生化第九单元.doc

第九单元 核苷酸代谢第节 核苷酸代谢一、两条嘌呤核苷酸合成途径的原料 嘌呤核苷合成有两条途径，一条是从头合成，另一条是补救合成。 () 嘌呤核苷酸从头合成途径的原料及简要途径。 1嘌呤碱合成的元素来源 嘌呤环N1来自天冬氨酸，C2、C8来自一碳单位(见前)，N3、N9来自谷氨酰胺，C6来自CO2、C4、C5和N7来自甘氨酸. 2从头合成途径简述 分两阶段进行，即先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP)，再转变为AMP和GMP。反应从5磷酸核糖始，经磷酸核糖焦磷酸(PRPP)、5磷酸核糖胺(PRA)生成等多步反应，生成IMP，见第二节。(二)嘌呤核苷酸的补救合成 利用现成的嘌呤或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸，称为补救合成。参与补救合成有两种特异性酶：腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)和次黄嘌呤-鸟嘌吟磷酸核糖转移酶(HGPRT)。由PRPP提供磷酸核糖,两种酶分别催化AMP、IMP和GMP的补救合成。二、嘌呤核苷酸的分解代谢产物 细胞中的嘌呤核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成核苷及无机磷酸。核苷经核苷磷酸化酶作用，分解成自由的碱基及磷酸核糖。嘌呤碱既可参与核苷酸补救合成途径，也可进一步水解。嘌呤碱最终分解产物是尿酸，体内尿酸过多可引起痛风症。【执业】1嘌呤碱在体内分解的终产物是A.次黄嘌呤B.黄嘌呤C.别嘌呤醇D.氨、CO2和有机酸E.尿酸答案：E 三、两条嘧啶核苷酸合成途径的原料 体内嘧啶核苷酸合成途径也有从头合成，补救合成两条途径。 ()嘧啶核苷酸从头合成途径原料及简要途径 1。嘧啶碱合成的元素来源 嘧啶环的C2来自C02、N3来自谷氨酰胺，C4、C5、C6及N1来自天冬氨酸。 2从头合成途径简述 嘧啶核苷酸的合成可分为如下阶段进行，即氨基甲酰磷酸的合成：CO2与谷氨酰胺在氨基甲酰磷酸合成酶II催化下，先合成氨基甲酰磷酸；尿嘧啶核酸的生成：氨基甲酰磷酸与天冬氨酸缩合，经多步反应生成尿嘧啶核苷酸(UMP)；胞嘧啶核苷酸的生成：UMP在磷酸激酶催化下、接受ATP的磷酸基，变为UTP，后者再接受谷氨酰胺的酰胺基、转变为胞嘧啶核苷三磷酸(CTP)；脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成：UDP还原成dUDP，dUDP脱磷酸成dUMP，dUMP在胸腺嘧啶核苷酸(胸苷酸)合成酶催化下甲基化(由N5、N10甲烯四氯叶酸供给一碳单位)生成脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)。5-氟尿嘧啶(5FU)在体内可转变为5-氟尿嘧啶核苷酸，后者可抑制胸腺嘧啶核苷酸合成干扰胸苷酸的合成。【助理】3与抗代谢药5-Fu化学结构相似的物质是（2004）A.腺嘌吟 B.鸟嘌呤 C.胸腺嘧啶 D.尿嘧啶 E.胞嘧啶 答案：C (二)嘧啶核苷酸的补救合成 尿嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸可通过下述反应合成： 嘧啶+PRPP嘧啶磷酸核糖转移酶-嘧啶核苷一磷酸+PPi【执业】3.合成DNA的原料是(2001,2005)A.dAMP、dGMP、dCMP、dTMPB.dADP、dGDP、dCDP、dTDPC.dATP、dGTP、dCTP、dTrPD.AMP、GMP、CMP、TMPE.ADP、GDP、CDP、TDP答案：C【助理】1体内合成DNA不需要A.dATP B.dGTP C.dCTP D.dUTP E.dTTP答案：D解析：DNA不含有尿嘧啶（U）故合成不需dUTP.【助理】2自然界最常见的单核苷酸是（2003） A.1核苷酸 B.2核苷酸 C.3核苷酸D.4核苷酸 E.5核苷酸答案：E 第二节 核苷酸代谢的调节 一、核苷酸合成途径的主要调节酶()嘌呤核苷酸从头合成途径的主要调节酶 嘌呤核苷酸合成起始阶段的PRPP合成酶、PRPP酰胺转移酶均可被合成产物IMP、AMP及GMP等抑制。反之，PRPP增加可促进酰胺转移酶活性，加速，PRA生成(图2-91)。(二)嘧啶核苷酸从头合成途径的主要调节酶 嘧啶核苷酸合成的调节酶是氨基甲酰磷酸合成酶II和天冬氨酸转氨甲酰酶，二酶分别受UMP和CTP的反馈抑制；此外，嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸均可抑制磷酸核糖焦磷酸激酶(PRPP合成酶)，当嘌吟核苷酸、嘧啶核苷酸含量增加时，PRPP合成可减少，使嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的合成均受到调节。二、抗核苷酸代谢药物的生化机制()嘌呤核苷酸的抗代谢物 嘌呤核苷酸的抗代谢物是一些嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物。它们主要以竞争性抑制或“掺假”等方式干扰或阻断嘌呤核苷酸的合成代谢，从而进一步阻止核酸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，因此这些核苷酸抗代谢物具有抗肿瘤作用。具有此种作用的抗代谢物有6-巯基嘌吟(6-MP)、6-巯基鸟嘌呤、8-氮杂鸟嘌呤等。6-MP化学结构与次黄嘌呤相似，在体内经磷酸核糖化而生成6-MP核苷酸，并以这种形式抑制IMP转变为AMP和GMP的反应；6-MP还可通过竞争性抑制，影响次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶，使PRPP分子中的磷酸核糖不能向次黄嘌呤或鸟嘌呤转移，阻止了补救合成途径；因为6-MP核苷酸与IMP结构相似，所以可反馈抑制PRPP酰胺转移酶而干扰磷酸核糖胺的形成，从而阻断嘌呤核苷酸的从头合成(图291)。氮杂丝氨酸、6重氮5氧正亮氨酸等结构与谷氨酰胺相似，可干扰谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用，抑制嘌呤核苷酸的合成。氨蝶呤及甲氨蝶呤(MTX)是叶酸类似物，可抑制二氢叶酸还原酶，使叶酸不能还原为二氢叶酸和四氢叶酸，从而阻断嘌呤C2、C8(来自一碳单位)的供应，抑制嘌呤核苷酸的合成。嘌呤核苷酸抗代谢物的作用概括如图2-9-2。(二)嘧啶核苷