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![[论文]4核酸与核酸代谢](https://img.taocdn.com/s1/m/a17c283b2bf90242a8956bec0975f46527d3a7d8.png)
第七章核酸前言：核酸是生命最重要的分子，最简单的生命仅含有核酸（病毒）。
150亿年宇宙蛋，50亿年太阳，46亿年地球，无机有机生物大分子细胞。
美国的Miller在做其PhD时，模拟40亿年前地球的原始大气条件，产生了AA，见（B）P13，有了AA当然就会产生蛋白质。
但核苷酸何时产生？据估计也不少于40亿年前，谁先谁后？1868年首次在绷带上的脓细胞核中发现一种富含磷酸呈酸性又不溶于酸溶液的分子，命名为核素，其实是核蛋白，1898年从小牛的胸腺中提取了一种溶于碱性溶液中的纯净物，这才是真正的核酸，从此，对核酸的研究全面展开，揭开了生物化学领域惊天动地的一页。
§1.核酸的分子组成一.基苯分子组成：对核酸的水解发现核酸酶磷酸单酯酶核苷酶（脱氧）核酸—--→（脱氧）核苷酸—------→○P+（脱氧）核苷----→戊糖+碱基由上面可知，核酸的结构单位是（脱氧）核苷酸，基本组成成分是○P、戊糖、碱基核酸共有2类，脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA，其特点如下○P 戊糖基本碱基DNA 同脱氧核糖（2位）P129 A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）RNA 同核糖P129 A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、U（尿嘧啶）二．碱基的结构：基本碱基一共只有5种，从分子骨架上分将碱基分为嘌呤碱基和嘧啶碱基。
1.嘌呤碱基：嘌呤（Pu）的结构及编号：P130下A（腺嘌呤）的结构：P130G（鸟嘌呤）的结构：见草图2.嘧啶（Py）碱基：嘧啶（Py）碱基的结构及编号：新系统，P130上C（胞嘧啶）：氨基态，P131U（尿嘧啶）：酮式，P131T（胸腺嘧啶）：见草图以上各具体碱基的结构最好见（B）P61，结合图来记忆。
记忆口诀：先将嘌呤和嘧啶的结构式记住，然后再记住下面口诀胸前一滩尿：U + 一碳基团（甲基）＝T尿里两泡泡：嘧啶中有两个O＝U上面一个是氨气包：U靠上面的一个O换成-NH2就是C鸟儿张嘴吸氨气：张嘴即O，嘌呤有O又有-NH2 ＝G线儿将鸟嘴来系，注意换气：系嘴即去掉O，G去掉O再把-NH2换个位置＝A三.核苷：由戊糖和碱基形成的糖苷，见P132上，反式更稳定，顺式更好认。
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. 肌酸酐和NH33、嘌呤核苷酸从头合成首先生成的核苷酸是：A. GMPB. IMPC. AMPD. ATPE. GTP4、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. CO2B. 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：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：A. 抑制二氢叶酸还原酶B. 抑制二氢乳清酸脱氢酶C. 抑制胞苷酸合成酶D. 抑制胸苷酸合成酶E. 抑制核糖核苷酸还原酶15、在体内分解产生β-氨基异丁酸的核苷酸是：A. CMPB. AMPC. IMPD. UMPE. TMP16、不属于嘧啶分解代谢终产物的是：A. 尿酸B. NH3C. CO2D.β-丙氨酸E. β-氨基异丁酸17、关于嘧啶核苷酸分解的叙述，错误的是：A. 嘧啶的分解代谢主要在肝中进行B. 分解过程中涉及脱氨脱羧等反应C. 胞嘧啶与尿嘧啶有相同的分解途径D. 胸腺嘧啶与胞嘧啶分解的产物不同E. DNA损伤时机体β-氨基异丁酸排出量降低18、患者，男10岁。
8-1核苷酸的合成代谢体内核苷酸的合成有两个途径：1.从头合成途径，即利用一些简单物质为原料，经过多步酶促反应，合成核苷酸。
2．补救合成（又称重新利用）途径，即利用已有碱基或核苷，经过简单的反应过程，合成核苷酸。
从量来看，从头合成是主要的途径，但补救合成也有重要的意义。
