嘌呤核苷酸的分解

嘌呤核苷酸的分解

嘌呤核苷酸在人体内可以发生多种分解途径。首先，细胞中的嘌呤核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成嘌呤核苷。然后，嘌呤核苷经核苷磷酸化酶作用，磷酸解成自由的嘌呤碱基及核糖-1-磷酸。这些嘌呤碱基可以参加核苷酸的补救合成，也可以进一步水解。人体内，嘌呤碱基最终分解生成尿酸，随尿排出体外。具体的分解反应过程为：AMP 生成次黄嘌呤，后者在黄嘌呤氧化酶作用下氧化成黄嘌呤，最后生成尿酸。GMP生成鸟嘌呤，后者转变成黄嘌呤，最后也生成尿酸。

痛风症患者血中尿酸含量升高，引起关节疼痛、尿酸结石和肾病，可能与嘌呤核苷酸的代谢酶缺陷有关。

除了上述的分解途径，嘌呤核苷酸还可以在核苷一磷酸水平被脱氨基，生成相应的核糖-1-磷酸及次黄嘌呤或鸟嘌呤。这些反应在鸟苷酸激酶及腺苷酸激酶的催化下进行。此外，嘌呤核苷酸还可以在核苷二磷酸水平被脱氨基，生成相应的核糖-1，5-二磷酸及次黄嘌呤或鸟嘌呤。这些反应在腺苷酸脱氨酶及鸟苷酸脱氨酶的催化下进行。

在人体内，次黄嘌呤及鸟嘌呤主要通过肾小球滤过随尿排出。尿酸的排出与肾小球滤过率有关，也随个体差异及膳食中蛋白质的量而异。肾小管也能分泌少量尿酸。只有脑脊液中尿酸浓度与血尿酸浓度比较接近，其余各组织中尿酸含量很少。

第八章核苷酸代谢

第八章核苷酸代谢 核苷= 碱基+ 戊糖 核苷酸= 碱基+ 戊糖+ 磷酸 ?据磷酸连接的位置:5`-核苷酸; 3`-核苷酸; 2`-核苷酸…等 ?据磷酸的数目:一、二、三磷酸核苷酸 一磷酸核苷酸: AMP GMP CMP UMP TMP 二磷酸核苷酸: ADP GDP CDP UDP TDP 三磷酸核苷酸: ATP GTP CTP UTP TTP NMP ——RNA dNMP ——DNA NTP ——RNA dNTP ——DNA ?据核糖2位是否脱氧：核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸 ?据核苷酸是否环化: 环核苷酸(cAMP，cGMP) 一.核苷酸代谢概述 核苷酸(nucleotide)是构成核酸(nucleicacid)的基本单位，人体所需的核苷酸都是由机体自身合成的，核苷酸不属于营养必需物质。 （一）食物核酸的消化与吸收 （二）核苷酸的生理功能 核苷酸是细胞内在代谢上一类极为重要的物质，执行着多种重要的功能。这些功能包括： ①作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTP，UTP合成RNA，用dATP，dGTP，dCTP，dTTP 合成DNA。 ②作为能量的贮存和供应形式：除ATP之外，还有GTP，UTP，CTP等。 ③作为代谢中间物的载体：如用UDP携带糖基，用CDP携带胆碱，胆胺或甘油二酯，用腺苷 携带蛋氨酸（SAM）等。 ④参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸cAMP和cGMP作为激素的第二信使。 ⑤参与构成酶的辅酶或辅基：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。 ⑥[ATP]/[ADP][AMP]是细胞内有许多变构酶的调节剂。 （三）核苷酸代谢概述 1合成代谢：核苷酸合成有从头合成和补救合成两种方式； 2分解代谢 二.核苷酸的合成代谢 体内核苷酸的合成有2种不同的途径： 从头合成（de novo synthesis）：利用氨基酸、一碳单位、CO2等小分子（或基团）为原料，

执业医师最新全考点解析系列生物化学部分第八节——核苷酸代谢

第八单元核苷酸代谢 本章考点： 1.核苷酸代谢 （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）嘧啶核苷酸的分解代谢产物 2.核苷酸代谢的调节 （1）核苷酸合成途径的主要调节酶 （2）抗核苷酸代谢药物的生化机制 第一节核苷酸代谢 核苷酸分为嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸，核苷酸代谢包括合成代谢与分解代谢 一、嘌呤核苷酸的代谢 （一）合成代谢 1.嘌呤核苷酸从头合成的主要途径 （1）合成部位：主要是肝，其次是小肠和胸腺。 （2）原料： 磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、C02及一碳单位。 （3）关键酶： PRPP合成酶 PRPP酰胺转移酶。 2.补救合成： （1）部位：脑、骨髓。 （2）原料：磷酸核糖、嘌呤碱或嘌呤核苷。 （3）关键酶：腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）、次黄瞟呤鸟瞟呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）。 （二）分解代谢 1.最终产物：尿酸 尿酸产生过多可导致痛风 痛风的机制：尿酸生成过量或尿酸排出过少。 2.代谢抑制剂：别嘌呤醇。 临床中常用别嘌呤醇治疗痛风，机制为别嘌呤醇是次黄嘌呤类似物，能竞争性抑制黄嘌呤氧化酶，从而抑制尿酸的生成。 二、嘧啶核苷酸的代谢 （一）合成代谢 1.从头合成

