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类型第九章核苷酸代谢 PPT课件.ppt

  • 上传人:微传9988
  • 文档编号:3358200
  • 上传时间:2018-10-18
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    第九章核苷酸代谢 PPT课件.ppt
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    1、第九章 核苷酸代谢郑州大学医学院生物化学与分子生物学教研室 安玉会,讲课的主要内容第一节 核苷酸的生物医学功能第二节 核酸的降解与核苷酸代谢一、核酸的降解二、核苷酸代谢(一)嘌呤核苷酸的合成与分解(二)嘧啶核苷酸的合成与分解 (三)脱氧核苷酸的合成(四)核苷二、三磷酸的合成第三节 核苷酸代谢障碍和抗代谢物一、核苷酸代谢障碍二、核苷酸抗代谢物,第一节核苷酸的生物医学功能,1. 核酸的构成单位2. 能量代谢作用3. 生理调节介质4. 辅酶的组成成分5. 辅因子合成的前体物6. 酶的变构调节剂7. 形成代谢活化中间体8核苷或酸苷酸及其代谢中间体的类似物可作为抗代谢物,第二节 核酸的降解与核苷酸代谢,

    2、一、核酸的降解细胞内的核酸主要以核蛋白的形式存在。因此, 食物中的核酸也主要为核蛋白。核蛋白在胃中受胃酸作用降解为核酸和蛋白质。 核酸随后进入小肠。在胰液和肠液中的核酸水解酶的作用下降解为核苷酸。,核苷酸在胰液和肠液中的核苷酸酶的作用下可降解为核苷和磷酸,核苷可进一步分解为碱基和戊糖,其降解过程见图9-1。核苷、碱基、戊糖均可被肠粘膜细胞吸收利用。,图9-1 核酸和核苷酸的降解,二、核苷酸代谢,核苷酸包括嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸两类。核苷酸代谢包括合成代谢和分解代谢两种方式。(一)嘌呤核苷酸的合成与分解嘌呤核苷酸的合成代谢分为从头合成和补救合成两种方式。1. 嘌呤核苷酸的从头合成,(1)嘌呤的元

    3、素来源用同位素标记化合物进行的研究证明,生物体内能利用谷氨酰胺,天冬氨酸、甘氨酸、一碳单位和CO2为元素来源合成嘌呤碱基(图9-2)。,图9-2 嘌呤的元素来源,(2)从头合成途径的特点参与从头合成途径的酶均在胞液中。以糖代谢的磷酸戊糖途径中合成的5-磷酸核糖 (5-PR)为原料,经11步反应生成次黄嘌呤核苷酸(inosine 5-monophosphate,IMP)。 在合成IMP的过程中,由氨基酸,CO2,一碳单位逐步提供元素或基团,在5-磷酸核糖分子上完成嘌呤碱基的合成。从IMP出发再合成 AMP和GMP。,(3)从头合成的途径从头合成途径包括3个阶段11步反应(见图9-3):第一个阶段

    4、是合成激活阶段(包括第1步反应)。 第二个阶段是合成出咪唑环的阶段(包括第2步到第 6步共5步反应)。第三个阶段是合成出IMP的阶段(包括第7步到第 11步共5步反应)。(4) AMP和GMP的合成(见图9-4),图9-3 嘌呤核苷酸的从头合成,图9-4 由IMP合成AMP和GMP,(5) 嘌呤核苷酸从头合成的调节细胞和机体能够对嘌呤核苷酸的从头合成进行调节,以保持细胞和机体内相对稳定的嘌呤核苷酸供应。嘌呤核 苷酸从头合成的调节包括正性调节和负性调节两种方式。正性调节是指促进嘌呤核苷酸合成的调节。而负性调节是指抑制嘌呤核苷酸合成的调节。,1)正性调节表现为前后两端调节 前端正性调节主要是对两个

    5、关键酶的促进作用。这两个关键酶是PRPPK和GPAT,底物ATP、5-磷酸核糖和PRPP分别促进其活性,增加IMP的合成。后端正性调节主要是由ATP促进GMP合成酶和GTP促进腺苷酸代琥珀酸合成酶这两个关键酶的活性,增加GTP和ATP的合成。,2)嘌呤核苷酸的负调节主要为合成产物反馈抑制性调节嘌呤核苷酸从头合成途径中的负性调节主要包含6个长 反馈和2个短反馈调节。六个长反馈调节是由AMP,GMP 和IMP分别反馈抑制PRPPK和GPAT这两个关键酶的活性。 两个短反馈调节是指由AMP反馈抑制ASS,由GMP反馈抑 制IMPD的活性所进行的反馈抑制来调节嘌呤核苷酸的从 头合成(见图9-5)。,图

