嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸原料

1 核苷酸的合成（2008、2009、2010、2011、2013、2014、2015、2016考点）★★★★

（1）嘌呤和嘧啶合成的原料 嘌呤和嘧啶合成的原料是考试重点内容，请同学们务必牢记下表中的内容。 下图改编自3版8年制生物化学P254图10 1。

【注意】

①解题时应严格区分：参与嘌呤和嘧啶合成的原料是天冬氨酸，并不是天冬酰胺。

②解题时应严格区分：参与嘌呤和嘧啶合成的原料是谷氨酰胺，并不是谷氨酸。

③一碳单位参与嘌呤核苷酸的从头合成。N5，N10甲烯四氢叶酸（一碳单位）作为甲基供体参与胸腺嘧啶（T）的合成，但一碳单位并不参与胞嘧啶（C）和尿嘧啶（U）的合成。 因此历年真题答案和8版生物化学P228并未将一碳单位作为嘧啶合成的原料，换句话说，一碳单位并不是嘌呤和嘧啶合成的共同原料。

④嘌呤碱的合成原料记忆为谷仙（谷氨酰胺）冬天（天冬氨酸）甘（甘氨酸）愿两次（二氧化碳）漂（嘌呤碱）泊，一探究竟（一碳单位）。

⑤嘧啶碱的合成原料记忆为谷仙（谷氨酰胺）冬天（天冬氨酸）两次（二氧化碳）寻觅（嘧啶碱）。

⑥上表为嘌呤和嘧啶的合成原料，区别于嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的合成原料（应还包括磷酸核糖）。

2010 33A.从头合成嘌呤的直接原料是

A.谷氨酸　B.甘氨酸　C.天冬酰胺　D.氨基甲酰磷酸　【答案】ABCDE

2006 133X.嘌呤碱的合成原料有

A.甘氨酸　B.天冬酰胺　C.谷氨酸　D.CO2　【答案】ABCDE

2005 135X.参与嘌呤环合成的原料来自下列哪些物质？

A.甲酰基　B.同型半胱氨酸　C.天冬氨酸　D.氨基甲酰磷酸　【答案】ABCDE

1998 144X.嘌呤、嘧啶合成的共同原料是（注意：老版的X型题可有1～4个正确答案）

A.甘氨酸　B.磷酸核糖焦磷酸

C.N10甲酰四氢叶酸　D.天冬氨酸　【答案】ABCDE

2004 25A.合成嘌呤、嘧啶的共同原料是

A.甘氨酸　B.一碳单位　C.谷氨酸

D.天冬氨酸　E.氨基甲酰磷酸　【答案】ABCDE

A.Leu　B.Gly　C.二者都是　D.二者都不是

2001 125C.属于生酮氨基酸的是　【答案】ABCDE

2001 126C.可作为合成嘧啶原料的是　【答案】ABCDE

2013 158X.谷氨酰胺的生物学作用有

A.储存和运输氨　B.参与脂肪酸的生物合成

C.参与嘧啶核苷酸的从头合成　D.参与嘌呤核苷酸的从头合成　【答案】ABCDE

2011 159X.天冬氨酸在体内参与的代谢途径有

A.尿素生成　B.血红素合成　C.嘌呤核苷酸合成　D.嘧啶核苷酸合成　【答案】ABCDE

（2）嘌呤和嘧啶核苷酸的合成途径 嘌呤和嘧啶核苷酸的合成均存在从头合成和补救合成两条途径。

从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸及CO2等简单物质为原料，经过一系列酶促反应（反应过程复杂，消耗大量ATP），合成嘌呤或嘧啶核苷酸。

补救合成途径是指利用体内游离碱基或核苷，经过简单的反应过程（消耗能量少），合成嘌呤或嘧啶核苷酸。

Ⅰ.嘌呤核苷酸从头合成的大致过程 可分为两个阶段：合成次黄嘌呤核苷酸（IMP）；IMP再转变成腺嘌呤核苷酸（AMP）和鸟嘌呤核苷酸（GMP）。

①IMP的合成 合成原料核糖 5′磷酸来自磷酸戊糖途径（核糖 5′磷酸是核苷酸合成与糖代谢的交汇点）。

②IMP转变成AMP和GMP AMP和GMP在激酶作用下，经过两步磷酸化反应，分别生成ATP和GTP。

Ⅱ.嘧啶核苷酸从头合成的大致过程

Ⅲ.嘌呤和嘧啶核苷酸从头合成的比较

（续表）

【注意】

①嘌呤核苷酸从头合成的PRPP合成酶和PRPP酰胺转移酶均可被合成产物IMP、AMP及GMP等抑制。

②嘧啶核苷酸从头合成的关键酶：哺乳动物是氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ，受合成产物UMP抑制；细菌是天冬氨酸氨基甲酰转移酶，受合成产物CTP抑制。 PRPP合成酶是嘌呤和嘧啶两类核苷酸合成过程中共同需要的酶，所以它可同时接受嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的反馈抑制。