（1）原料：磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨酰胺、C02。 （2）关键酶：PRPP合成酶、 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ(CPS Ⅱ，位于细胞液中)。 2.补救合成 关键酶：嘧啶磷酸核糖转移酶。 （二）分解代谢 最终产物：β-丙氨酸、C02、NH3、β-氨基异丁酸。 第二节核苷酸代谢的调节 机体对核苷酸合成的速度进行着精确的调节，一方面满足合成核酸对核苷酸的需要，同时又不会“供过于求”以节省营养物及能量的消耗。 一、嘌呤核苷酸的调控 1.PRPP合成酶与酰胺转移酶可被产物IMP、AMP、GMP等抑制； 2.PRPP增多可促进酰胺转移酶活性； 3.过量的AMP抑制腺苷酸代琥珀酸合成酶，抑制AMP合成，过量的GMP抑制IMP 脱氢酶，抑制GMP合成； 4.交叉调节：ATP可促进GMP合成，GTP可促进AMP合成。 二、嘧啶核苷酸的调控 1.UMP抑制天冬氨酸氨基甲酰转移酶，抑制嘧啶核苷酸合成 2.PRPP合成酶同时受嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸的抑制 三、嘌呤核苷酸的抗代谢物 核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤嘧啶、核苷、氨基酸或叶酸等的类似物。 嘌呤核苷酸的抗代谢物主要以竞争性抑制干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成。肿瘤细胞的核酸及蛋白质合成十分旺盛，由此，这些抗代谢物具有抗肿瘤作用。 1.6巯基嘌呤（6-MP） 6-MP是次黄嘌呤（I）的类似物，抑制HGPRT及嘌呤核苷酸的补救合成。在体内变为6巯基嘌呤核苷酸，抑制嘌呤核苷酸的从头合成。 2.氮杂丝氨酸：谷氨酰胺类似物，同时抑制嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的从头合成。 3.氨甲蝶呤（MTX）：叶酸类似物，抑制四氢叶酸的合成，从而同时抑制嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸的从头合成。MTX在临床上用于白血病等癌瘤的治疗。 四、嘧啶核苷酸的抗代谢物 嘧啶核苷酸的抗代谢物对代谢的影响及抗肿瘤作用与嘌呤抗代谢物相似。 1.5氟尿嘧啶（5一Fu）胸腺嘧啶的类似物，抑制胸腺嘧啶核苷酸的合成。 2.阿糖胞苷胞苷的类似物，抑制dCDP的生成，影响DNA的合成。 【习题】 1.嘌呤核苷酸从头合成原料不包括 A.天冬氨酸 B.一碳单位 C.CO2 D.半胱氨酸 E.谷氨酰胺 『正确答案』D

嘌呤及嘌呤代谢

●嘌呤及嘌呤代谢 嘌呤purine;Pu;Pur，一类带碱性有两个相邻的碳氮环的含氮化合物，是核酸的组成成分。DNA和RNA中的嘌呤组成均为腺嘌呤和鸟嘌呤。此外，核酸中还发现有许多稀有嘌呤碱。 其应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；核酸与基因（二级学科）。本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布。 嘌呤：是存在人体内的一种物质，主要以嘌呤核苷酸的形式存在，在作为能量供应、代谢调节及组成辅酶等方面起着十分重要的作用。嘌呤是有机化合物，分子式C5H4N4，无色结晶，在人体内嘌呤氧化而变成尿酸，人体尿酸过高就会引起痛风。海鲜，动物的肉的嘌呤含量都比较高，所以，有痛风的病人除用药物治疗外(医治痛风的药物一般对肾都有损害)，更重要的是平时注意忌口。 嘌呤与疾病 嘌呤（purine，又称普林）经过一系列代谢变化，最终形成的产物（2，6，8-三氧嘌呤）又叫尿酸。嘌呤的来源分为内源性嘌呤80﹪来自核酸的氧化分解，外源性嘌呤主要来自食物摄取，占总嘌呤的20﹪，尿酸在人体内没有什么生理功能，在正常情况下，体内产生的尿酸，2／3由肾脏排出，余下的1／3从肠道排出。 体内尿酸是不断地生成和排泄的，因此它在血液中维持一定的浓度。正常人每升血中所含的尿酸，男性为0.42毫摩尔/升以下，女性则不超过

0.357毫摩尔/升。在嘌呤的合成与分解过程中，有多种酶的参与，由于酶的先天性异常或某些尚未明确的因素，代谢发生紊乱，使尿酸的合成增加或排出减少，结果均可引起高尿酸血症。当血尿酸浓度过高时，尿酸即以钠盐的形式沉积在关节、软组织、软骨和肾脏中，引起组织的异物炎症反应，成了引起痛风的祸根。 嘌呤合成代谢 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，一是从头合成途径，一是补救合成途径，其中从头合成途径是主要途径。 1.嘌呤核苷酸的从头合成 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，合成的原料包括磷酸核糖、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及CO2等。主要反应步骤分为两个阶段：首先合