    6、9-5 嘌呤核苷酸从头合成的调节,2. 嘌呤核苷酸的补救合成嘌呤核苷酸的补救合成是在酶的催化下,由PRPP的磷酸核糖部分与嘌呤碱基结合形成核苷酸 或由核苷经激酶催化形成核苷酸的一步合成反应。 某些组织及器官如脑,骨髓等主要通过补救合方 式合成嘌呤核苷酸。,APRT 腺嘌呤 + PRPP AMP + PPiHGPRT次黄嘌呤 + PRPP IMP + PPiHGPRT黄嘌呤 + PRPP GMP + PPi腺苷激酶 腺嘌呤核苷 + ATP AMP + ADP,Lesch-Nyhan综合征是由于HGPRT缺陷所致,患儿表现为智力发育受阻、共济失调,具有攻击性和敌对性。患儿还有咬自己的口唇、手指和足

    7、趾等自毁容貌的表现。此综合征又称为自毁容貌症。,3. 嘌呤核苷酸的分解代谢嘌呤核苷酸的分解包括3个基本过程:(1)在核苷酸酶的作用下水解为核苷;(2)核苷在核苷磷酸化酶作用下分解为嘌呤碱基和1-磷酸核糖,1-磷酸核糖在磷酸核糖变位酶作用下转变为5-磷酸核糖,5-磷酸核糖进入磷酸戊糖途径进行代谢;(3)嘌呤碱基进一步代谢,一方面可以参加核苷酸的补救合成,另一方面可进入分解代谢,最终形成尿酸,随尿液排出体外(见图9-6)。,尿酸是嘌呤代谢的终产物,水溶性差,肾是其排泄器官。正常成人血浆尿酸含量约为0.120.36mmol/L,男性梢高于女性。多种遗传缺陷可以导致尿酸过量产生。当血中尿酸浓度超过8m

    8、g%时,尿酸盐结晶即可沉积于关节、皮下软组织、软骨及肾,导致关节炎、尿路结石、肾疾病,尤其是常常引起痛风症(Gout)。,图9-6 嘌呤核苷酸的分解代谢,(二)嘧啶核苷酸的合成与分解嘧啶核苷酸的代谢也包括合成代谢和分解代谢两种方式。 1. 嘧啶核苷酸的从头合成嘧啶核苷酸的合成代谢分为从头合成和补救合成两种方式。,(1)嘧啶的元素来源用同位素标记实验证明CO2、谷氨酰胺和天冬氨酸是嘧啶碱基的元素来源见图9-7)。,图9-7 嘧啶的元素来源,(2)嘧啶核苷酸从头合成的特点嘧啶核苷酸从头合成途径不同于嘌呤核苷酸的合成。其特点是:合成所需要的酶系大多在胞液内,但个别酶如二氢乳清酸脱氢酶则位于线粒体内。

    9、合成从CO2和谷氨酰胺开始,经6步反应先合成出尿嘧啶核苷酸(UMP)。由UMP出发再合成其它的嘧啶核苷酸。,(3)嘧啶核苷酸的从头合成途径嘧啶核苷酸的从头合成途径是先合成出UMP,之后从UMP出发再合成出CTP (见图9-8)和dTMP。UMP的从头合成分三个阶段:第一个阶段是氨基甲酰磷酸的合成。第二个阶段是氨基甲酰天冬氨酸的合成。第三个阶段是嘧啶环的合成。,图9-8 嘧啶核苷酸的从头合成途径,(4)嘧啶核苷酸从头合成的调节嘧啶核苷酸从头合成的调节也包括正性调节和负性调节两种调节方式。,1) 正性调节首先是由ATP对磷酸核糖焦磷酸激酶的正性调节.其次是PRPP对乳清酸磷酸核糖转移酶进行的正性调