一、嘌呤核苷酸的从头合成途径肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小肠粘膜和胸腺。
嘌呤核苷酸合成部位在胞液。
嘌呤核苷酸从头合成的原料是：磷酸核糖焦磷酸(PRPP)，由磷酸戊糖代谢而来，甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2和一碳单位(由四氢叶酸携带)。
如图所示。
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酰胺转移酶和PRPP合成酶。
合成过程首先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP)，然后再转变成腺苷酸（AMP）和鸟苷酸（GMP）。
从5-磷酸核糖（Ribose-5-phosphate,R-5-P）开始，经过12步反应生成IMP，如图所示。
在此过程中，碱基的成环在磷酸核糖分子上逐步缩合成IMP。
1．IMP的生成IMP图IMP的从头合成过程5-磷酸核糖经过磷酸核糖焦磷酸合成酶活化生成5-磷酸核糖焦磷酸，由谷氨酰胺提供酰胺基形成5-磷酸核糖胺，然后5-磷酸核糖胺与甘氨酸缩合并接受N10-甲酰基四氢叶酸提供的甲酰基转变成甲酰甘氨酰胺核苷酸，再次接受谷氨酰胺的酰胺氮并脱水环化形成5-氨基咪唑核苷酸，至此合成了嘌呤环中的咪唑部分。
5-氨基咪唑核苷酸被CO2羧化后与天冬氨酸缩合，然后进一步由N10-甲酰基四氢叶酸提供甲酰基生成5-甲酰胺咪唑-4-氨甲酰核苷酸，再脱水环化生成第一个阶段产物IMP。
2．AMP和GMP的生成IMP是嘌呤核苷酸合成的重要中间产物，是AMP和GMP的前体。
IMP由天冬氨酸提供氨基取代IMP上的酮基后进一步转变成AMP；如果IMP氧化成黄嘌呤核苷酸（XMP，简称黄苷酸），再由谷氨酰胺提供氨基，使嘌呤环C-2氨基化，则生成GMP，如图所示。
第十章核苷酸代谢核苷酸是组成核酸的单位，此外尚具有其他功能。
与组成蛋白质的氨基酸不同，无论是核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸主要都是在体内利用一些简单原料从头合成的，所以本章的重点是介绍核苷酸的合成代谢。
核苷酸不是营养必需物质。
食物中的核酸多以核蛋白的形式存在，核蛋白经胃酸作用，分解成蛋白质和核酸（RNA和DNA）。
核酸经核酸酶、核苷酸酶及核苷酶的作用，可逐级水解成核苷酸、核苷、戊糖、磷酸和碱基。
这些产物均可被吸收，磷酸和戊糖可再被利用，碱基除小部分可再被利用外，大部分均可被分解而排出体外。
第一节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。
第一，由简单的化合物合成嘌呤环的途径，称从头合成（de novo synthesis）途径。
第二，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（或重新利用）（salvage pathway）途径。
肝细胞及多数细胞以从头合成为主，而脑组织和骨髓则以补救合成为主。
一、嘌呤核苷酸的从头合成（一）原料核素示踪实验证明嘌呤环是由一些简单化合物合成的，如图10-1所示，甘氨酸提供C-4、C-5及N-7；谷氨酰胺提供N-3、N-9; N10-甲酰四氢叶酸提供C-2, N5，N10-甲炔四氢叶酸提供C-8;CO2提供C-6。
磷酸戊糖则来自糖的磷酸戊糖旁路，当活化为5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）后, 可以接受碱基成为核苷酸。
其活化的反应式如下。
（二）过程合成的主要特点是在磷酸核糖的基础上把一些简单的原料逐步接上去而成嘌呤环。
而且首先合成的是次黄嘌呤核苷酸(IMP)，由后者再转变为腺嘌呤核苷酸(AMP)和鸟嘌呤核苷酸(GMP)。
如图10-2及图10-3所示。
1. IMP的合成嘌呤核苷酸的从头合成的起始或定向步骤是谷氨酰胺提供酰胺基取代5-磷酸核糖-1-焦磷酸（PRPP）C-1的焦磷酸基，从而形成5-磷酸核糖胺（PRA），催化此反应的酶为谷氨酰胺磷酸核糖酰胺转移酶（glutamine phosphoribosyl amidotransferase）,此酶是一种别构酶，是调节嘌呤核苷酸合成的重要酶。