11第十章 核苷酸代谢

第十章核苷酸代谢 核苷酸是核酸的基本结构单位。人体内的核苷酸主要由机体细胞自身合成。因此与氨基酸不同，核苷酸不属于营养必需物质。 食物中的核酸多以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中受胃酸的作用，分解成核酸与蛋白质。核酸进人小肠后，受胰液和肠液中各种水解酶的作用逐步水解（图10-1）。核苷酸及其水解 产物均可被细胞吸收，其他绝大部分在肠粘 膜细胞中被进一步分解。分解产生的戊糖被 吸收而参加体内的戊糖代谢；嘌呤和嘧啶碱 则主要被分解而排出体外。因此，食物来源 的嘌呤和嘧啶碱很少被机体利用。 核苷酸在体内分布广泛。细胞中主要以5'-核 苷酸形式存在，其中又以5'-ATP含量最多。 一般说来，细胞中核苷酸的浓度远远超过脱 氧核苷酸，前者约在mmol范围，而后者只在 μmol水平。在细胞分裂周期中，细胞内脱 氧核苷酸含量波动范围较大，核苷酸浓度则 相对稳定。不同类型细胞中各种核苷酸含量 差异很大。而在同一种细胞中，各种核苷酸含量虽也有差异，但核苷酸总含量变化不大。 核苷酸具有多种生物学功用：①作为核酸合成的原料，这是核苷酸最主要的功能。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。某些核苷酸或其衍生物是重要的调节分子。例如cAMP是多种细胞膜受体激素作用的第二信使；cGMP也与代谢调节有关。④组成辅酶。例如腺苷酸可作为多种辅酶（NAD、FAD、CoA等）的组成成分。⑤活化中间代谢物。核苷酸可以作为多种活化中间代谢物的载体。例如UDP葡萄糖是合成糖原、糖蛋白的活性原料，CDP二酰基甘油是合成磷脂的活性原料，S-腺苷甲硫氨酸是活性甲基的载体等。ATP还可作为蛋白激酶反应中磷酸基团的供体。 第一节嘌呤核苷酸的合成与分解代谢 一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两种途径 从头合成途径，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，合成嘌呤核苷酸，称为从头合成途径（de novo synthesis）。补救合成途径，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，称为补救合成途径（salvagepathway)，或称重新利用途径。两者在不同组织中的重要性各不相同，例如肝组织进行从头合成途径，而脑、骨髓等则进行补救合成。一般情况下，前者是合成的主要途径。 （一）嘌呤核苷酸的从头合成 1.从头合成途径除某些细菌外，几乎所有生物体都能合成嘌呤碱。核素示踪实验证明，合成嘌呤碱的前身物均为简单物质，如图10-2所示。图中可见合成嘌呤环的各元素来源，例如氨基酸、CO2及甲酰基（来自四氢叶酸）等。嘌呤核苷酸的从头合成在胞质中进行。反应步骤比较复杂，可分为两个阶段：首先合成次黄嘌呤核苷酸（inosine monophosphate，IMP），然后IMP再转变成腺嘌呤核苷酸（AMP)与鸟嘌呤核苷酸（GMP )。 222

第八章核苷酸代谢

第八章核苷酸代谢 本章要点 一、核苷酸类物质的生理功用 核苷酸类物质在人体内的生理功用主要有： 1．作为合成核酸的原料 2．作为能量的贮存和供应形式 3．参与代谢或生理活动的调节 4．参与构成酶的辅酶或辅基 5．作为代谢中间物的载体 二、嘌呤核苷酸的合成代谢 1．从头合成途径：利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等， 逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径。这一途径主要见于肝脏，其次为小肠和胸腺。 合成过程可分为三个阶段： ⑴次黄嘌呤核苷酸的合成 ⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成 ⑶三磷酸嘌呤核苷的合成 2．补救合成途径：又称再利用合成途径。指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱合成嘌呤核苷酸的过程。这一途径可在大多数组织细胞中进行。其反应为： A+ PRPP →AMP；G/I + PRPP →GMP/IMP。 3．抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制：能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代谢药物，通常是属于嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物，主要通过对代谢酶的竞争性抑制作用，来干扰或抑制嘌呤核苷酸的合成，因而具有抗肿瘤治疗作用。 三、嘧啶核苷酸的合成代谢 1．从头合成途径： 嘧啶核苷酸的主要合成步骤为： ⑴尿苷酸的合成 ⑵胞苷酸的合成：UMP经磷酸化后生成UTP，再在胞苷酸合成酶的催化下，由Gln提供 氨基转变为CTP。⑶脱氧嘧啶核苷酸的合成 2．补救合成途径：由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为补救合成途径。以嘧啶核苷的补救合成途径较重要。 3．抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制：能够抑制嘧啶核苷酸合成的抗代谢药物也是一些嘧啶核苷酸的类似物，通过对酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷酸的合成。 四、嘌呤核苷酸的分解代谢： 嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶的催化下分解生成嘌呤碱，最后产生的I和X经黄嘌呤氧化酶催化氧化生成终产物尿酸。 五、嘧啶核苷酸的分解代谢： 嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷酸化酶的催化下，除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱 可在体内进一步分解代谢。 胞嘧啶和尿嘧啶降解的终产物为（β-丙氨酸+ NH3 + CO2）； 胸腺嘧啶降解的终产物为（β-氨基异丁酸+ NH3 + CO2）。 练习题 一、选择题 1．在嘌呤环的合成中向嘌呤环只提供一个碳原子的化合物是 A．HCO3－(CO2) B．天门冬氨酸C．甲酸D．谷氨酸E．甘氨酸 2．嘌呤环中第4位和第5位碳原子来自下列哪种化合物? A．甘氨酸B．丙氨酸C．乙醇D．天门冬氨酸E．谷氨酸 3．嘌呤核苷酸从头合成时GMP的C-2氨基来自 A．谷氨酰胺的酰胺基B．天门冬酰胺的酰胺基C．天门冬氨酸D．甘氨酸E．丙氨酸 4．嘌呤核苷酸从头合成时腺苷酸C-6氨基来自 A．谷氨酰胺的酰胺基B．天门冬酰胺的酰胺基C．天门冬氨酸D．甘氨酸E．丙氨酸 5．下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述哪项是正确的？