    10、节。它们均可促进嘧啶 核苷酸的合成。,值得注意的是ATP对PRPP激酶的正性 调节不仅表现在 对嘌呤核苷酸从头合成途径的调节上,也出现在对嘧啶核苷酸从头合成途径的调节上。PRPP正性调节乳清酸磷酸核糖转移酶的活性,可促 进乳清核苷酸的合成。这说明嘌呤和嘧啶核苷酸两条从头合成途径具有共同的正性调节方式。这样就能保证嘌呤和嘧啶核苷酸合成速度的同步化,以便合成出等量的嘌呤和嘧啶核苷酸(见图9-9),2) 嘧啶核苷酸的负性调节同样由合成产物的反馈抑制进行调节。主要集中在对4个关键酶的反馈抑制上。,第一个关键酶是氨基甲酰磷酸合成酶(CPS),由UMP反馈抑制。第二个关键酶是天冬氨酸转氨基甲酰酶(CAT)

    11、,由UMP和CTP反馈抑制。,第三个关键酶是磷酸核糖焦磷酸激酶(OPRT),由ADP和GDP反馈抑制。第四个关键酶是CTP合成酶(CTPS),由CTP反馈抑制。CTP对天冬氨酸转氨酶的反馈调节为变构调节。该酶有6个催化亚基和6个调节亚基。当CTP浓度升高时,CTP就与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基逐步变构,从而使酶由活性状态逐步转变为无活性状态,实现反馈抑制调节。,图9-9 嘧啶核苷酸从头合成的调节,2. 嘧啶核苷酸的补救合成生物体内嘧啶核苷酸的补救合成主要有两种方式。 (1)一步合成方式 尿嘧啶磷酸核糖转移酶尿嘧啶+PRPP UMP + PPi (2)二步合成方式尿苷磷酸化酶 尿嘧啶 +

    12、 1-磷酸核糖尿嘧啶核苷 + Pi核苷激酶,Mg2+ 尿嘧啶核苷 + ATP UMP + ADP,3. 嘧啶核苷酸的分解代谢嘧啶核苷酸的分解首先是降解为游离嘧啶和磷酸核糖。碱基进一步分解包括两个方面:(1)胞嘧啶脱氨基转化为尿嘧啶。尿嘧啶还原成二氢尿嘧啶,进而水解开环,最终水解生成NH3,CO2和-丙氨酸;(2)胸腺嘧啶还原为二氢胸腺嘧啶,进而水解开环生成NH3,CO2和-氨基异丁酸。-氨基异丁酸可进一步代谢或直接随尿排出体外(图9-10)。癌症病人-氨基异丁酸的排出量增加。,图9-10 嘧啶的分解代谢,(三) 脱氧核苷酸的合成 脱氧核苷酸(包括嘌呤脱氧核苷酸和嘧啶脱氧核苷酸) 是由相应的核苷

    13、酸通过还原其核糖上2位羟基生成的。其特点是:,(1)催化此四种核苷酸脱氧的均是一种酶,称为核糖核苷酸还原酶(ribonucleotide reductase)。此酶是由两种亚基(R1和R2)组成的四聚体酶。其中,R1的活性中心含1个谷氨酸残基和3个半胱氨酸残基,是核苷酸还原的供氢体。,(2)R2含有1个稳定的酪氨酸残基自由基,可接受来自R1半胱氨酸的电子,使R1的1个半胱氨酸残基生成硫自由基,从而使之活化。,(3)结合在R1亚基上的核苷酸C2脱氧,与来自另2个半胱氨酸残基的氢生成水,同时这2个半胱氨酸残基氧化形成二硫键。R2亚基再将电子转移到R1,生成游离的脱氧核苷酸。,(4)由于上述反应在R

    14、1亚基上形成的二硫键可被一种特殊的蛋白质,硫氧还蛋白所还原。这样,酶又恢复到初始的状态。 (5)被氧化的硫氧还蛋白在硫氧还蛋白还原酶的催化下,以NADPH为辅酶,得以还原(见图9-11)。,图9-11 脱氧核苷酸的合成,脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)可以dUMP为原料,在胸腺嘧啶核苷酸合酶催化下经甲基化而生成。dUMP生成途径有二(图9-12)。 第一条途径是UMP先磷酸化生成UDP,UDP在还原酶催化下合成出dUDP,进而生成dUMP。,第二条途径是CTP经酶分步催化形成CDP,从CDP生成dCDP,进而生成dCMP。dCMP经dCMP脱氨酶催化生成dUMP。dUMP则在dTMP合酶催化下合

