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生物化学核酸与核苷酸代谢核酸是生物体内重要的生物大分子之一，它在细胞中起着重要的功能。
核苷酸是核酸的基本组成单元，包括核苷和磷酸。
在生物体内，核酸通过一系列复杂的代谢途径参与了许多重要生物过程，如DNA和RNA的合成、信息传递和遗传改变等。
本文将对核酸与核苷酸的代谢过程进行详细介绍。
核酸的合成主要包括两个过程，即碱基合成功能的合成和核苷酸合成功能的合成。
在碱基合成功能的合成中，脱氨核苷酸（dNTP）被氨基酸转氨酶催化生成脱氨核苷酸（dNDP）和谷氨酸。
在核苷酸合成过程中，核苷酸被核苷酸合成酶催化，通过与降解核酸的反应途径相反的途径将核苷酸合成为核苷酸骨架。
核苷酸的合成主要发生在细胞核内。
在细胞质中生成的核苷酸会通过细胞核膜进行运输，然后通过核孔复合体进入细胞核。
核苷酸的合成过程非常复杂，涉及多个酶和辅酶的参与。
核苷酸代谢的主要途径包括核苷酸的降解、拆分和再利用。
核苷酸降解主要通过核苷酸酶催化，将核苷酸分解成核苷和磷酸。
然后，核苷被腺苷脱氨酶催化，去除氨基团形成脱氨核苷。
最后，脱氨核苷被核苷酸酶催化，分解成基础核糖和异黄嘌呤酸。
核苷酸代谢的拆分过程可以产生能量和分子间的信号分子。
其中，核苷酸降解产生的能量在生物体内的许多代谢过程中发挥重要作用。
核苷酸的再利用过程主要发生在细胞质中。
在这个过程中，核苷酸通过多个酶和辅酶的催化作用，被合成为新的核苷酸。
这个过程称为核苷酸逆转录。
核酸和核苷酸代谢的异常可能导致许多疾病的发生。
例如，核酸代谢疾病在新生儿中比较常见，表现为尿中有大量的核苷、核糖和核苷酸。
遗传性疾病X染色体连锁性核苷酸酶缺乏症是由于核苷酸酶缺乏引起的，会导致血清脱氨核苷水平升高。
碱基合成功能的异常或缺陷也会引发一些疾病，如DNA合成的紊乱可能导致DNA复制错误和突变。
总之，核酸和核苷酸在生物体内发挥着重要的生理和生化功能，包括DNA和RNA的合成、遗传修复、能量和信号传导等重要过程。
核酸与核苷酸的代谢过程非常复杂，涉及多个酶和辅酶的参与。
生物化学核苷酸代谢核苷酸代谢是生物体内重要的生化过程，涉及到核酸合成、降解、修复、信号传递等多个方面。
核苷酸由碱基、糖和磷酸组成，其代谢在细胞中是高度调控和平衡的。
核苷酸合成主要通过转氨基树酸循环和核苷酸分子的合成反应进行。
在转氨基树酸循环中，核苷酸前体物质首先被转化为碱基，然后与多磷酸核糖（PRPP）反应生成核苷酸。
在核苷酸分子的合成过程中，磷酸化反应是关键步骤。
首先，核苷酸前体物质通过化学反应与其他辅助分子发生磷酸化，生成亲核试剂；然后亲核试剂与其他原子或分子发生进一步反应，最终形成核苷酸分子。
核苷酸降解是核酸的代谢终点。
核苷酸降解主要通过核苷酸酶和核酸酶的作用进行。
核苷酸首先被分解为核苷和糖酸，然后再被分解为碱基、磷酸和其他代谢产物。
核苷酸的降解产物在细胞中可以被重新利用，参与核酸合成或其他代谢途径。
核苷酸修复是为了纠正核苷酸中的损伤或错误。
核酸在细胞中会受到化学、物理和生物性的损伤。
这些损伤可能导致突变和疾病的发生。
核苷酸修复过程中的多个酶参与到检测和修复核酸中的损伤。
例如，碱基切割酶可以识别含有损伤碱基的DNA链，然后切割并去除这些损伤碱基。
然后，DNA聚合酶、连接酶和重排序酶等修复酶可以填补被切割的DNA链，并确保修复后的DNA链的完整性。
核苷酸在细胞中还扮演着重要的信号传递和调控作用。
一些核苷酸可以作为二级信使，传递细胞内外的信号，调控细胞的生理和代谢过程。
例如，环磷酸腺苷（cAMP）和磷腺苷酸（cGMP）是细胞内常见的二级信使，它们通过激活蛋白激酶A、蛋白激酶G等酶的信号通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡等生理过程。
总结起来，核苷酸代谢是生物体内重要的生化过程，它涉及核酸的合成、降解、修复以及信号传递等多个方面。
核苷酸代谢的平衡和调控对细胞活动的正常进行至关重要，异常的核苷酸代谢可能导致疾病的发生。
因此，对核苷酸代谢的深入研究，有助于揭示生命活动的机制和疾病发生的原因，也为药物研发和治疗提供了理论基础。
第九章核苷酸代谢一、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：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dA TP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。