第八章 核苷酸代谢

第八章核苷酸代谢 Nucleic metabolism 一、授课章节及主要内容: 第八章核苷酸代谢 二、授课对象: 临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制） 三、授课学时 本章总学时数：2课时（每个课时为45分钟）。讲授安排如下： 第一学时：概述及第一节。 第二学时：第一节内容。第二节内容。 四、教学目的与要求 学习嘌呤和嘧啶核苷酸合成与分解代谢的途径及调节。 五、重点与难点 重点：核苷酸的生物学功能；嘌呤核苷酸从头合成的定义、细胞定位及嘌呤碱合成的元素来源；嘌呤核苷酸补救合成的定义及生理意义；脱氧核糖核苷酸的生成；6-巯基嘌呤的作用；嘌呤核苷酸分解代谢的产物。嘧啶核苷酸从头合成的定义、细胞定位及嘧啶碱合成的元素来源；UMP、CTP、TMP的合成途径；嘧啶核苷酸分解代谢的产物。 难点：IMP、AMP、GMP的合成及调节；嘧啶核苷酸的合成及调节。 六、教学方法及授课的大致安排 面授为主，讲授肝在物质代谢中的作用时以提问形式穿插部分相关内容的复习，每次课预留5分钟小结本次课掌握内容及预留复习题，全章结束后小结本章内容。 七、外语教授安排及主要外文专业词汇 de novo sythesis （从头合成途径）salvage pathway （补救合成途径） adenine phosphoribosyl transferase, APRT，（腺嘌呤磷酸核糖转移酶） hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,HGPRT）（次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶）（adenosine kinase）（腺苷激酶） 6-meraptopurine,6-MP（6-巯基嘌呤）Aminopterin（氨蝶呤）methotrexate,MTX（甲氨蝶呤）

13 核苷酸代谢及蛋白质合成

核酸分解及核苷酸代谢习题答案 一、名词解释 1、核酸外切酶：从核酸的一端逐个水解下核苷酸或脱氧核苷酸的酶。 2、核酸内切酶：催化水解多核苷酸链内部的磷酸二酯键的酶。 3、嘧啶核苷酸的补救合成：指利用体内游离的嘧啶碱基或嘧啶核苷为原料，经过嘧啶磷酸核糖转移酶或嘧啶核苷激酶等催化的简单反应合成嘧啶核苷酸的过程。 4、嘌呤核苷酸从头合成：指利用磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、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嘌呤核苷酸的过程。 5、核苷酸的抗代谢物：指某些嘌呤、嘧啶、氨基酸或叶酸等的类似物，它们主要以竞争性抑制或以“以假乱真”等方式干扰或阻断核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸以及蛋白质的生物合成。 6、嘧啶核苷酸的从头合成：机体细胞以谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸为原料，经过多步酶促反应合成嘧啶核苷酸的过程。 7、嘌呤核苷酸的补救合成：机体细胞利用现成嘌呤碱或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸过程。 8、核苷酸合成的反馈调节：指核苷酸合成过程中，反应产物对反应过程中某些调节酶的抑制作用，反馈调节一方面使核苷酸合成能适应机体的需要，同时又不会合成过多，以节省营养物质及能量的消耗。 二、填空 1、嘌呤核苷酸从头合成的调节酶是（PRPP合成酶）和（PRPP酰胺转移酶）。 2、胞嘧啶和尿嘧啶的分解代谢产生的氨基酸为（β-丙氨酸），胸腺嘧啶分解代谢产生的氨基酸为（β-氨基异丁酸）。 3、在嘌呤核苷酸的合成中，腺苷酸的C6氨基来自（天冬氨酸）；鸟苷酸的C2氨基来自（谷氨酰胺）。 4、体内嘧啶核苷酸的从头合成是先合成（乳清酸），再与PRPP作用生成（乳清酸核苷酸），然后再脱羧生成尿嘧啶核苷酸。 5、尿苷酸转变为胞苷酸是在三磷酸尿苷水平上进行的，提供氨基的是（天冬氨酸），催化的酶是（CTP合成酶）。 6、核苷酸抗代谢物中，常用嘌呤类似物是（6-巯基嘌呤）；嘧啶类似物是（5-氟尿嘧啶）。

分解嘌呤的嘌呤酶-概述说明以及解释

分解嘌呤的嘌呤酶-概述说明以及解释 1.引言 1.1 概述 嘌呤酶是一种重要的酶类，它在生物体内起着至关重要的作用。嘌呤是一种重要的有机化合物，它参与了许多关键的生物过程，包括DNA和RNA的合成、能量传递以及细胞信号传导等。嘌呤酶作为一类催化剂，能够加速嘌呤的降解和转化，从而维持生物体内嘌呤代谢的平衡。 嘌呤酶的分类和特点涵盖了多个方面。根据其催化的反应类型，嘌呤酶可分为嘌呤核苷酸降解酶和嘌呤碱基转化酶两大类。嘌呤核苷酸降解酶主要参与嘌呤核苷酸的降解，将其分解为嘌呤碱基和核糖或脱氧核糖。而嘌呤碱基转化酶主要参与嘌呤碱基的转化和转运，使其能够被有效利用或排泄。 嘌呤酶在生物体内的功能十分广泛。首先，嘌呤酶参与了DNA和RNA 的合成，保证了遗传物质的正常复制和传递。其次，嘌呤酶还参与了能量传递过程中的关键反应，使细胞能够高效地获得和利用能量。此外，嘌呤酶还在细胞分裂和生长、免疫系统的正常功能以及神经递质的合成等方面发挥着重要的作用。 嘌呤酶的研究对于揭示生物体内嘌呤代谢的机制具有重要意义。通过