    15、出dTMP。在dTMP合成中,dTMP合酶以甲烯四氢叶酸为一碳单位供体,催化dUMP甲基化,形成dTMP。若叶酸和一碳单位供应不足,就会发生巨幼红细胞贫血。dTMP的合成常常被用作癌症化疗的靶点。,图9-12 dTMP的合成,(四)核苷二、三磷酸的合成核苷二磷酸(NDP)及核苷三磷酸(NTP)可由核苷一磷酸合成,合成过程需要特异的核苷酸激酶催化,例如ADP和ATP的合成。腺苷一磷酸激酶 AMP + ATP ADP + ADP腺苷二磷酸激酶ADP + ATP ATP + ADP,其它的核苷二磷酸及核苷三磷酸也由特异的核苷酸激酶催化合成。合成过程与ADP和ATP的合成相同。其共同的反应为:XMP

    16、+ YTP XDP + YDPXDP + YTP XTP + YDP,第三节 核苷酸代谢障碍和抗代谢物,一、 核苷酸代谢障碍,参与核苷酸代谢的某些酶的缺失或调节失常,都会引起核苷酸代谢障碍和疾病。目前已经发现由核苷酸代谢引起的疾病大多为嘌呤核苷酸代谢障碍引起的疾病。其根本原因是由于遗传缺陷和调节失常所致。核苷酸代谢障碍引起的部分疾病列于表9-1中。,二、 抗代谢物的种类和临床应用,(一)抗代谢物的种类依据核苷酸代谢过程中所需要的原料和代谢中间体的化学结构特征,已经人工合成了许多核苷酸代谢中所需要的原料和代谢中间体的类似物。这些核苷酸的代谢类似物就是核苷酸抗代谢物(anti-metabolite

    17、s)。它们以其在化学结构上的类似性,能够与酶结合,从而抑制核苷酸的合成与分解。这些核苷酸抗代谢物不仅是进行生化代谢途径研究的工具,也是治疗一些严重疾病如癌症和病毒性疾病的有效药物。许多核苷酸抗代谢物已经作为抗代谢药物已经在临床上广泛使用。,人工合成的核苷酸代谢类似物主要有6类。,图9-13 嘌呤类似物,图9-14 嘧啶类似物,图9-15 氨基酸和叶酸类似物,图9-16 改变核糖结构的核苷类似物,图9-17 核糖核苷酸还原酶的代谢类似物,二、抗代谢物的临床应用,小 结 第一节 核苷酸的生物医学功能核苷酸是生物体内一类十分重要的化合物。主要有8种基本的生物医学功能。,第二节 核酸的降解和核苷酸代谢

    18、一、核酸和核苷酸的降解核蛋白在胃中受胃酸作用降解为核酸和蛋白质。核酸随后进入小肠。在胰液和肠液中的核酸水解酶的作用下降解为核苷酸。核苷酸在胰液和肠液中的核苷酸酶的作用下可降解为核苷和磷酸,核苷可进一步分解为碱基和戊糖。核苷、碱基、戊糖均可被肠粘膜细胞吸收利用。,二、核苷酸代谢(一)嘌呤核苷酸的合成与分解1. 嘌呤核苷酸的从头合成嘌呤核苷酸的从头合成首先是合成出IMP。合成IMP经11步反应,分为三个阶段。第一阶段是合成激活阶段,此阶段仅包含第步反应。 第二个阶段是从第步到第步的反应阶段,即从PRPP出发合成出咪唑环的阶段。 第三个阶段是从第步到合成IMP的阶段。,2. 嘌呤核苷酸合成的调节调节

    19、包括激活和抑制嘌呤核苷酸从头合成两个方面。 (1)激活是ATP、5-磷酸核糖和PRPP对嘌呤核苷酸从头合成途径头两步反应的两个关键酶,即PRPP激酶(PRPPK)和谷氨酰胺PRPP酰胺基转移酶(GPAT)活化。(2)反馈抑制调节主要包含6个长反馈和2个短反馈调节。六个长反馈调节是指AMP,ADP, GMP,GDP, IMP对PRPPK和GPAT这两个关键酶活性的反馈抑制作用。两个短反馈调节是指AMP对ASS,GMP对IMPD活性的反馈抑制作用,从而抑制嘌呤核苷酸的从头合成。,3、嘌呤核苷酸的分解嘌呤核苷酸的分解包括3个基本过程:(1)在核苷酸酶的作用下水解为核苷;(2)核苷在核苷磷酸化酶作用下

