第十一章 核苷酸代谢
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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。
第十一章核苷酸代谢一、名词解释1、核苷酸的从头合成2、核苷酸的补救合成3、核酸酶4、限制性核酸内切酶二、填空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、嘌呤核苷酸从头合成的第一个核苷酸是,嘧啶核苷酸从头合成的第一个核苷酸是。
4、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。
5、人体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是。
6、嘧啶碱分解最终产物为______、______、______或______。
7、参与嘌呤核苷酸合成的氨基酸有、和。
8、尿苷酸转变为胞苷酸是在水平上进行的。
9、生物体中的脱氧核苷酸的合成是由还原生成的。
在动物细胞中,还原反应以为还原剂,以为底物。
10、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。
11、对某些碱基顺序有专一性的核酸内切酶称为。
12、核苷水解的产物是和;核苷磷酸解的产物是和。
三、单项选择题1、合成嘌呤和嘧啶都需要的一种氨基酸是:A.Asp B.Gln C.Gly D.Asn2、生物体嘌呤核苷酸合成途径中首先合成的核苷酸是:A.AMP B.GMP C.IMP D.XMP3、人类和灵长类嘌呤代谢的终产物是:A.尿酸B.尿囊素C.尿囊酸D.尿素4、动植物从核糖核苷酸生成脱氧核糖核苷酸的反应发生在:A.一磷酸水平B.二磷酸水平C.三磷酸水平D.以上都不是5、在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要下列哪种物质:A.氨甲酰磷酸B.天冬氨酸C.谷氨酰氨D.核糖焦磷酸6、嘧啶合成需要:A. 氨基甲酰磷酸合成酶IB. 氨基甲酰磷酸合成酶IIC. HMG-CoA还原酶D. HMG-CoA裂解酶7、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.核-5-磷酸为起始物,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C.在氨基甲酰磷酸的基础上,逐步合成嘌呤核苷酸D.首先合成黄嘌呤核苷酸(XMP),再转变成AMP和GMP8、由dUMP转变成dTMP的甲基化反应中,甲基供给体是:A.S-腺苷甲硫氨酸B.S-腺苷同型半胱氨酸C.N5,N10-亚甲基四氢叶酸D.N5-甲基四氢叶酸9、体内脱氧核苷酸由核糖核苷酸还原生成时,其供氢体是:A. FADH2 B.NADH+H+ C.FMNH2 D.NADPH+ H+10、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.CO211、GMP和AMP分解过程中产生的共同中间产物是:A.XMP B.X C.IMP D.A12、dTMP合成的直接前体是:A.dUMP B.TMP C.TDP D.dUDP13、下列转变哪项不能直接进行?A.IMP→AMP B.AMP→IMP C.AMP→GMP D.IMP→XMP 14、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.天冬氨酸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.CO2D.一碳单位16、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.尿酸D.β-丙氨酸17、胸腺嘧啶的甲基来自:A.N l0-CHO -FH4B.N5,N l0=CH-FH4 C.N5,N l 0-CH2-FH4D.N5-CH3-FH4 18、磷酸核糖焦磷酸的英文缩写是:A.IMP B.PRPP C.PRA D.GAR19、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.甘氨酸完整地掺入分子中 D. 先合成氨基甲酰磷酸20、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-FH4 D.N10-CHO-FH4 21、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四、是非判断题()1、尿嘧啶的分解产物β-丙氨酸能转化成脂肪酸。
