第22章 核酸的降解及核苷酸代謝

1、結(jié)構(gòu)、符號和名詞

?XMP：黃嘌呤核苷-磷酸（黃苷酸）

PRPP：磷酸核糖焦磷酸? ? ?

尿酸：嘌磷代謝的終產(chǎn)物

痛風(fēng)：痛風(fēng)是人體內(nèi)嘌呤的物質(zhì)的新陳代謝發(fā)生紊亂，尿酸的合成增加或排出減少，造成高尿酸血癥

別嘌呤醇：可抑制黃嘌呤氧化酶使尿酸酸成減少，降低血中尿酸濃度，減少尿酸鹽在骨、關(guān)節(jié)及腎臟的沉著，用于痛風(fēng)、痛風(fēng)性腎病。

乳清酸：6-羧基尿嘧啶，與維生素B13相同，還能維持乳酸桿菌。

5-氟尿嘧啶：是一種嘧啶類似物，主要用于治療腫瘤。

關(guān)鍵酶

黃嘌呤氧化酶：是催化次黃嘌呤氧化為黃嘌呤并可繼續(xù)催化黃嘌呤被氧化為尿酸的酶。

APRT：腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶? ? ? ?

HGPRT：次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶

TK:胸苷激酶? ? ? ?

核苷酸還原酶：催化核苷酸加氫還原的酶

2、一句話問題

1)核苷酸脫氨可發(fā)生在核苷酸、核苷和堿基三個(gè)層次上。

2)人類嘌呤代謝產(chǎn)物為尿酸，其它物種的代謝產(chǎn)物為二氧化碳和氨。

3)黃嘌呤氧化酶可催化次黃嘌呤到黃嘌呤、黃嘌呤到尿酸兩種反應(yīng)。

4)痛風(fēng)是由于核苷酸代謝障礙，尿酸鈉的累積所致。

5)別嘌呤醇是黃嘌呤氧化酶的自殺性底物。

6)尿嘧啶降解前先還原為二氫尿嘧啶。

7)核苷酸合成包括從頭合成途徑和補(bǔ)救途徑。

8)核糖核苷酸還原為脫氧核糖核苷酸主要發(fā)生在核糖核苷二磷酸水平。

9)Asp羧甲基轉(zhuǎn)移酶（ATCase）是嘧啶合成的關(guān)鍵調(diào)控位點(diǎn)，該酶為別構(gòu)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、簡答題：

1嘧啶和嘌呤分解的產(chǎn)物是什么？不同的物種嘌呤分解產(chǎn)物有什么不同。

答：嘧啶核苷酸通過核苷酸酶和核苷磷酸化酶的作用脫去磷酸和戊糖，生成的堿基再進(jìn)一步分解，最終生成NH3、CO2和β-氨基酸；嘌呤堿基在人體內(nèi)最終分解成尿酸。人和猿類及一些排尿酸的動物以尿酸為嘌呤代謝的最終產(chǎn)物，其他的生物還能進(jìn)一步的分解尿酸，直至最后分解成二氧化碳和氨。

2畫出嘌呤和嘧啶環(huán)的基本結(jié)構(gòu)，指出每一個(gè)C和N原子的來源。

3簡述核糖核酸還原酶的結(jié)構(gòu)特征及其其它參與的蛋白和輔因子。

? ? ? 答：核糖核酸還原酶由R1和R2亞基組成，兩個(gè)亞基分開時(shí)沒有酶的活性，只有合在一起并有鎂離子存在時(shí)才形成有催化活性的酶。R1亞基上有兩條相同的多肽鏈，每條多肽鏈上有兩個(gè)變構(gòu)調(diào)節(jié)位點(diǎn)和一對參與還原反應(yīng)的硫氫基。酶活性調(diào)節(jié)位點(diǎn)影響整個(gè)酶的活性， R1亞基上結(jié)合ATP使酶活化，dATP結(jié)合使酶抑制，第二個(gè)調(diào)節(jié)位點(diǎn)是底物特異性位點(diǎn)，當(dāng)ATP或dTTP與之結(jié)合使酶有利于UCP和CDP的還原，當(dāng)dTTP或dGTP結(jié)合時(shí)分別促進(jìn)GDP或ADP的還原。在這里，酶活性的調(diào)節(jié)不僅有底物的前饋激活和產(chǎn)物的反饋抑制，而且不同核苷酸之間還存在特異性的調(diào)節(jié)，是DNA四種前體的合成達(dá)到平衡。

R2亞基上的雙鏈各有一個(gè)咯氨?；鸵粋€(gè)雙核鐵輔因子。酶的兩個(gè)活性部位在R1亞基和R2亞基的界面處。雙核鐵中心的功能是產(chǎn)生和穩(wěn)定酪氨酸自由基。但酪氨酸自由基距離活性部位太遠(yuǎn)，不能直接參與作用，而需要產(chǎn)生另一自由基，可能是位于活性部位R2亞基上的半胱氨酸轉(zhuǎn)變成一個(gè)硫的自由基以起催化作用。

4比較嘧啶和嘌呤從頭合成過程。

答：嘌呤核苷酸與嘧啶核苷酸從頭合成過程中，嘌呤核苷酸合成的原料是天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、一碳單位和PRPP。在5-磷酸核糖分子基礎(chǔ)上逐步加合先形成嘌呤環(huán)，再逐步形成IMP，再轉(zhuǎn)變成AMP 、GMP。主要在肝臟，其次是小腸黏膜和胸腺細(xì)胞合成。終產(chǎn)物IMP AMP GMP抑制PRPP合成酶和PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶。

? 嘧啶核苷酸的合成原料是天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2、PRPP、一碳單位、(僅胸苷酸合成)，在形成氨基甲酰磷酸的基礎(chǔ)上先形成嘧啶環(huán)，再與磷酸核糖結(jié)合形成嘧啶核苷酸，其產(chǎn)物UMP 反饋抑制氨基甲酰磷酸合成酶II。PRPP合成酶即影響嘌呤核苷酸合成也影響嘧啶核苷酸合成。

5、為什么四氫葉酸本身合成受阻或四氫葉酸類似物會影響核苷酸的合成。

答：由于四氫葉酸在體內(nèi)由N10—甲酰四氫葉酸作用在核苷酸合成的第一步生成，所以四氫葉酸的合成受阻時(shí)，核苷酸的合成受阻。