌症。 8、核苷酸抗代谢物中，常见的嘌呤类似物有6'-巯基嘌呤，常见的嘧啶类似物有5'-氟尿嘧啶。 9、PRPP是5'-磷酸核糖-1'-焦磷酸的缩写，它是从5'-磷酸核糖转变来。 10、由于5-氟尿嘧啶是胸腺嘧啶核苷酸合成酶的自杀性抑制剂，能抑制胸腺嘧啶核苷酸合成的合成，因此，可作为抗癌药物使用。
二、名词解释： 核苷酸从头合成途径：核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、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，合成核苷酸的途径。 核苷酸补救合成途径：体内的核苷酸，利用细胞中自由存在的碱基和核苷合成核苷酸的途径。 三、选择题 1、dTMP是由下列哪种脱氧核苷酸转变而来的？（ C ） A、dCMP B、dAMP C、dUMP D、dGMP 2、嘌呤核苷酸从头合成时，首先合成的是下列哪种核苷酸？（ C ） A、AMP B、GMP C、IMP D、XMP 3、在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要下列哪种物质？（ A ） A、Gly B、Asp C、Gln D、PRPP 4、嘧啶环生物合成的关键物质是：（ D ） A、NADPH B、5-磷酸核糖 C、Gly D、氨甲酰磷酸 5、HGPRT参与了下列哪种反应？（ C ） A、嘌呤核苷酸的从头合成 B、嘧啶核苷酸的从头合成 C、嘌呤核苷酸合成的扑救途径 D、嘧啶核苷酸合成的扑救途径
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