②作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP，UTP，CTP等。
③参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和cGMP作为激素的第二信使。
④参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。
⑤作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷携带蛋氨酸（SAM）等。
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。
嘌呤环中各原子分别来自下列前体物质：Asp → N1；N10-CHO FH4 → C2 ；Gln → N3和N9 ；CO2 → C6 ；N5,N10=CH-FH4 → C8 ；Gly → C4 、C5 和N7。
合成过程可分为三个阶段：⑴次黄嘌呤核苷酸的合成：在磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下，消耗ATP，由5'-磷酸核糖合成PRPP(1'-焦磷酸-5'-磷酸核糖)。
然后再经过大约10步反应，合成第一个嘌呤核苷酸——次黄苷酸（IMP）。
⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成：IMP在腺苷酸代琥珀酸合成酶的催化下，由天冬氨酸提供氨基合成腺苷酸代琥珀酸（AMP-S），然后裂解产生AMP；IMP也可在IMP脱氢酶的催化下，以NAD+为受氢体，脱氢氧化为黄苷酸（XMP），后者再在鸟苷酸合成酶催化下，由谷氨酰胺提供氨基合成鸟苷酸（GMP）。
⑶三磷酸嘌呤核苷的合成：AMP/GMP被进一步磷酸化，最后生成A TP/GTP，作为合成RNA的原料。
ADP/GDP则可在核糖核苷酸还原酶的催化下，脱氧生成dADP/dGDP，然后再磷酸化为dATP/dGTP，作为合成DNA的原料。
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
D.IMP→XMP
E.XMP→GMP
(16)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
(17)HGPRT(次黄嘌呤-乌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.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
(18)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
(19)氨基喋呤和氨甲喋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.向新生的环状结构中加入CO2
C.ATP中磷酸键能量的传递
D.天冬氨酸上氮的提供
E.抑制二氢吐酸还原酶，使叶酸不能还原为FH 2及FH 4
(20)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.UMP→dUMP
B.IMP的生成
C.IMP→GMP
D.UMP→CMP
E.UTP→CTP
2.多项选择题 (1)嘌呤核苷酸从头合成的原料包括下列哪些物质
A.磷酸核糖
B.一碳单位
C.CO2
D.谷氨酰胺和天冬氨酸
(2)嘌呤环中氮原子的来源是
A.甘氨酸
B.天冬氨酸
C.谷氨酰胺
D.谷氨酸
(3)尿酸是下列哪些化合物分解的终产物
A.AMP
B.IMP
C.UMP
D.TMP
(4)嘧啶的分解代谢产物有
A.CO2
B.NH3
C.β-氨基异丁酸与β-丙氨酸
D.尿酸
(5)β丙氨酸是下列哪些物质的分解产物
A.CMP
B.UMP
C.GMP
D.AMP
(6)6-巯基嘌呤(6-MP)抑制嘌呤核苷酸合成，是由于
A.6-MP抑制IMP生成AMP
B.6-MP抑制IMP生成GMP
C.6-MP的结构与次黄嘌呤结构相似，所以6-MP对次黄嘌呤的某些代谢有抑制作用
D.6-MP抑制补救合成途径
(7)下列关于硫氧化还原蛋白的叙述哪些是正确的?
