西北农林科技大学生命学院生物化学复习指南第22章 核酸的降解及核苷酸代谢

第22章 核酸的降解及核苷酸代谢

1、结构、符号和名词

 XMP：黄嘌呤核苷-磷酸（黄苷酸）

PRPP：磷酸核糖焦磷酸     

尿酸：嘌磷代谢的终产物

痛风：痛风是人体内嘌呤的物质的新陈代谢发生紊乱，尿酸的合成增加或排出减少，造成高尿酸血症

别嘌呤醇：可抑制黄嘌呤氧化酶使尿酸酸成减少，降低血中尿酸浓度，减少尿酸盐在骨、关节及肾脏的沉着，用于痛风、痛风性肾病。

乳清酸：6-羧基尿嘧啶，与维生素B13相同，还能维持乳酸杆菌。

5-氟尿嘧啶：是一种嘧啶类似物，主要用于治疗肿瘤。

关键酶

黄嘌呤氧化酶：是催化次黄嘌呤氧化为黄嘌呤并可继续催化黄嘌呤被氧化为尿酸的酶。

APRT：腺嘌呤磷酸核糖转移酶       

HGPRT：次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶

TK:胸苷激酶       

核苷酸还原酶：催化核苷酸加氢还原的酶

2、一句话问题

1)核苷酸脱氨可发生在核苷酸、核苷和碱基三个层次上。

2)人类嘌呤代谢产物为尿酸，其它物种的代谢产物为二氧化碳和氨。

3)黄嘌呤氧化酶可催化次黄嘌呤到黄嘌呤、黄嘌呤到尿酸两种反应。

4)痛风是由于核苷酸代谢障碍，尿酸钠的累积所致。

5)别嘌呤醇是黄嘌呤氧化酶的自杀性底物。

6)尿嘧啶降解前先还原为二氢尿嘧啶。

7)核苷酸合成包括从头合成途径和补救途径。

8)核糖核苷酸还原为脱氧核糖核苷酸主要发生在核糖核苷二磷酸水平。

9)Asp羧甲基转移酶（ATCase）是嘧啶合成的关键调控位点，该酶为别构酶。受CTP抑制和ATP的激活。

10)嘌呤核苷酸的合成首先形成IMP然后生成AMP和GMP。

3、简答题：

1嘧啶和嘌呤分解的产物是什么？不同的物种嘌呤分解产物有什么不同。

答：嘧啶核苷酸通过核苷酸酶和核苷磷酸化酶的作用脱去磷酸和戊糖，生成的碱基再进一步分解，最终生成NH3、CO2和β-氨基酸；嘌呤碱基在人体内最终分解成尿酸。人和猿类及一些排尿酸的动物以尿酸为嘌呤代谢的最终产物，其他的生物还能进一步的分解尿酸，直至最后分解成二氧化碳和氨。

2画出嘌呤和嘧啶环的基本结构，指出每一个C和N原子的来源。

3简述核糖核酸还原酶的结构特征及其其它参与的蛋白和辅因子。

      答：核糖核酸还原酶由R1和R2亚基组成，两个亚基分开时没有酶的活性，只有合在一起并有镁离子存在时才形成有催化活性的酶。R1亚基上有两条相同的多肽链，每条多肽链上有两个变构调节位点和一对参与还原反应的硫氢基。酶活性调节位点影响整个酶的活性， R1亚基上结合ATP使酶活化，dATP结合使酶抑制，第二个调节位点是底物特异性位点，当ATP或dTTP与之结合使酶有利于UCP和CDP的还原，当dTTP或dGTP结合时分别促进GDP或ADP的还原。在这里，酶活性的调节不仅有底物的前馈激活和产物的反馈抑制，而且不同核苷酸之间还存在特异性的调节，是DNA四种前体的合成达到平衡。

R2亚基上的双链各有一个咯氨酰基和一个双核铁辅因子。酶的两个活性部位在R1亚基和R2亚基的界面处。双核铁中心的功能是产生和稳定酪氨酸自由基。但酪氨酸自由基距离活性部位太远，不能直接参与作用，而需要产生另一自由基，可能是位于活性部位R2亚基上的半胱氨酸转变成一个硫的自由基以起催化作用。

4比较嘧啶和嘌呤从头合成过程。

答：嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸从头合成过程中，嘌呤核苷酸合成的原料是天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、一碳单位和PRPP。在5-磷酸核糖分子基础上逐步加合先形成嘌呤环，再逐步形成IMP，再转变成AMP 、GMP。主要在肝脏，其次是小肠黏膜和胸腺细胞合成。终产物IMP AMP GMP抑制PRPP合成酶和PRPP酰胺转移酶。

  嘧啶核苷酸的合成原料是天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2、PRPP、一碳单位、(仅胸苷酸合成)，在形成氨基甲酰磷酸的基础上先形成嘧啶环，再与磷酸核糖结合形成嘧啶核苷酸，其产物UMP 反馈抑制氨基甲酰磷酸合成酶II。PRPP合成酶即影响嘌呤核苷酸合成也影响嘧啶核苷酸合成。

5、为什么四氢叶酸本身合成受阻或四氢叶酸类似物会影响核苷酸的合成。

答：由于四氢叶酸在体内由N10—甲酰四氢叶酸作用在核苷酸合成的第一步生成，所以四氢叶酸的合成受阻时，核苷酸的合成受阻。