第十章 核苷酸代谢.
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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 氨基酸代谢和核苷酸代谢习题填空题谷草转氨酶第九章氨基酸代谢和第十章核苷酸代谢习题一、填空题 1.谷草转氨酶促反应中氨基供体为氨酸,而氨基的受体为该种酶促反应可表示为。
2.谷氨酸经L-谷氨酸脱氢酶作用生成的酮酸为,这一产物可进入循环最终氧化为 CO 2 和 H 2 O。
3.动植物中尿素生成是通循环进行的,此循环每进行一周可产生一分子尿素,其尿素分子中的两个氨基分别来自于和。
每合成一分子尿素需消耗分子 ATP。
4.根据反应填空()()()氨酸()酸 5.氨基酸氧化脱氨产生的-酮酸代谢主要去向是、、、。
6.写出常见的一碳单位中的四种形式、、、;能提供一碳单位的氨基酸也有许多。
请写出其中的三种、、。
7、内脱氧核苷酸是由_________直接还原而生成,催化此反应的1 / 6酶是__________酶。
8、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。
9、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。
10.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:IMPAMP需要 __________;而 IMPGMP 需要____________。
二、选择题(将正确答案相应字母填入括号中) 1.谷丙转氨酶的辅基是() A、吡哆醛 B、磷酸吡哆醇 C、磷酸吡哆醛 D、吡哆胺 E、磷酸吡哆胺 2.根据下表内容判断,不能生成糖类的氨基酸为()氨基酸降解中产生的-酮酸氨基酸终产物 A、丙、丝、半胱、甘、苏丙酮酸转氨酶 CH 3 C=O COOH COOH CHNH 2 CH 2 CH 2 COOH B、甲硫、异亮、缬 C、精、脯、组、谷(-NH 2 ) D、苯丙、酪、赖、色琥珀酰 CoA -酮戊二酸乙酰乙酸 3.一般认为动物中运输贮藏氨的普遍方式是() A、经谷氨酰胺合成酶作用,NH 3 与谷氨酸合成谷氨酰胺; B、经天冬酰胺合成酶作用,NH 3 与天冬氨酸合成天冬酰胺;C、经鸟氨酸循环形成尿素;D、与有机酸结合成铵盐。
10核酸酶促降解和核苷酸代谢
核酸酶是一组分子量较大的蛋白质,是DNA和RNA的重要降解酶,可以促进DNA与RNA的合成、降解、改造等反应。
这些反应包括线粒体DNA 的重组和修复、DNA的合成与维护、RNA的转录、基因表达、以及核苷酸代谢等。
除此之外,核酸酶还可以促进核酸复制、转录和翻译等步骤,具有促进基因表达和改变基因组结构,修复和维护DNA和RNA的能力。
核酸酶分子通过承载一组众多的催化朙朙,可以与目标核酸分子特异性结合,从而促进其降解,从而获得活性核苷酸供后续合成、降解及修复反应中进行活性相互作用。
核苷酸代谢是基因表达和维护生物体内水平的重要过程。
它通过把位于染色体中的胞嘧啶转录成嘧啶碱型核苷酸,并通过不断转化的反应来修改基因表达水平,定期的转录修复等,从而维护细胞内的水平。
核苷酸代谢可以通过核酸酶来促进,核酸酶可以促进核苷酸复制、转录和翻译,从而促进核苷酸的代谢。
核苷酸代谢可以在一些特定的细胞有效地合成、降解、传播和重组信号,以改变基因表达组成如RNA和DNA的重组和修复,从而调节基因的水平。
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、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;其从头合成最主要的特点是先合成嘧啶环,再与磷酸核糖相连;首先生成的核苷酸是尿嘧啶核苷酸(UMP),之后尿苷酸在核苷三磷酸的水平上被甲基化成胞苷酸(CTP)。嘧啶核苷酸的补救合成与嘌呤核苷酸的补救合成相似,嘧啶磷酸核糖转移酶是其补救合成的主要酶,它能催化尿嘧啶、胸腺嘧啶及乳清酸生成相应的嘧啶核苷酸,但对胞嘧啶不起作用;此外,尿苷激酶和胸苷激酶也能分别催化尿苷和脱氧胸苷生成相应的核苷酸。dTMP是由dUMP经甲基化而成的。嘧啶核苷酸的分解代谢主要在肝中进行,其脱去磷酸和核糖后,产生的嘧啶碱再进一步分解。嘧啶碱分解产物是NH3、CO2