    20、分解为嘌呤碱基和1-磷酸核糖,1-磷酸核糖在磷酸核糖变位酶作用下转变为5-磷酸核糖,5-磷酸核糖进入磷酸戊糖途径进行代谢;(3)嘌呤碱基进一步代谢,一方面可以参加核苷酸的补救合成,另一方面可进入分解代谢,最终形成尿酸,随尿液排出体外。,(二)嘧啶核苷酸的合成与分解1.嘧啶核苷酸从头合成 嘧啶核苷酸从头合成途径需经6步反应合成出UMP。而UMP是所有其它嘧啶核苷酸的共同前体。UMP的从头合成分三个阶段。第一个阶段是氨基甲酰磷酸的合成。第二阶段是氨基甲酰天冬氨酸的合成。第三阶段是嘧啶环的合成。,2.嘧啶核苷酸合成的调节嘧啶核苷酸从头合成的调节也包括激活和抑制两种调节方式 。(1)ATP对磷酸核糖焦

    21、磷酸激酶具有前向激活作用。PRPP对乳清酸磷酸核糖转移酶也具有前向激活作用。它们均可促进嘧啶核苷酸的合成。(2)嘧啶核苷酸合成的反馈抑制调节,主要是对其关键酶氨基甲酰磷酸合成酶(CPS)的反馈抑制。UMP虽然不能抑制CPS,却能抑制乳清酸脱羧酶,从而阻断嘧啶核苷酸的生成。此外,CTP反馈抑制CTP合酶的活性,使细胞内UTP和CTP的合理比率。CTP对嘧啶合成的第二个关键酶天冬氨酸氨基甲酰转移酶具有变构抑制作用。,3.嘧啶核苷酸的分解 嘧啶核苷酸的分解首先是降解为游离嘧啶和磷酸核糖。碱基进一步分解包括两个方面:(1)胞嘧啶脱氨基转化为尿嘧啶。尿嘧啶还原成二氢尿嘧啶,进而水解开环,最终水解生成NH

    22、3,CO2和-丙氨酸;(2)胸腺嘧啶还原为二氢胸腺嘧啶,进而水解开环生成NH3,CO2和-氨基异丁酸。-氨基异丁酸可进一步代谢或直接随尿排出体外。,第三节 核苷酸代谢障碍和抗代谢物一、核苷酸代谢障碍参与核苷酸代谢的某些酶的缺失或调节失常,都会引起核苷酸代谢障碍和疾病。目前已经发现由核苷酸代谢引起的疾病大多为嘌呤核苷酸代谢障碍引起的疾病。其根本原因是由于遗传缺陷和调节失常所致。二、核苷酸代谢类似物的临床应用 依据核苷酸代谢过程中所需要的原料和代谢中间体的化学结构特征,已经人工合成了许多核苷酸代谢中所需要的原料和代谢中间体的类似物。它们是治疗肿瘤和病毒性疾病的有效药物。,问 题,单选题,1. 参与

    23、辅酶构成的核苷酸是A.AMP B.ADP C.GMP D.GDP E.CMP,2核苷酸代谢活化中间体大多为A.ATP化合物 B.GTP化合物 C.CTP化合物D.UTP化合物 E.以上都不是,3嘌呤核苷酸从头合成的激活必需的核苷酸是A.UTP B.TTP C.ATP D.GTP E.以上都不是,4嘌呤核苷酸从头合成先合成出A.AMP B.CMP C.GMP D.IMP E.XMP,5嘌呤核苷酸补救合成的反应步骤为A.1步反应 B.2步反应 C.3步反应 D.4步反应 E.5步反应,6嘌呤核苷酸分解代谢的过程可分为A.1个阶段 B.2个阶段 C.3个阶段D.4个阶段 E.5个阶段,7嘌呤核苷酸分

    24、解代谢的最终产物是A.胺 B.尿素 C.尿酸D.-氨基异丁酸 E.-氨基丙氨酸,8. 嘧啶环中第二位C原子来自A.谷氨酰胺 B.天门冬氨酸 C.氨甲酰磷酸D.乙酸 E.CO2,9嘧啶核苷酸从头合成首先合成出A.TMP B.UMP C.CMP D.CDP E.UDP,10. 催化合成脱氧核苷酸反应的是核糖核苷酸还原酶.其还原基团的供氢体是A.NADH B.NADPH C.-SH D.PH E.叶酸,11催化嘧啶核苷酸补救合成的第二步反应的酶是A.核苷激酶 B.磷酸化酶 C.PRPP激酶D.蛋白激酶C E.蛋白激酶A,12嘧啶核苷酸分辩代谢的终产物是A.尿酸 B.尿素 C.尿嘧啶 D.胞嘧啶E.

