理论要点之生物化学:核苷酸代谢

大纲要求:

1.两条嘌呤核苷酸合成途径的原料

2.嘌呤核苷酸的分解代谢产物

3.两条嘧啶核苷酸合成途径的原料

4.核苷酸合成途径的主要调节

5.抗核苷酸代谢药物的生化机制

第一节 核苷酸代谢

一、嘌呤核苷酸合成有两条途径

1.从头合成

原料:

天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、CO2

磷酸核糖

简要途径:

反应从5 磷酸核糖开始,生成PRPP(磷酸核糖焦磷酸),再生成5 磷酸核糖胺(FRA),多步反应后生成IMP。再转转变为AMP和GMP

关键酶:PRPP合成酶,酰胺转移酶

2.补救合成

利用现成的嘌呤碱或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸,称为补救合成。

腺嘌呤 + PRPP → AMP + PPi

次黄嘌呤 + PRPP→ IMP + PPi

鸟嘌呤 + PRPP → GMP + PPi

二、嘌呤核苷酸的分解代谢产物

嘌呤碱的分解产物是尿酸,体内尿酸过多可引起痛风症。

三、嘧啶核苷酸合成

1.从头合成

原料:

天冬氨酸、谷氨酰胺,CO2

磷酸核糖

简要途径:

CO2与谷氨酰胺先合成氨基甲酰磷酸, 多步反应合成UMP;UTP转变成CTP;dUMP转变成dTMP

关键酶:

氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ;天冬氨酸转氨甲酰酶

2.补救合成

嘧啶 + PRPP → 嘧啶核苷酸 + PPi

嘧啶分解代谢产物:

β-氨基异丁酸(T)、β-丙氨酸(U、C)、NH3和CO2

第二节 核苷酸代谢的调节

1.主要调节酶;

嘌呤核苷酸合成:

PRPP合成酶,酰胺转移酶

嘧啶核苷酸合成:

氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ;天冬氨酸转氨甲酰酶

2.抗核苷酸代谢药物的生化机制

6-巯基嘌呤(6-MP):抑制 IMP → GMP,AMP

氮杂丝氨酸:抑制谷氨酰胺参加的反应

氨甲蝶呤(MTX):抑制二氢叶酸还原酶,干扰一碳单位代谢

5-FU:抑制胸苷酸合酶

练习

不需要PRPP参加的反应是

A.尿嘧啶转变为尿嘧啶核苷酸 B.次黄嘌呤转变成次黄嘌呤核苷酸 C.氨基甲酰天冬氨酸转变成乳清酸

D.腺嘌呤转变成腺嘌呤核苷酸 E.鸟嘌呤转变成鸟嘌呤核苷酸

答案:C

本题考点:PRPP参与的反应。

A、B、D和E均为核苷酸的补救合成途径,需要PRPP参加。

dTMP合成的直接前体是

A.TMP B.TDP C.dCMP D.dUMP E.dUDP

答案:D

本题考点:PRPP参与的反应。

本题考点:dTMP的生成。

TMP同dTMP。dUMP甲基化生成dTMP,dTTP和dTDP也可转变成dTMP,但只是转变,而没有胸苷酸的净生成。

下列物质中作为合成IMP和UMP的共同原料是

A.天冬酰胺 B.甘氨酸 C.一碳单位 D.CO2 E.谷氨酸

答案:D

本题考点:PRPP参与的反应。

本题考点:核苷酸合成的原料。

合成IMP的原料有天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位和CO2,合成UMP的原料有天冬氨酸、谷氨酰胺和CO2。天冬酰胺和谷氨酸不算是直接的原料,一碳单位参与胸腺嘧啶核苷酸的合成,而不直接参与尿嘧啶核苷酸和胞嘧啶核苷酸的合成。

体内嘌呤碱分解的终产物是

A.尿素 B.尿胆素 C.尿酸 D.肌酸 E.β-氨基酸

答案:C

本题考点:PRPP参与的反应。

本题考点:不同物质在体内的分解产物。

尿素是体内解氨毒的产物;尿胆素是铁卟啉化合物代谢的产物;肌酸是氨基酸代谢的产物;本章所涉及β-氨基酸有β-丙氨酸和β-氨基异丁酸,均为嘧啶碱代谢的产物。

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.CO2 E.一碳单位

答案:C

本题考点:PRPP参与的反应。

本题考点:嘌呤核苷酸从头合成的原料。

嘌呤核苷酸从头合成的直接原料有甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2和一碳单位。

PRPP是下列哪些代谢途径中的重要中间代谢物

A.嘌呤核苷酸的从头合成 B.嘧啶核苷酸的从头合成 C.嘌呤核苷酸的补救途径 D.NMP—NDP—NTP

答案:A、B、C

本题考点:PRPP参与的反应。

PRPP不仅是嘌呤核苷酸,也是嘧啶核苷酸从头合成的原料。在补救合成途径,PRPP可以与嘌呤碱或嘧啶碱反应生成相应的核苷酸。

2002年考题:

体内嘌呤核苷酸的主要分解代谢终产物是

A.尿素 B.NH3 C.β-丙氨酸 D.β-氨基异丁酸 E.尿酸

答案:E

本题考点:PRPP参与的反应。

本题考点:核苷酸代谢产物

尿酸是嘌呤核苷酸分解的主要产物;

β-丙氨酸是尿嘧啶和胞嘧啶的主要分解产物;

β-氨基异丁酸是胸腺嘧啶的主要分解产物

2000年考题

男,51岁,近3年来出现关节炎症状和尿路结石,进食肉类食物时,病情加重。该患者发生的疾病涉及的代谢途径是

A.糖代谢 B.脂代谢 C.嘌呤核苷酸代谢 D.嘧啶核苷酸代谢 E.氨基酸代谢

答案:C

本题考点:PRPP参与的反应。

本题考点:嘌呤核苷酸代谢

痛风主要发生在男性,中老年,症状主要是关节痛。是嘌呤核苷酸代谢障碍,尿酸合成过多引起。