第十一章氨基酸代谢与核苷酸代谢第十一章氨基酸代谢与核苷酸代谢一:填空1.氨基酸共有的代谢途径有________________和________________。
2.转氨酶的辅基是________________。
3.人类对氨基代谢的最终产物是_______________________________。
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.痛风是由身体引起的_。
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.核苷酸合成包括。
11.脱氧核苷酸是由还原的。
12.Arg可以通过_______________;旋回形成。
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指的是________________________。
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以抑制脱氧核苷酸的生物合成。
17.在癌症治疗中,5-溴脲嘧啶核苷酸不能用来代替5-溴脲嘧啶,因为。
18.细菌嘧啶核苷酸从头合成途径中的第一种酶是。
这种酶可以作为最终产物______________________。
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________________。
第十一章物质代谢的相互联系及其调节第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系二、糖、脂、蛋白质及核酸代谢之间的相互联系第二节物质代谢的调节一、细胞水平的代谢调节二、激素水平的代谢调节三、整体水平的代谢调节第十一章物质代谢的相互联系及其调节物质代谢、能量代谢与代谢调节是生命存在的三大要素。
生命体都是由糖类、脂类、蛋白质、核酸四大类基本物质和一些小分子物质构成的。
虽然这些物质化学性质不同,功能各异,但它们在生物体内的代谢过程并不是彼此孤立、互不影响的,而是互相联系、互相制约、彼此交织在一起的。
机体代谢之所以能够顺利进行,生命之所以能够健康延续,并能适应千变万化的体内、外环境,除了具备完整的糖、脂类、蛋白质与氨基酸、核苷酸与核酸代谢和与之偶联的能量代谢以外,机体还存在着复杂完善的代谢调节网络,以保证各种代谢井然有序、有条不紊地进行。
第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系糖类、脂类及蛋白质都是能源物质均可在体内氧化供能。
尽管三大营养物质在体内氧化分解的代谢途径各不相同,但乙酰CoA是它们代谢的中间产物,三羧酸循环和氧化磷酸化是它们代谢的共同途径,而且都能生成可利用的化学能ATP。
从能量供给的角度来看,三大营养物质的利用可相互替代。
一般情况下,机体利用能源物质的次序是糖(或糖原)、脂肪和蛋白质(主要为肌肉蛋白),糖是机体主要供能物质(占总热量50%~70%),脂肪是机体储能的主要形式(肥胖者可多达30%~40%)。
机体以糖、脂供能为主,能节约蛋白质的消耗,因为蛋白质是组织细胞的重要结构成分。
由于糖、脂、蛋白质分解代谢有共同的代谢途径限制了进入该代谢途径的代谢物的总量,因而各营养物质的氧化分解又相互制约,并根据机体的不同状态来调整各营养物质氧化分解的代谢速度以适应机体的需要。
若任一种供能物质的分解代谢增强,通常能代谢调节抑制和节约其它供能物质的降解,如在正常情况下,机体主要依赖葡萄糖氧化供能,而脂肪动员及蛋白质分解往往受到抑制;在饥饿状态时,由于糖供应不足,则需动员脂肪或动用蛋白质而获得能量。
生物化学_核苷酸代谢核苷酸是生物体内重要的代谢产物和信号分子,参与了细胞的许多生理活动。
核苷酸代谢是指从核苷酸的合成到降解的过程。
核苷酸合成主要发生在细胞的核糖体内,而降解则发生在细胞质中。
核苷酸代谢是一个复杂的过程,涉及许多酶的参与和调节。
核苷酸的合成一般分为两个部分:碱基合成和糖磷酸合成。
碱基合成是指通过一系列酶催化反应将无机盐和二氧化碳转化为核苷酸中的碱基。
碱基合成的过程中需要ATP提供能量,并且还需要其他物质作为辅助因子。
例如,嘌呤核苷酸的合成需要甲硫氨酸、腺苷酸、尿苷酸和腺苷酸等物质参与。
嘌呤核苷酸的合成主要发生在细胞核中,具体包括腺苷酸合成、纯化核苷酸合成和底物识别。
嘌呤核苷酸的合成是一个反应级联,涉及多个酶的参与和调控。
嘌呤核苷酸的合成过程是一个调控复杂的过程,它受到多种酶的调控以及许多物质的调节。
糖磷酸合成是指通过一系列酶催化反应将碱基与糖磷酸结合形成核苷酸。
例如,嘧啶核苷酸的合成主要发生在细胞质中,主要包括嘧啶核苷酸合成和底物识别。