    25、NH3+CO2,13嘌呤核苷酸从头合成的原料不包括A.PRPP B.5-PR C.Gln D.Gly E.S-腺苷蛋氨酸,14痛风症是因为某种代谢物沉积于关节,软组织处引起的。这种代谢物是A.黄嘌呤 B.尿素 C.尿酸 D.碳酸盐 E.胆固醇,15黄嘌呤尿症缺乏的酶是A.APRT B.黄嘌呤氧化酶 C.腺苷酸脱氨酶D.PNP酶 E.核苷酸酶,16嘌呤核苷酸从头合成的正性调节物是A.6-PG B.6-PF C.5-PR D.UDP-GE.以上都不是,17CTP对CTP合成酶的反馈抑制是通过变构调节进行的。参与的CTP分子为A.1个 B.2个 C.4个 D.6个 E.8个,18. 患痛风症的病人经

    26、别嘌呤醇治疗后尿酸减少,此时尿中可能出现的化合物是A.多巴胺 B.精胺 C.尿黑酸D.谷氨酰胺 E.别嘌呤核苷酸,196-MP主要干扰的酶是A.次黄嘌呤脱氢酶 B.胸苷激酶 C.胞苷激酶D.尿苷激酶 E.腺苷激酶,多选题,20.可作为嘌呤核苷酸合成原料的氨基酸是:A. Asp B. Asn C. Glu D. GlnE. Gly,21.能反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成途径中PRPPK和GPAT两个关键酶的核苷酸是:A. AMPB. GMPC. IMPD. UMPE. CMP,22.能作为HGPRT底物的硷基是:A. 腺嘌呤B. 尿嘧啶C. 次黄嘌呤D. 黄嘌呤E. 胞嘧啶,23.参加dTMP合成的

    27、原料有:A. dADPB. dAMPC. dCMPD. dUDPE. dUMP,24.嘧啶核苷酸合成的原料包括:A. GluB. Gln C. CO2D. AspE. 磷酸核糖,25. 对GPAT酶有抑制作用的是:A. AMPB. GMPC. IMPD. UMPE. CMP,26. 能抑制PRPP激酶的是:A. AMP+ADPB. GMP+GDPC. UMP+UDPD. CMP+CDPE. IMP,答 案,单选题1答案: A参与辅酶构成的核苷酸是AMP。ADP,GMP,GDP和CMP均不参与辅酶的构成。2答案:E核苷酸代谢活化中间体大多数是核苷二磷酸的衍生物即NDP-化合物。,3答案:C嘌呤核

    28、苷酸从头合成的激活必需的核苷酸是ATP。4答案:D嘌呤核苷酸从头合成先是合成出IMP。,5答案:A嘌呤核苷酸补救合成的反应步骤为1步反应,即由嘌呤+PRPP生成嘌呤核苷一磷酸。6答案:C 嘌呤核苷酸分解代谢的反应过程可分为3个阶段,嘌呤核苷酸分解为嘌呤核苷为 第一阶段,嘌呤核苷分解为嘌呤碱是第二阶段。嘌呤碱分解为尿酸为第三阶段。,7答案:C嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是尿酸。8. 答案:E嘧啶环中第二位C原子来自CO2。,9答案:B嘧啶核苷酸从头合成先合成出UMP。10. 答案:C催化合成脱氧核苷酸反应的是核糖核苷酸还原酶。其还原基团的供氢体为-SH基。,11答案:A催化嘧啶核苷酸补救合成的第二

    29、步反应的酶是核苷激酶。12答案:E嘧啶核苷酸分解代谢的终产物是NH3+CO2。,13答案: E嘌呤核苷酸从头合成所需的原料不包括S-腺苷蛋氨酸。 14答案:C痛风症是因为某种代谢物沉积于关节,软组织处引起的。这种化合物是尿酸。,15答案:B黄嘌呤尿症缺乏的酶是黄嘌呤氧化酶。16答案: C嘌呤核苷酸从头合成的正性调节物是5-PR。,17答案: DCTP对CTP合成酶的反馈抑制是通过变构调节进行的。参与的CTP分子为6个。 18. 答案: E患痛风症的病人经别嘌呤醇治疗后尿酸减少,此时尿中可能出现的化合物是别嘌呤核苷酸。,19答案: A 6-MP主要干扰的酶包括次黄嘌呤脱氢酶。,多选题20. 答案