研究嘌呤酶的结构和功能，可以深入了解嘌呤的合成、降解和转化的途径及调控机制。此外，嘌呤酶还被广泛应用于医学领域和农业生产中。在医学上，嘌呤酶可以作为治疗某些疾病的靶点，例如痛风等与嘌呤代谢紊乱相关的疾病。在农业生产中，嘌呤酶可以被应用于改良作物品质和抗逆性能的研究。 嘌呤酶的研究领域虽然具有广阔的前景，但也面临着一些挑战。首先，嘌呤酶的结构和功能复杂多样，其研究需要从多个层面上进行，包括分子水平、细胞水平和生物体水平等。其次，嘌呤酶的调控机制较为复杂，涉及到许多调控因子和信号通路的参与，这需要进行深入的研究和探索。同时，对于嘌呤酶的应用研究也需要进一步完善和开展。 综上所述，嘌呤酶作为一种重要的酶类，在生物体内具有不可替代的作用。通过深入研究嘌呤酶的结构、功能和调控机制，可以为我们揭示嘌呤代谢的奥秘，并且在医学和农业领域中应用其研究成果，促进人类健康和农业发展。尽管面临着一些挑战，但相信随着科学技术的不断进步和研究的深入，嘌呤酶的研究必将迎来更加美好的未来。 1.2文章结构 文章结构部分内容可以包括以下内容： 文章结构部分旨在介绍本文的整体框架和各个章节的内容安排。通过明确的结构安排，读者可以更好地理解文章的脉络和逻辑关系。

最新痛风及高尿酸血症基层诊疗指南(完整版)

最新痛风及高尿酸血症基层诊疗指南（完整版） 一、定义及流行病学 （一）定义 尿酸是人体内嘌呤核苷酸的分解代谢产物，嘌呤核苷酸80%由人体细胞代谢产生，20%从食物中获得。嘌呤经肝脏氧化代谢变成尿酸，后者由肾脏和肠道排出。体温37 ℃时，血清中单钠尿酸盐（MSU）的饱和溶解度为404.5 μmol/L（6.8 mg/dl），通常定义当血清尿酸水平>420 μmol/L（约7 mg/dl）时，为高尿酸血症[1]。正常情况下人体肾脏能够排出尿酸而维持尿酸在血液中的正常浓度水平，而高尿酸血症则常由嘌呤代谢紊乱和/或尿酸排泄减少所导致。 痛风是指因血尿酸过高而沉积在关节、组织中造成多种损害的一组疾病，异质性较强，严重者可并发心脑血管疾病、肾功能衰竭，最终可能危及生命。 （二）流行病学 随着经济快速发展和人群生活方式的明显改变，中国高尿酸血症和痛风患

病率显著增高，根据最新研究结果，高尿酸血症患者已占总人口13.3%，而痛风患病率在1%~3%[2,3]，且逐年上升。近年研究认为，痛风/高尿酸血症与多种慢性病的发生发展密切相关，如代谢性疾病，心、脑血管病和肾脏疾病等，因此已被多学科认识和重视[4,5]。 二、病因与分类 痛风及高尿酸血症根据病因主要分为原发性、继发性两大类[1]。 （一）原发性高尿酸血症 1．特发性尿酸增多症： 绝大多数发病原因不明，10%~20%的患者有阳性家族史，仅1%左右患者由先天性酶缺陷引起，如家族性幼年高尿酸性肾病、次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HPRT）缺陷、磷酸核糖焦磷酸合成酶（PRPP）活性增高、Ⅰ型糖原累积症、遗传性果糖不耐受症等。 2．尿酸产生过多： 与高嘌呤饮食、酒精过多摄入、高糖饮食、核酸代谢增强相关，常合并代谢综合征相关的临床表现或疾病。

核苷酸代谢

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。接着的反应是加甘氨酸，N5，N10-甲炔四氢叶酸提供甲酰基，谷氨酰胺氮原子的转移，然后脱水及环化而成5-氨基咪唑核苷酸（AIR），即先合成嘌呤环中的五元环部分。下一步的反应是AIR的羧基化，天冬氨酸的加合及延胡索酸的去除反应，使天冬氨酸的氨基留下，再次由N10-