Ⅳ.脱氧核苷酸的生成是在二磷酸核苷水平进行 体内脱氧核苷酸（包括嘌呤脱氧核苷酸和嘧啶脱氧核苷酸）中所含的脱氧核糖并不是先形成后再连接上碱基和磷酸，而是通过相应的核苷酸的直接还原作用，以氢元素取代其核糖分子中C2上的羟基而生成的。这种还原作用由核苷还原酶催化，基本上在二磷酸核苷（NDP）水平上进行（N代表A、G、U、C等碱基）。 在激酶的作用下，二磷酸脱氧核苷（d NDP）再磷酸化生成三磷酸脱氧核苷（d NTP）。

【注意】“d TMP”特殊，它不是经TDP→d TDP→d TMP生成，而是由d UMP经甲基化而生成的，反应由胸苷酸合酶催化，N5，N10甲烯四氢叶酸（一碳单位）作为甲基供体。

2015 34A.嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的核苷酸中间产物是

A.UMP　B.GMP　C.AMP　D.IMP　【答案】ABCDE

2014 34A.在嘧啶合成途径中，合成CTP的直接前体是

A.UMP　B.ATP　C.GMP　D.UTP　【答案】ABCDE

2008 34A.下列核苷酸可直接转变成d TMP的是（至少考过5次）

A.d UMP　B.d UDP　C.d CMP　D.d CDP　【答案】ABCDE

A.UTP　B.UDP　C.UMP

D.IMP　E.d UMP

2006 111B.能直接转变生成d UDP的化合物是　【答案】ABCDE

2006 112B.能直接转变生成d TMP的化合物是　【答案】ABCDE

2009 33A.下列核苷酸经核糖核苷酸还原酶催化能转化生成脱氧核苷酸的是

A.NMP　B.NDP　C.NTP　D.d NTP　【答案】ABCDE

1998 27A.脱氧核糖核苷酸的生成方式主要是

A.直接由核糖还原　B.由核苷还原　C.由一磷酸核苷还原

D.由二磷酸核苷还原　E.由三磷酸核苷还原　【答案】ABCDE

Ⅴ.嘌呤和嘧啶核苷酸补救合成的比较

嘌呤核苷酸补救合成的生理意义 ①可以节省从头合成时能量和一些氨基酸的消耗。 ②补救合成对体内某些组织器官具有重要意义，如脑、骨髓等由于缺乏从头合成嘌呤核苷酸的酶体系，它们只能进行补救合成。 因基因缺陷而导致HGPRT完全缺失的患儿，表现为自毁容貌征或称Lesch-Nyhan综合征。

2016 34A.嘌呤核苷酸补救合成途径的底物是

A.天冬氨酸　B.谷氨酰胺　C.腺嘌呤　D.甘氨酸　【答案】ABCDE

2 核苷酸的抗代谢物（2012考点）★★★

嘌呤和嘧啶核苷酸的抗代谢物是嘌呤、嘧啶、氨基酸或叶酸等的类似物。 嘌呤核苷酸的抗代谢物主要有6 巯基嘌呤（6 MP）、氮杂丝氨酸、甲氨蝶呤（MTX）（又称氨甲蝶呤）；嘧啶核苷酸的抗代谢物主要有氮杂丝氨酸、甲氨蝶呤（MTX）、5 氟尿嘧啶（5 FU）、阿糖胞苷。 嘧啶核苷酸类似物的作用环节归纳如下：