    30、:A;D;EAsp、Gln和Gly可作为嘌呤核苷酸合成的原料。,21. 答案:A;B;CAMP、GMP和IMP能反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成途径中PRPPK和GPAT两个关键酶。22. 答案:C;D次黄嘌呤和黄嘌呤能在次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)催化下合 成IMP和GMP。,23. 答案:C;D;EdCMP,dUDP和dUMP参加了dTMP的合成。 24. 答案:B;C;D;EGln、CO2、Asp和磷酸核糖参加了嘧啶核苷酸的合成。,25. 答案:A;B;CAMP、GMP和IMP抑制PRPP激酶的活性。26. 答案:A;BAMP+ADP和GMP+GDP抑制PRPP激酶的活性。,科

    31、学家的故事,1. 卢易斯.F.勒卢瓦尔与代谢活化中间体核苷酸是如何参与糖原合成的?阿根廷生物化学家卢易斯.F.勒卢瓦尔对此非常感兴趣。经过16年的不懈努力,他先后分离出尿核苷二磷酸酯葡萄糖等多种活化中间体,提出了糖原生成机制,并于1970年获诺贝尔化学奖。,2. 考塞尔与核苷酸硷基1853年考塞尔(AKossel)出生于德国的罗斯托克(Rostock)市一个商人家庭。1870年,17岁的考塞尔考入了斯特拉斯堡大学医学院学习。他喜爱植物学和化学,之后又师从于霍柏和席勒,研究酵母菌核质的化学成分。,1871年,瑞士科学家米歇尔从白血球的细胞核中发现了核酸物质,引起了许多著名科学家的注意。Kosse

    32、l也以极大的热情投入了对核酸化学成分的研究。他采用米歇尔的方法分离制备核酸,并对核酸裂解产物中的化学成分一一进行了鉴定。在发现了腺嘌呤,鸟嘌呤是核酸的成分后,他又从小牛胸腺组织中分离出了胸腺嘧啶。,后来,Kossel与努曼(ANeuman)合作发现了胞嘧啶。考塞尔认为在核酸中共有4种碱性物质(碱基)存在。他还用动物试验证明核酸与蛋白质不一样,核酸不能充当储存营养的作用。但核酸与新组织的形成有关。考塞尔弄清了核酸的化学组成成分,奠定了核酸化学的分子基础,为人类认识和改造生命做出了巨大贡献,3. 吉尔曼与第一个抗癌药第一个应用于临床治疗癌症的化学药物是氮芥。氮芥是一种令皮肤起疱的毒气,俗称硫气或芥

    33、子气。第一次世界大战时,德军使用芥子气炮弹使一个英军阵地三周内伤亡14278人。,在大战期间,一艘装有芥子气的船在意大利的港口遭到袭击。芥子气逸到海水中。一些落水的士兵被救起后在医院治疗时,发现他们的白血球都明显地减少了。这些现象引起了吉尔曼教授(Alfred Gilman)极大的好奇心。因此,他提出用芥子气治疗白血病。但由于芥子气毒性太大,使人无法接受。1939年,德法两国科学家合成了一些不同类型的芥子毒气。动物实验证明它们能使移植的淋巴瘤消退,并对淋巴组织有显著的细胞毒作用。,1942年,耶鲁大学和美国科学研究与开发暑签订了对军用化学毒剂氮芥的药理作用研究。戈德曼教授和吉尔曼教授担当此课题。他们在动物实验中发现,氮芥经皮肤吸收进入血液后引起的损伤比皮肤起疱更严重。氮芥对迅速分裂的细胞如骨髓造血细胞,淋巴细胞和胃肠道上皮细胞作用更大。应用于治疗肿瘤,注射氮芥仅两次,小鼠的肿瘤就开始软化并消退。在完成了动物实验的基础上,他们进行了临床治疗人胸部和脸部肿瘤的研究,获得了明显疗效。,1943年,斯布尔(Charles Spurr)教授在芝加哥大学对另一个氮芥化合物进行了完整的临床研究,发现氮芥(Mustine)对霍杰金氏病有非常好的疗效。由于战时研究工作的保密性,这些研究结果直到1946年才公开发表。氮芥才得以作为第一个抗癌药在临床应用。,

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