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生化第十章核苷酸代谢

第十章　核苷酸代谢包涵体蛋白

本章要点

▲核苷酸类的生理学功能

1．作为核酸合成的原料，这是核苷酸的最主要的功能。

2．体内能量的利用形式。ATP是细胞的主要能量形式。此外GTP等也可以提供能量。

3．参与代谢和生理调节

4．组成辅酶

5．作为代谢中间物的载体

广州登革热一、嘌呤核苷酸的合成与分解代谢

二、嘧啶核苷酸的合成与分解代谢

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核苷酸种类	嘌呤		嘧啶
合成方式	从头合成	补救合成	从头合成	补救合成
原料	核糖-5线粒体脑病’-磷酸（来自磷酸戊糖途径）、氨基酸（四种）、一碳单位（四氢叶酸）、CO2	1、PRPP（提供磷酸核糖）+嘌呤碱基 2、腺嘌呤核苷（途径二）+ATP	谷氨酰胺、天冬氨酸、CO2以及PRPP	1、PRPP、尿嘧啶、胸腺嘧啶； 2、尿/胸腺嘧啶核苷+ATP
位置（胞质）	肝脏、小肠粘膜、胸腺	脑、骨髓（只能补救合成）	（主要）肝细胞胞液
酶	1、磷酸核糖焦磷酸合成酶（磷酸核糖→PRPP） 2、很多酶	1、腺嘌呤核苷酸转移酶APRT 2、黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶HGPRT 3、腺苷激酶（途径二）	1、氨基甲酰磷酸合成酶II 2、天冬氨酸氨基甲线转移酶等，同一肽链的多功能酶	1、嘧啶磷酸核糖转移酶（对胞嘧啶不起作用） 2、尿/胸苷激酶
过程	1、由核糖-5’-磷酸合成IMP（次黄嘌呤核苷酸）（第一步生成PRPP）（需要5个ATP、6个高能磷酸键） 2、IMP转化为AMP、GMP（需要1个ATP）	1、嘌呤+PRPP→核苷酸+PPi 即： A/I/G+PRPP==XMP+PPi 2、腺嘌呤核苷加上磷酸（腺苷激酶）生成核苷酸（需ATP）	1、合成氨基甲酰磷酸：谷氨酰胺+HCO3-生成谷氨酸+氨基甲酰磷酸（消耗两个ATP） 2、合成UMP 再合成→CTP→(d)TMP	嘧啶+PRPP→磷酸嘧啶核苷+PPi
调节方式	1、负反馈调节（IMP、AMP、GMP抑制合成；PRPP增加促进合成） 2、交叉调节（GTP促进AMP； ATP促进GMP生成）	产物的负反馈抑制	1、UMP抑制氨基甲酰磷酸合成
特点	1、在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤环。 2、生成的AMP、GMP一般会在激酶作用下生成ATP和GTP	1、节省能量南宁职业技术学院学报和氨基酸的消耗 2、有些器官只能进行补救合成：脑、骨髓	1、先合成嘧啶环，再和磷酸核糖相连
脱氧核糖核苷酸的形成	1、在NDP（二磷酸）水平上进行； 2、核糖核苷酸还原酶催化，依靠Mg2+和硫氧化还原蛋白； 3、在激酶催化下dNDP→dNTP
抗代谢物	嘌呤（6-硫基嘌呤）、氨基酸或叶酸的类似物		嘧啶类似物（5-氟尿嘧啶）
代谢终产物	尿酸		T→乙酰CoA+尿素；U→琥珀酰CoA+尿素

嘌呤分解代谢嘧啶分解代谢

一、简答题
1．什么叫核苷酸的从头合成途径？

答：利用最基本的合成原料，经一系列酶促反应，合成核苷酸。

2．什么叫核苷酸的补救合成途径？

答：利用体内游离的含氮有机碱或核苷，经过简单的反应过程，合成核苷酸。

二、问答题

纪念马克思200周年1．嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸的从头合成途径有何不同？

答：嘌呤核苷酸合成是在PRPP的基础上，利用相关原料，逐个合成嘌呤环，其重要中间物为IMP，由此再转变或AMP和GMP；嘧啶核苷酸合成是先合成嘧啶环，再与PRPP反应生成嘧啶核苷酸，其重要中间物为OMP，由此再转变成其它嘧啶核苷酸。

2．体内脱氧核苷酸是如何生成的？

答：NDP水平上直接还原核糖C2–OH，参于该反应的酶和蛋白质：核糖核苷酸还原酶，硫氧化还原蛋白，硫氧化还原蛋白还原酶，NADPH＋H+，该酶体系作用的过程。

3．氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ与酶Ⅱ有何区别？试作全面比较之。

答：氨基甲酰磷酸合成酶I存在于肝线粒体，以NH3为氮源，合成氨基甲酰磷酸，进而参于尿素生成反应。氨基甲酰磷酸合成酶II存在于所有细胞的胞液，以谷氨酰胺为氮源，合成氨甲酰磷酸，进而参与嘧啶核苷酸合成过程，其他如变构激活剂、反馈抑制剂等的区别。

第八章复习要点

1. 参与核苷酸从头合成/补救合成的原料概况。

2. 一碳单位,碳酸氢根,谷氨酰胺,天冬氨酸以及甘氨酸在核苷酸从头合成中的作用。

3. 核酸酶的类型。

4. 核苷酸抗代谢物/类似物的作用机制。

5. 嘌呤/嘧啶核苷酸从头合成如何与磷酸戊糖途径交汇?

6. 尿酸水平异常与痛风症的关系。

7. 核苷酸别于遗传信息携带者外的生物学功能; 至少举三例。

8. 嘌呤/嘧啶核苷酸从头合成/补救合成。

9. 嘌呤核苷酸补救合成缺陷与遗传疾病的联系;一例。

10.嘧啶核苷酸降解代谢如何与能量代谢或糖异生连接?

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