和一些小分子的β-氨基酸。
(三)核苷酸的抗代谢物嘌呤(或嘧啶)核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、嘧啶、氨基酸及叶酸等的类似物。它们抗代谢作用的机制主要是以竞争性抑制的方式干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢,从而进一步阻止核酸和蛋白质的生物合成。常见的抗代谢物有6-巯基嘌呤(6MP)、5-氟尿嘧啶(5-FU)、氨蝶呤、氨甲蝶呤、氮杂丝氨酸等。6MP的结构与次黄嘌呤相似,可阻止嘌呤核苷酸的从头合成和补救合成;5-FU的结构与胸腺嘧啶相似,在体内以FdUMP的形式阻断dTMP的合成;氨蝶呤和氨甲蝶呤与叶酸类似,可影响一碳单位的代谢,从而阻止核苷酸的合成;氮杂丝氨酸与谷氨酰胺相似。这些抗代谢物能通过阻断或干扰肿瘤细胞的核苷酸合成,使其核酸及蛋白质的生物合成被抑制,从而抑制肿瘤细胞的生长,达到抗肿瘤的目的;因此,在临床上,它们常作为药物被用于癌瘤等疾病的治疗。但由于体内某些代谢旺盛的正常组织也可受抗代谢物的影响,因而它们在抗肿瘤的同时,也会对机体产生很大的毒副作用。二、学习要求掌握:体内核苷酸的从头合成途径和补救合成途径的概念;嘌呤核苷酸补救合成的意义;脱氧核糖核苷酸的合成和dTMP的生成;核苷酸抗代谢物的基本作用机制;熟悉:嘌呤、嘧啶核苷酸从头合成途径的原料、特点及关键酶;参与嘌呤、嘧啶核苷酸补救合成途径的酶;嘌呤核苷酸的分解产物及相关的临床意义(痛风症与别嘌呤醇的作用);了解:嘌呤、嘧啶核苷酸从头合成途径的具体过程;各种核苷酸抗代谢物及其具体的抗代谢作用机制;嘌呤、嘧啶核苷酸分解代谢的基本过程及嘧啶核苷酸的分解产物。三、难点解析本章难点:嘌呤核苷酸的从头合成是本章学习的难点。1.合成原料:嘌呤核苷酸从头合成的原料由甘氨酸、谷氨酰氨、一碳单位、天冬氨酸、CO2
等。
2.合成过程:细胞首先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP),IMP再转变成腺嘌呤核苷酸(AMP)和鸟嘌呤核苷酸(GMP)。IMP是嘌呤核苷酸合成的重要中间产物,其合成需经过11步反应完成。PRPP合成酶和PRPP酰胺转移酶是IMP合成的关键酶。IMP再转变成AMP和GMP。AMP和GMP在激酶的连续作用下,再分别生成ATP和GTP。3.嘌呤核苷酸从头合成的一个重要特点:嘌呤核苷酸是在5-磷酸核糖的基础上逐渐合成的。4.嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成的主要特点的区别:嘌呤核苷酸的从头合成是在5-磷酸核糖的基础上逐渐合成的嘌呤环的;而嘧啶核苷酸的从头合成是先合成嘧啶环,再与磷酸核糖相连而成的。四、复习测试(一)名词解释1.从头合成途径2.补救合成途径3.痛风症(二)选择题A型题1.核苷酸的功能不包括:A.提供能量B.第二信使C.核酸的合成原料D.构成辅酶E.生物膜的成分2.关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述,下列哪项是正确的:A.氨基甲酰磷酸为嘌呤环提供氨基甲酰B.嘌呤环的N原子均来自氨基酸的α-氨基C.合成过程中不会产生自由的嘌呤碱D.AMP和GMP的合成均由ATP供能E.首先合成嘌呤碱,再与PRPP结合成嘌呤核苷酸3.体内进行嘌呤核苷酸从头合成的最主要组织是:A.小肠粘膜B.骨髓C.胸腺D.脾E.肝4.嘌呤核苷酸从头合成首先合成的是:A.GMPB.AMPC.IMPD.XMPE.ATP5.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.一碳单位E.CO2