嘧啶核苷酸合成是一个反应级联,也涉及多个酶的参与和调控。
嘧啶核苷酸的合成过程也受到多种酶的调控以及许多物质的调节。
核苷酸的降解主要发生在细胞质中。
核苷酸的降解是一个逆反应,通过一系列酶催化反应将核苷酸转化为底物,最终分解为无机盐和二氧化碳。
例如,嘌呤核苷酸的降解主要发生在肝脏和肾脏中,主要包括核苷酸降解和底物识别。
嘌呤核苷酸的降解是一个反应级联,涉及多个酶的参与和调控。
嘌呤核苷酸的降解过程也受到多种酶的调控以及许多物质的调节。
核苷酸代谢是一个复杂的过程,涉及多个酶的参与和调控。
核苷酸的合成和降解过程需要消耗能量,并且还需要其他物质作为辅助因子。
核苷酸代谢酶的异常表达或活性异常都可能导致核苷酸代谢紊乱,进而影响细胞的生理活动。
核苷酸代谢异常与许多疾病有关,如肿瘤、免疫系统疾病和遗传代谢病等。
因此,研究核苷酸代谢的调控机制和相关疾病的发生机制对于疾病的预防和治疗具有重要意义。
第十一章核苷酸代谢
知识点:
一、核苷酸的降解:核苷酸酶,核苷磷酸化酶,嘌呤核苷酸的分解代谢,嘌呤核苷酸循环,尿酸与痛风,别嘌呤醇治疗痛风的机理
二、嘌呤核苷酸和嘧啶类核苷酸的生物合成
知识点:嘌呤核苷酸环上的原子来源;合成特点,PRPP,嘌呤核苷酸的相互转变,补救合成途径与Lesch-Nyhan综合症,嘌呤脱氧核糖核苷酸的合成,嘌呤类核苷酸生物合成的抑制剂与抗癌药物作用机理;
嘧啶核苷酸环上的原子来源,dTMP的合成与抗癌药物设计,嘧啶类核苷酸的抗代谢物;融合细胞的筛选及应用
填空题:
1.下列符号的中文名称分别是:
PRPP ;IMP ;XMP ;
2.嘌呤环的C4、C5来自;C2和C8来自;C6来自;N3和N9来自。
3.嘧啶环的N1、C6来自;和N3来自。
4.核糖核酸在酶催化下还原为脱氧核糖核酸,其底物是、、、。
5.核糖核酸的合成途径有和。
6.催化水解多核苷酸内部的磷酸二酯键时,酶的水解部位是随机的, 的水解部位是特定的序列。
7.胸腺嘧啶脱氧核苷酸是由经而生成的。
是非题:
1、嘧啶环的前体是氨甲酰磷酸和天冬氨酸。
2、嘧啶环的合成是先由氨甲酰磷酸与天冬氨酸形成嘧啶环,再与核糖磷酸(PRPP)结合形成UMP,其关键的中间产物是乳清酸。
3、脱氧核糖核苷酸是通过核糖核苷二磷酸还原生成的,NADH作为这一反应的还原力。
4、大多数脱氧核苷酸的合成是在NDP的基础上进行的。
5.嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸都是先合成碱基环,然后再与PRPP反应生成核苷酸。
6.AMP合成需要GTP,GMP需要ATP。
因此ATP和GTP任何一种的减少都使另一种的合成降低。
选择题:
1.合成嘌呤环的氨基酸为:
A、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸
B、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺
C、甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺
D、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酸
E、蛋氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺
2.嘌呤核苷酸的主要合成途径中首先合成的是:
A、AMP
B、GMP
C、IMP
D、XMP
E、CMP 3.生成脱氧核苷酸时,核糖转变为脱氧核糖发生在:
A、1-焦磷酸-5-磷酸核糖水平
B、核苷水平
C、一磷酸核苷水平
D、二磷酸核苷水平
E、三磷酸核苷水平
4.下列氨基酸中,直接参与嘌呤环和嘧啶环合成的是:
A、天冬氨酸
B、谷氨酰胺
C、甘氨酸
D、谷氨酸
5.嘌呤环中的N7来于:
A、天冬氨酸
B、谷氨酰胺
C、甲酸盐
D、甘氨酸
6.嘧啶环的原子来源于:
A、天冬氨酸天冬酰胺
B、天冬氨酸氨甲酰磷酸
C、氨甲酰磷酸天冬酰胺
D、甘氨酸甲酸盐
7.脱氧核糖核酸合成的途径是:
A、从头合成
B、在脱氧核糖上合成碱基
C、核糖核苷酸还原
D、在碱基上合成核糖
名词解释
从头合成途径补救途径核酸外切酶核酸内切酶限制性内切酶
问答题
1.核苷酸代谢有什么意义?与其他生物分子代谢有何关系?
2.嘌呤核苷酸的从头生物合成过程中,第一步是合成嘌呤碱基还是磷酸核糖?什么是5-PRPP?首先合成的嘌呤核苷酸是什么?
3.人体内嘌呤核苷酸分解代谢的主要终产物是什么?痛风是因为体内什么化合物积累过多引起的?4.什么是嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的补救合成途径?
5.5-氟尿嘧啶的抗癌作用机理是什么?。