（1）主要核苷酸抗代谢物

【注意】

①氮杂丝氨酸类似于谷氨酰胺（一种氨基酸）——记为“氮杂丝氨酸和谷氨酰胺均含氨基酸或一担五谷杂粮”。

②甲氨蝶呤类似于叶酸——记忆为“蝴蝶落在叶子上”。

③在人类，FH4合成的过程为叶酸FH4，甲氨蝶呤类似于叶酸，竞争性抑制FH2还原酶，从而阻断FH2及FH4的合成。

④在细菌，FH4合成的过程为对氨基苯甲酸等FH4，磺胺类药物类似于对氨基苯甲酸，竞争性抑制FH2合成酶，从而阻断FH2及FH4的合成。

（2）常考抗代谢物作用环节归纳总结

【注意】

①氮杂丝氨酸抑制嘌呤核苷酸从头合成的IMP→GMP，并不抑制IMP→AMP。

②6 巯基嘌呤不仅抑制嘌呤核苷酸从头合成的IMP→GMP，还抑制IMP→AMP。

③d UMP转变为d TMP的反应过程同时受5 氟尿嘧啶和甲氨蝶呤的抑制（注意这里可考查X型题）。

2012 32A.谷氨酰胺类似物所拮抗的反应是

A.脱氧核糖核苷酸的生成　B.d UMP的甲基化

C.嘌呤核苷酸的从头合成　D.黄嘌呤氧化酶催化的作用　【答案】ABCDE

2003 26A.氮杂丝氨酸干扰核苷酸合成是因为它的结构相似于

A.丝氨酸　B.甘氨酸　C.天冬氨酸

D.天冬酰胺　E.谷氨酰胺　【答案】ABCDE

A.6 巯基嘌呤　B.氨甲蝶呤　C.氮杂丝氨酸

D.别嘌呤醇　E.阿糖胞苷

2000 97B.干扰d UMP转变生成d TMP的是　【答案】ABCDE

2000 98B.抑制黄嘌呤氧化酶的是　【答案】ABCDE

A.5 氟尿嘧啶　B.氮杂丝氨酸　C.二者均是　D.二者均非

2002 123C.抑制IMP→AMP的嘌呤、嘧啶核苷酸抗代谢物的是　【答案】ABCDE

2002 124C.抑制UTP→CTP的嘌呤、嘧啶核苷酸抗代谢物的是　【答案】ABCDE

3 核苷酸的分解代谢（2011、2013考点）★★★

（1）嘌呤核苷酸的分解代谢 嘌呤碱最终分解生成尿酸，随尿排出体外。 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。反应过程简化如下图。

尿酸是人体嘌呤分解代谢的终产物，水溶性较差。 痛风症患者血中尿酸含量升高，尿酸盐晶体可沉积于关节、软组织、软骨及肾等处，而导致关节炎、尿路结石及肾疾病。 临床上常用别嘌呤醇治疗痛风症。 别嘌呤醇与次黄嘌呤结构类似，故可抑制黄嘌呤氧化酶，从而抑制尿酸的生成。

（2）嘧啶核苷酸的分解代谢 嘧啶碱的分解代谢主要在肝进行。 胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶。 尿嘧啶最终生成NH3、CO2及β丙氨酸。胸腺嘧啶分解成NH3、CO2及β氨基异丁酸。NH3、CO2可经尿素循环生成尿素。

嘌呤核苷酸的分解代谢及别嘌呤醇治疗痛风的作用机制

【注意】

①嘌呤碱，无论是腺嘌呤（A）还是鸟嘌呤（G），最终分解产物都是尿酸。

②嘧啶碱最终分解产物：胞嘧啶（C）→尿嘧啶（U）→β丙氨酸；胸腺嘧啶（T）→β氨基异丁酸。

③嘌呤碱最终分解产物是尿酸（并非尿素）；蛋白质最终分解的产物是尿素（并非氨气）。

2013 32A.别嘌呤醇治疗痛风的可能机制是

A.抑制黄嘌呤氧化酶　B.促进d UMP的甲基化

C.促进尿酸生成的逆反应　D.抑制脱氧核糖核苷酸的生成　【答案】ABCDE

2011 34A.胸腺嘧啶分解代谢的产物为

A.β羟基丁酸　B.β氨基异丁酸　C.β丙氨酸　D.尿酸　【答案】ABCDE

2002 25A.在体内能分解生成β氨基异丁酸的是

A.AMP　B.GMP　C.CMP

D.UMP　E.TMP　【答案】ABCDE

1997 30A.人体内嘌呤分解代谢的最终产物是

A.尿素　B.胺　C.肌酸

D.β丙氨酸　E.尿酸　【答案】ABCDE

A.尿素　B.氨　C.氨基酸

D.核苷酸　E.β氨基异丁酸

1993 85B.体内蛋白质分解代谢的最终产物是　【答案】ABCDE

1993 86B.体内核酸分解代谢的最终产物之一是　【答案】ABCDE