核苷酸代谢习题

一、是非题 1．嘌呤核苷酸的脱氨过程主要由嘌呤脱氨酶催化嘌呤碱脱氨。 2．腺嘌呤和鸟嘌呤脱去氨基后，分别生成次黄嘌呤和黄嘌呤。 3．别嘌呤醇治疗痛风症，因为该酶可以抑制黄嘌呤氧化酶，阻止尿酸生成。 4．多数鱼类和两栖类的嘌呤碱分解排泄物是尿素，而人和其它哺乳动物是尿囊素。 5．嘌呤核苷酸和嘧啶的生物合成过程相同，即先合成碱基再与磷酸核糖连接生成核苷酸。 6．ATP为GMP的合成提供能量，GTP为AMP的合成提供能量，缺乏ATP和GTP中的任何一种都会影响另一种的合成。 7．当dUMP转变为dTMP时，其甲基供体是 N5，N10-亚甲基THFA。 8．尿苷激酶催化胞嘧啶核苷生成胞嘧啶核苷酸。 9．蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶都是内切酶。 10．在细菌的细胞内有一类识别并水解外源DNA的酶，称为限制性内切酶。 二、填空题 1．核苷、核苷酸和核苷二磷酸，分别是核苷激酶、核苷酸激酶和核苷二磷酸激酶作用的底物，酶促反应的产物分别是、、 和。 2．同位素标记证明，嘌呤碱的N1来自，C2和C8来自，N3和N9来自，C4、C5和N7来自，C6来自。 3．同位素标记证明，嘧啶碱的各种元素分别来自和。 4．嘌呤核苷酸合成的第一步是由酶催化和谷氨酰胺生成5-磷酸核糖胺的反应。 5．嘌呤核苷酸合成的产物是核苷酸，然后再转变为腺嘌呤核苷酸和。 6．嘧啶合成的起始物氨甲酰磷酸的合成需要作为氨的供体，尿素循环中的氨甲酰磷酸是由作为氨的供体，它们分别由氨甲酰磷酸合成 酶Ⅰ和Ⅱ催化，前者存在于内，后者存在于胞浆中。（错误）7．在E．coli细胞中，催化喀院核着酸合成的关键酶是，GTP 是该酶的调节物，ATP是该酶的调节物。 8．三磷酸核苷酸是高能化合物，ATP参与转移，GTP为提供能量，UTP参与，CTP与的合成有关。 9．核糖核苷酸还原生成脱氧核糖核苷酸的酶促反应，通常是以为底物。 催化该反应的酶系由、、和四种蛋白 组成。 10．生物体内有些核苷酸的衍生物如，、、和可作辅酶。 三、选择题 1．5-磷酸核糖和ATP作用生成5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP），催化该反应的酶是 A、核糖激酶 B、磷酸核糖激酶 C、三磷酸核苷酸激酶 D、磷酸核糖焦磷酸激酶 2．在E．coli细胞中受嘧啶碱和嘧啶核苷酸反馈抑制的酶是 A、氨甲酰磷酸合成酶

嘌呤、嘧啶核苷酸的分解代谢与合成代谢的途径

嘌呤和嘧啶核苷酸是人体内重要的生物分子，它们在细胞分裂和蛋白 质合成中扮演着重要的角色。在人体内，嘌呤和嘧啶核苷酸的分解代 谢与合成代谢的途径非常复杂，同时也与许多疾病的发生发展密切相关。在本篇文章中，我们将深入探讨嘌呤和嘧啶核苷酸的分解代谢与 合成代谢的途径，以便更深入地了解这一重要的生物化学过程。 1. 嘌呤的分解代谢途径 嘌呤是人体内重要的有机化合物，它是DNA和RNA的组成单位之一，同时也是ATP和GTP等能量分子的前体。嘌呤在人体内主要通过嘌呤核苷酸循环来进行代谢，分为两个主要部分：凝集酶和红蛋白氧化酶。 在凝集酶途径中，嘌呤首先被嘌呤核苷酸磷酸化酶（AMP酶）和具有磷酸酶活性的核苷酸激酶降解为次黄嘌呤酸和腺嘌呤酸，然后再被核 苷酸化酵素和磷酸酰化酶转变为次黄嘌呤酸和次硫酸腺苷，最终转化 为尿酸。 在红蛋白氧化酶途径中，嘌呤被输送至线粒体，并经过鸟嘌呤核苷酸 转化为腺嘌呤酸，然后再通过黄嘌呤氧化酶进行氧化转化为次黄嘌呤酸，最终也转化为尿酸。 2. 嘧啶核苷酸的分解代谢途径 嘧啶核苷酸是DNA和RNA的组成单位之一，它们在细胞分裂和蛋白质合成中具有重要作用。在人体内，嘧啶核苷酸主要通过脱氧嘧啶核

苷酸代谢途径进行分解，分为三个主要部分：核苷酸脱氧酶、核苷酸 酶和脱氧核糖核苷酸酶。 核苷酸脱氧酶首先将嘧啶核苷酸转化为脱氧嘧啶核苷酸，然后进一步 被核苷酸酶水解为脱氧嘧啶核糖核苷酸，最终通过脱氧核糖核苷酸酶 的催化将其转化为脱氧尿嘧啶核苷酸。 3. 嘌呤和嘧啶核苷酸的合成代谢途径 嘌呤和嘧啶核苷酸的合成代谢途径同样复杂，包括新核苷酸的合成和 嘌呤核苷酸的合成两个主要部分。 在新核苷酸的合成中，嘌呤和嘧啶核苷酸均需要通过核苷酸盐酸和腺 苷酸氨基酶的催化，将多聚核苷酸转化为新的核苷酸。 而在嘌呤核苷酸的合成中，则需要通过核苷酸合成酶和苦瓜苷化酶的 作用，将腺嘌呤核苷酸逐步合成为DNA和RNA所需的嘌呤核苷酸。 在嘧啶核苷酸的合成过程中，通过核苷酸合成酶和嘧啶工具酶的催化，将脱氧尿嘧啶核苷酸合成为DNA和RNA所需的嘧啶核苷酸。 总结：嘌呤和嘧啶核苷酸的分解代谢与合成代谢途径是人体内非常复 杂的生物化学过程，它们直接影响着细胞内信号传导、DNA和RNA 的合成，甚至与多种疾病的发生发展密切相关。深入了解嘌呤和嘧啶

核酸的降解与核苷酸的代谢

第十章 核酸的降解与核苷酸的代谢 学习要求：通过本章学习，熟悉核酸的降解过程，掌握核酸酶的分类及其作用方式；了解核苷酸分解过程及不同生物嘌呤核苷酸分解代谢的区别；了解核苷酸从头合成途径的过程，掌握合成原料及嘌呤核苷酸与嘧啶核苷酸的合成特点，重点掌握核苷酸合成途径的调节，熟悉补救合成途径的过程和意义；熟悉核苷酸代谢与氨基酸代谢及糖代谢的相互关系；了解核苷酸代谢的有关理论对医药及生产实践的指导意义。 动物、植物和微生物都能合成各种核苷酸，因此核苷酸与氨基酸不同，不属于营养必需物质。细胞内存在多种游离的核苷酸，它们具有多种重要的生理作用：①作为合成核酸的原料。②ATP 在生物体内能量的贮存和利用中处于中心地位，是最重要的高能化合物。此外，GTP 在能量利用方面也有一定作用。③参与代谢和代谢调节。某些核苷酸或其衍生物是重要的信息物质，如 cAMP 是多种激素作用的第二信使；cGMP 也与代谢调节有关。④组成辅酶。腺苷酸是辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ、辅酶A 和FAD 四种辅酶的组成成分。⑤活化中间代谢物。UTP 和CTP 可使代谢物NDP （核苷二磷酸）化，成为活性代谢物直接用作合成原料，如UDP-葡萄糖称为“活性葡萄糖”，是合成糖原、糖蛋白的活性原料；CDP-甘油二酯是合成磷脂的活性原料。ATP 使蛋氨酸腺苷化生成的S-腺苷蛋氨酸（SAM ）作为甲基的直接供体，是合成肾上腺素、肌酸等物质的活性原料。 第一节 核酸的酶促降解 一、核酸的降解 生物组织中的核酸往往以核蛋白的形式存在，动物和异养型微生物可分泌消化酶类分解食物或体外的核蛋白和核酸。核蛋白可分解成核酸与蛋白质，核酸由各种水解酶催化逐步水解，生成核苷酸、核苷、戊糖和碱基等，这些水解产物均可被吸收，但动物体较少利用这些外源性物质作为核酸合成的原料，进入小肠粘膜细胞的核苷酸、核苷绝大部分进一步被分解。植物一般不能消化体外的有机物。 所有生物细胞都含有核酸代谢的酶类，能分解细胞内的各种核酸促进其更新。核酸降解产生的1-磷酸核糖可由磷酸核糖变位酶催化转变为5-磷酸核糖进入核苷酸合成代谢或糖代谢，碱基可进入核苷酸补救合成途径或分解排出体外。细胞内核酸的降解过程如下： 核酸 核酸酶 核苷酸酶 核苷 + 磷酸 核苷磷酸化酶 嘌呤碱和嘧啶碱 + 戊糖-1-磷酸 二、核酸酶 催化核酸水解的酶称为核酸酶（nuclease ）。核酸酶催化核酸分子中3´,5´-磷酸二酯键的水解断裂，属于磷酸二酯酶（phosphodiesterase ）。根据其作用底物可分为脱氧核糖核酸酶（DNase ，deoxyribonuclease ）和核糖核酸酶（RNase ,ribonuclease ）；按其作用位置又可分为核酸外切酶（exonuclease ）和核酸内切酶（endonuclease ）。 (一) 核酸外切酶 从核酸链一端逐个水解产生单核苷酸的酶称为核酸外切酶。核酸外切酶有多种，有的作用于DNA ，有的作用于RNA ，有的对二者都有催化作用。核酸外切酶有两种作用方式，一种是从核酸链的3´端开始逐个水解生成5´-核苷酸，具有3´→5´外切活性，如蛇毒磷酸二酯酶（VPD ）；另一种则是从核酸链的5´端开始逐个水解生成3´-核苷酸，具有5´→ 3´外切活性，如牛脾磷酸二酯酶（SPD ）。如图10-1。 B P B P B P B B P P 牛脾磷酸二酯酶 蛇毒磷酸二酯酶 OH B 53 图10-1 核酸外切酶的水解位置（B 代表碱基） VDP 和SDP 对DNA 和RNA 都有催化作用，分别用VPD 和SPD 水解核酸可得到5´-单核苷酸的混合物和3´-单核苷酸的混合物，用离子交换法可将混合物分离得到各种单核苷酸。这些单核苷酸在医药和科研上都具有重要应用价值。 （二）核糖核酸内切酶

第十一章核苷酸代谢

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 第十一章核苷酸代谢 第八章核苷酸代谢【目的要求】通过本章的学习，使学生明确嘌呤碱分解代谢的最终产物。 明确嘌呤环和嘧啶环上各原子的来源。 了解核酸、核苷酸、核苷的酶促降解。 了解两类碱基的分解代谢和核苷酸的合成代谢。 【教学内容】一、核酸重要的生理功能 1. 遗传物质的基础； 2. 小分子核苷酸。 二、核酸的酶促降解 1. DNA 与 RNA 的酶促降解； 2. 核苷酸的酶促降解。 三、嘌呤碱和嘧啶碱的分解代谢 1. 嘌呤碱的分解； 2. 嘧啶碱的分解。 四、核苷酸的生物合成 1. 核苷酸生物合成的方式； 2. 嘌呤核糖核苷酸的生物合成； 3. 嘧啶核糖核苷酸的生物合成； 4. 核苷三磷酸的生物合成； 5. 脱氧核糖核苷酸的合成； 6. 胸腺嘧啶核苷酸的合成。 【教学重点】 1. 核苷酸类的生理作用； 2. 嘌呤核苷酸的合成代谢途径： 从头合成，补救合成； 3. 嘧啶核苷酸的合成代谢途径： 从头合成，补救合成； 4. 抗代谢药物对嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸合成的抑制； 5. 嘌呤核苷酸的分解代谢途径； 6. 嘧啶核 1 / 7

苷酸的分解代谢途径。 【教学难点】嘌呤核苷酸的合成代谢途径： 从头合成，补救合成；嘧啶核苷酸的合成代谢途径： 从头合成，补救合成。 【教学时数】 4 学时。 【授课方式】多媒体。 【教学方法】启发式教学、案例教学。 第一节核酸的分解代谢核酸在生物体内核酸酶、核苷酸酶、核苷酶等的作用下，分解为氨、尿素、尿囊素、尿囊酸、尿酸等终产物，排泄到体外。 在核酸的分解过程中，产生的核糖可以沿磷酸戊糖途径代谢，产生的核苷酸及其衍生物几乎参与细胞的所有生化过程。 如 ATP 是生物体内的通用能源；腺苷酸还是几种重要辅酶的组成成分； cAMP和 cGMP 作为激素作用的第二信使，是生物体内物质代谢的重要调节物质。 动物和异养型微生物可以分泌消化酶来分解食物中的核蛋白和核酸类物质，以获得各种核苷酸、核苷及嘌呤碱、嘧啶碱和戊糖。 植物一般不能消化体外的有机物质。 但所有生物细胞都含有与核酸代谢有关的酶类，能使细胞内的核酸分解，促使核酸更新。 在体内，核酸的分解过程如下：

15核苷酸降解代谢

安阳领航考研培训机构——祝各位考生“生物”考研取得好成绩!!!领航安阳158******** 新师院 158******** 老师院158******** 安阳工学院159******** 99 第十五章核苷酸的降解和核苷 酸代谢 第一节分解代谢 一、核酸的降解 核酸由磷酸二酯酶水解,有核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、内切酶和外切酶之分。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶都是外切酶,既可水解DNA,又可水解RNA,但蛇毒磷酸二酯酶从3’端水解,生成5’-核苷酸;牛脾磷酸二酯酶从5’端水解,生成3’-核苷酸。细胞内还有限制性内切酶,可水解外源DNA。 二、核苷酸的降解 核苷酸由磷酸单酯酶水解成核苷和磷酸,特异性强的酶只水解5’-核苷酸,称为5’-核苷酸酶,或相反。核苷磷酸化酶将核苷分解为碱基和戊糖-1-磷酸,核苷水解酶生成碱基和戊糖。核糖-1-磷酸可被磷酸核糖变位酶催化为核糖-5-磷酸,进入戊糖支路或合成PRPP。三、嘌呤的分解 (一)水解脱氨:腺嘌呤生成次黄嘌呤,鸟嘌呤生成黄嘌呤。也可在核苷或核苷酸水平上脱氨。

(二)氧化:次黄嘌呤生成黄嘌呤,再氧化生成尿酸。都由黄嘌呤氧化酶催化,生成过氧化氢。别嘌呤醇是自杀底物,其氧化产物与酶活性中心的Mo4+紧密结合,有 强烈抑制作用。可防止尿酸钠沉积,用于治疗痛风。 (三)鸟类可将其他含氮物质转化为尿酸,而某些生物可将尿酸继续氧化分解为氨和CO2。 四、嘧啶的分解 胞嘧啶先脱氨生成尿嘧啶,再还原成二氢尿嘧啶,然后开环,水解生成β-丙氨酸,可转氨参加有机酸代谢。胸腺嘧啶与尿嘧啶相似,还原、开环、水解生成β-氨基异丁酸,可直接从尿排出,也可转氨生成甲基丙二酸半醛,最后生成琥珀酰辅酶A,进入三羧酸循环。 第二节合成代谢 一、嘌呤核糖核苷酸的合成 (一)从头合成途径 1.嘌呤环的元素来源 2.IMP的合成:其磷酸核糖部分由PRPP提供,由5-磷酸核糖与ATP在磷酸核糖焦磷酸激酶催化下生成。IMP的合成有10步,分两个阶段,先生成咪唑环,再生成次黄嘌呤。首先由谷氨酰胺的氨基取代焦磷酸,再连接甘氨酸、甲川基,甘氨酸的羰基生成氨基后环化,生成5-氨基咪唑核苷酸。然后羧化,得到天冬氨酸的氨基,甲酰化,最后脱水闭环,生成IMP。 3.AMP的合成:IMP与天冬氨酸生成腺苷酸琥珀酸,由腺苷酸琥珀酸合成酶催化,GTP 提供能量。腺苷酸琥珀酸裂解酶催化分解生成AMP和延胡索酸。