A.是核糖核苷酸还原酶反应中所需的一种蛋白质
B.是脱氧核糖核苷酸形成时的递氢体
C.它的氧化还原作用由硫氧化还原蛋白还原酶所催化
D.它含有-SH
(8)下列哪些反应需要一碳单位参加?
A.IMP的合成
B.IMP→GMP
C.UMP的合成
D.dTHP的合成
(9)关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述，下列哪些是正确的?
A.需要PRPP
B.先合成嘌呤环、后合成嘌呤核苷酸
C.需要-碳单位
D.酰胺转移酶是限速酶
(10)在细胞中自UMP合成dTMP的有关反应涉及
A.FH4衍生物传递一碳单位
B.中间产物为dUDP
C.受5Fu的抑制
D.涉及磷酸化反应
3.名词解释
(1)核苷酸的从头合成途径 (2)核苷酸的补救合成途径
4.填空题
(1)嘌呤核苷酸的合成原料为、、、、
及。
(2)嘧啶环的合成原料为、和。
.
(3)人和灵长目动物体内嘌呤代谢的终产物是。
(4)胞嘧啶和尿嘧啶分解代谢最终生成、、。
胸腺嘧啶的降解
产物为、和。
(5)脱氧核苷酸在水平上还原生成。
脱氧胸苷酸由经甲基化而生成\.
(6)核苷酸合成代谢调节的主要方式，其生理意义是。
(7)别嘌呤醇治疗痛风症的原理是由于其结构与[CD#5]相似，它能抑制酶的活性。
(8)氨甲喋呤(MTX)干扰核苷酸合成是因为其结构与相似，它能抑制酶，进而影响一碳单位的代谢。
(9)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。
(10)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)A (2)A (3)B (4)A (5)B (6)E (7)C (8)C (9)D (10)C (11)E (12)D（13)D (14)E (15)C (16)E (17)C (18)C (19)E (20)A
(1)A.B.C.D (2)A.B.C (3)A.B (4)A.B.C (5)A.B (6)A.B.C.D
(7)A.B.C.D (8)A.D (9)A.C.D (10)A.B.C.D
3.名词解释 (1)利用一些小分子物质为原料，经过一系列酶促反应合成核苷酸的过程。
(2)利用体内游离的碱基或核苷，经过比较简单的酶促反应合成核苷酸的过程。
4.填空题 (1)甘氨酸，天冬氨酸，谷氨酰胺，一碳单位，CO2， R-5-P
(2)天冬氨酸，谷氨酰胺，CO2 (3)尿酸 (4)NH3，CO2，β-丙氨酸，NH3，CO2，β-氨基异丁酸 (5)二磷酸核苷dUMP (6)反馈调节，满足机体对核苷酸的需要，并避免营养物及能量的浪费。
(7)次黄嘌呤，黄嘌呤氧化 (8)叶酸，二氢叶酸还原
(9)6-巯基嘌呤，5-氟尿嘧啶 (10)GTP，ATP
5.问答题：
(1)嘌呤碱的合成原料有，甘氨酸，天冬氨酸，谷氨酰胺，一碳单位，CO2，分解代谢的终产物是尿酸，嘧啶碱的合成原料有，天冬氨酸，谷氨酰胺，CO2，胞嘧啶，尿嘧啶分解代谢终产物是NH3，CO2，β-丙氨酸，胸腺嘧啶分解代谢终产物是NH3，CO2，β-氨基异丁酸。
(2)脱氧核糖核苷酸是在二磷酸核苷水平上还原生成的
ADP dADP
CDP NADPH+H+ NADP++H2O d ATP
GDP dGDP d CTP
UDP dUDP 激酶 d GTP
dTMP的生成不能通过上述途径，而是由于dUMP经甲基化而生成：
N5，N10-CH2-FH4 FH2
dUMP dTMP
胸腺嘧啶核苷酸合成酶
(3)5-氟尿嘧啶(5-Fu)，临床用于治疗消化道肿瘤，5-Fu在体内可合成5-FuMP,后者再还原成
5-FdUMP，5-FdUMP是TMP合成酶强而又特异的抑制剂，从而抑制了dUMP转变成dTMP的过程，进而抑制DNA的生物合成。
因而5-Fu可作为抗肿瘤药物，抑制肿瘤的生长。