6.脱氧核糖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.核苷一磷酸D.核苷二磷酸E.核苷三磷酸7.嘌呤核苷酸从头合成中,嘌呤碱C6来自:A.CO2B.甘氨酸C.谷氨酰胺D.一碳单位E.氨基甲酰磷酸8.人体内嘌呤碱分解的终产物是:A.尿素B.尿酸C.肌酸D.丙氨酸E.肌酸酐9.痛风症是由于体内下列哪种物质升高引起的:A.尿素B.甘油三酯C.胆固醇D.尿酸E.LDL10.别嘌呤醇治疗痛风的机制是能够抑制:A.腺苷脱氢酶B.尿酸氧化酶C.黄嘌呤氧化酶D.鸟嘌呤脱氢酶E.核苷磷酸化酶11.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.腺苷脱氨酶D.黄嘌呤氧化酶E.尿酸氧化酶12.下列哪种酶的缺失可导致痛风:A.腺苷脱氢酶B.鸟嘌呤-次黄嘌呤磷酸核糖转移酶C.黄嘌呤氧化酶D.鸟嘌呤脱氢酶E.核苷磷酸化酶13.Lesh-Nyhan综合征是因为缺乏:A.HGPRTB.IMP脱氢酶C.腺苷激酶D.PRPP酰胺转移酶E.PRPP合成酶14.嘧啶核苷酸的从头合成中,氨基甲酰磷酸的生成部位是:A.线粒体B.微粒体C.细胞液D.溶酶体E.细胞核15.嘧啶核苷酸从头合成的特点是:A.先合成碱基,再合成核苷酸B.氨基甲酰磷酸在线粒体中合成C.谷氨酸提供氮原子D.需要一碳单位的参与E.不需要CO2的参与16.嘧啶核苷酸补救合成途径的主要酶是:A.脱羧酶B.脱氢酶C.胞苷激酶D.嘧啶磷酸核糖转移酶E.氨基甲酰磷酸合成酶17.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.谷氨酸和氨基甲酰磷酸E.天冬氨酸和谷氨酰胺18.胸腺嘧啶的甲基来自:
A.N5,N10-甲炔FH4B.N5,N10-甲烯FH4C.N10-甲酰FH4
D.N5-亚氨甲基FH4E.N5-甲基FH4
19.催化dUMP转变成dTMP的酶是:
A.核糖核苷酸还原酶B.甲基转移酶C.胸苷酸合酶D.核苷
酸激酶E.脱氧胸苷激酶20.dTMP合成的直接前体是:
A.dUMPB.dUDPC.dUTPD.TMPE.TDP21.在体内能分解产生β-氨基异丁酸的核苷酸是:
A.AMPB.GMPC.CMPD.dTMPE.UMP22.下列哪种化合物中既参与UMP的合成,又参与IMP合成:
A.天冬酰胺B.谷氨酰胺C.甘氨酸D.甲硫氨酸E.一
碳单位23.关于6-巯基嘌呤的叙述错误的是:
A.抑制IMP生成AMPB.抑制IMP生成GMPC.抑制
腺苷生成AMPD.抑制鸟嘌呤生成GMPE.抑制次黄嘌呤生成IMP24.阿糖胞苷抗肿瘤作用的机制是:A.抑制IMP生成GMPB.抑制UTP生成CTPC.抑制IMP生成AMPD.抑制CDP生成dCDPE.抑制dUMP生成dTMP25.抗肿瘤药物阿糖胞苷是抑制下列哪种酶的活性而干扰核苷酸合成的:A.二氢叶酸还原酶B.二氢乳清酸脱氢酶C.胸苷酸合酶D.核糖核苷酸还原酶E.氨基甲酰转移酶26.5-FU是下列哪种物质的类似物:A.尿嘧啶B.胸腺嘧啶C.胞嘧啶D.腺嘌呤E.次黄嘌呤27.5-FU抗癌作用的机制是:A.合成错误的DNAB.抑制尿嘧啶的生成C.抑制胞嘧啶的生成D.抑制dTMP的合成E.抑制二氢叶酸还原酶的活性28.氨甲喋呤的抗癌作用主要是在于它能阻断:A.UMP的生成B.IMP的生成C.PRPP的生成D.dTMP的生成E.GMP的生成29.氨甲喋呤和氨喋呤通过抑制下列哪种酶的活性,抑制核苷酸合成:A.PRPP合成酶B.PRPP酰氨转移酶C.HGPRTD.黄嘌呤
氧化酶E.二氢叶酸还原酶
30.氮杂丝氨酸能干扰下列哪种物质参与核苷酸的合成:A.丝氨酸B.叶酸C.谷氨酰胺D.天冬氨酸E.甘氨酸31.下列那条途径能作为氨基酸代谢与核苷酸代谢的桥梁: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32.下列哪条途径能作为核苷酸代谢与糖代谢的桥梁: