963 A + B 生化共筆 範圍：CH8 核苷酸與核酸 CH9 DNA分析技術 我是4/22(A班)或4/24(B班)要考生化的_______________ 我的學號是_______________
}結合後可轉譯為蛋白質分子 黃潤誼 基因 含有合成功能性的生物產品(functional biological product)所需資訊的DNA 分子片段 R NAs 的分類 1. Ri b osomal RNAs ：核醣體的組成成分，執行蛋白質合成的複合物 2. Messenger RNAs ：為一中間物，從基因將遺傳訊息攜帶至核醣體 3. Transfer RNAs ：將mRNAs 訊息轉譯成特定的胺基酸序列的分子 *亦可按照RNA 分子大小分類 rRNA ：原核有三種，真核有兩種 mRNA ：大大小小的都有，為3種RNA 中最大的 tRNA ：通常都很小，為3種RNA 中最小的 核苷酸(Nucleotides)的組成 具有三種特定成分： 1. 含氮鹼基(nitrogenous base)：嘧啶(pyrimidine)或膘呤(purine) 2. 五碳糖(pentose) 3. 磷酸根(phosphate) *核苷(Nucleoside)則是沒有磷酸根的核苷酸 2號碳為判別DNA 或RNA 的依據，若為H 則為DNA ，若為OH 則為RNA 含氮鹼基的結構 嘧啶<六元環> 嘌呤<六元環+五元環 > N-Β-glycosyl bond
生物體中含有的較少見的含氮鹼基，如下所示 (老師說考試至少會出一題，但只要認識特徵就可作答) 核醣(ribose)在水中的構型 1.核醣在溶液中會達成線形和環形的平衡 2.核苷酸中的五元環在水溶液中可能有四種構形 (C-2’ endo / C-2’ exo / C-3’ endo / C-3’ exo) 說明：五元環的五個原子中有四個原子是共平面的，另一個不在平面上的原子不是 2號碳就是3號碳，若五元環中不在平面上的原子(C-2’或C-3’)與五號碳位於平面的同側稱為endo，若位於不同側則稱為exo
生物化学（本科）第八章核酸组成、结构 与核苷酸代谢 随堂练习与参考答案 第一节核酸的化学组成第二节DNA的结构与功能第三节RNA的种类及其结构与功能第四节核酸的理化性质及其应用第五节核苷酸代谢 1. (单选题)核酸中核苷酸之间的连接方式是 A．2’，3’-磷酸二酯键 B．3’，5’ -磷酸二酯键 C．2’，5’ -磷酸二酯键 D．糖苷键 E．氢键 参考答案：B 2. (单选题)符合DNA结构的正确描述是 A．两股螺旋链相同 B．两股链平行，走向相同 C．每一戊糖上有一个自由羟基 D．戊糖平面垂直于螺旋轴
E．碱基对平面平行于螺旋轴 参考答案：D 3. (单选题)DNA双螺旋结构模型的描述中哪一条不正确 A．腺瞟吟的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数 B．同种生物体不同组织中的DNA碱基组成极为相似 C．DNA双螺旋中碱基对位于外侧 D．二股多核苷酸链通过A与T或C与G之间的氢键连接 E．维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆积力 参考答案：C 4. (单选题)有关DNA的变性哪条正确 A．是指DNA分子中磷酸二酯键的断裂 B．是指DNA分子中糖苷键的断裂 C．是指DNA分子中碱基的水解 D．是指DNA分子中碱基间氢键的断裂 E．是指DNA分子与蛋白质间的疏水键的断裂 参考答案：D 5. (单选题)RNA和DNA彻底水解后的产物
A．核糖相同，部分碱基不同 B．碱基相同，核糖不同 C．碱基不同，核糖不同 D．碱基不同，核糖相同 E．碱基相同，部分核糖不同 参考答案：C 6. (单选题)DNA和RNA共有的成分是 A．D-核糖 B．D-2-脱氧核糖 C．鸟嘌呤 D．尿嘧啶 E．胸腺嘧啶 参考答案：C 7. (单选题)核酸具有紫外吸收能力的原因是 A．嘌呤和嘧啶环中有共轭双键 B．嘌呤和嘧啶中有氮原子 C．嘌呤和嘧啶中有硫原子
第二章核苷酸与核酸解释题 1. 增色效应 (hyperchromic effect) 2. 摩尔磷原子消光系数ε (p) 3. 分子杂交 (hybridization) 4. 基因组 (genome) 5. 内含子 (introns) 6. “外显子” (exon) 7. 质粒( plasmids) 8 ．黏性末端( cohesive ends) 9. “退火”( annealing) 10. 减色效应(hypochromic effect) 11. 回文结构( palindrome) 12. 基因 (gene) 13. 平末端 (blunt end) 14. 同座酶 (isoschizomers) 15. 限制图 (restriction map) 16. 结构基因 (structural genes) 17. 调节顺序 (regulatory sequence) 18. 反式作用因子 (traps-acting factors) 19. 顺式行为元件 (cis-acting elements) 20. 端粒 DNA (telomere DNA) 21. 卫星 DNA (satellite DNA) 22. Alu 顺序 23. 顺反子 (cistron) 24. 超螺旋 DNA (DNA supercoiliy) 填空题 1. 从外观看， DNA 为_____ ， RNA 为_____ 。 2. B-DNA 为 _____手螺旋 DNA ，而 Z-DNA 为_____ 手螺旋。 3. 细胞质 RNA 主要有_____ 、_____和_____ 三种。 4. 真核 mRNA 的 3' 端通常有_____ 结构， 5' 端含有_____ 结构。 5. 某物种体细胞 DNA 样品含有 25 ％的 A ，则其 T 的含量为_____ ， G 的含量应为_____。 6. 一个物种细胞中所有_____ 和_____ 的总和称为该物种的基因组。 7. DNA 的 _____会导致溶液紫外光吸收的_____ ，此现象称为增色效应。 8. 在细胞内， DNA 和蛋白质的复合体称为_____ ， RNA 和蛋白质的复合体称为_____ 。 9. 核酸在复性后其紫外吸收值_____ ，这种现象称为减色效应。 10. 核酸有两大类，其中_____ 主要存在于细胞质中，但_____ 中也有。 11. 核酸在_____ 波长下有吸收，这是由于其分子结构中含有_____ 和 _____。 12. 一种核苷酸是由一种_____ 和_____ 组成的。 13. 一种核苷由一个_____ 和_____ 缩合而成。 14. 天然核苷酸有多种同分异构体，如 _____和 _____核苷酸等。 15. 核酸的基本组成单位是_____ ，它们之间通过相互连接 _____而形成多核苷酸链。 16. 3',5'-cAMP 被称为_____ ，它是由腺苷酸环化酶催化_____ 产生的。 17. DNA 的镜像重复顺序在同一条链内不具有_____ ，因此不能形成 _____结构。 18. RNA 中的糖为_____ ，其嘧啶碱基一般是 _____两种碱基。 19. DNA 中的糖为_____ ，其嘧啶碱基一般是_____ 两种。 20. 在 RNA 和 DNA 分子中所含的嘌呤碱一般都是_____ 和 _____。 21.DNA 能以几种结构形式存在。在稀盐溶液中的右手双螺旋 DNA 具有_____ 型结构，左手螺旋 DNA 亦称为_____ 型结构。 22. 具有回文结构的 DNA 因同一条链内有_____ ，故在双链 DNA 内部可形成_____ 结构。 23. 限制性内切酶的名称用三个斜体字母来表示，第一个大写字母来自_____ ，第二、三两个小写字母来自 _____。 24. 富含_____ 的 DNA 比富含_____ 的 DNA 具有更高的熔解温度。 25. DNA 主要存在于_____ 中，但_____ 中也有，如线粒体 DNA 等。 26. _____、 _____、_____ DNA 一般都是环形的。 27. 基因是染色体上为 _____或_____ 编码的一个 DNA 片断。 28. 在真核染色体中，有两种重要的具有特殊功能的卫星 DNA 顺序，其中之一是_____ ，它们是有丝分裂纺锤体的附着点；另一种是_____ 。
第三章核酸 一、名词解释 1、核苷和核苷酸 2、磷酸二酯键 3、环化核苷酸 4、碱基互补规律 5、核酸的变性与复性 6、增色效应与减色效应 7、发夹结构8、DNA的熔解温度(T m) 二、填空题 1、DNA双螺旋结构模型是于年提出的。 2、核酸的基本结构单位是，由核糖和碱基组成的化合物称为。 3、根据组成核酸的戊糖的种类不同，核酸可分成和两种，脱氧核糖核酸在糖环______位置不带羟基。 4、两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于中，RNA主要位于中。 5、核酸分子中的糖环与碱基之间的连键为型的键，核苷与核苷之间通过键连接成多聚体。 6、核酸的特征元素。 7、ATP的中文名称是______，cAMP的中文名称是。 8、DNA中的嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。 9、DNA分子是由两条的多核苷酸链组成的手双螺旋，在双螺旋体中，位于螺旋体的外侧，被包裹在螺旋体内侧。 10、DNA中的H键、糖苷键和磷酸二酯键的功能分别是、、。 11、B型DNA双螺旋的直径为，螺距为，每匝螺旋有对碱基，每对碱基的转角是。 12、在DNA分子中，一般来说G-C含量高时，比重，T m（熔解温度）则，分子比较稳定。 13、某物种体细胞DNA含量有25%的A，则其T的含量为，G的含量为。 14、双链DNA分子的碱基互补配对的规律是。 15、按磷酸二酯键的断裂方式可将核酸酶分为两类：一类在3’-OH与磷酸基之间断裂，其产物是__________，另一类是在5’-OH与磷酸基之间断裂，其产物是。 16、DNA变性后，紫外吸收，粘度、浮力密度，生物活性将。 17、因为核酸分子的和都具有共轭双键，所以在nm处有吸收峰，可用紫外分光光度计测定。 18、参与蛋白质合成的RNA有、和三种。 19、DNA在水溶解中热变性之后，如果将溶液迅速冷却，则DNA保持状态；若使溶液缓慢冷却，则DNA重新形成。 20、维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是，其次，大量存在于DNA分子中的弱作用力如，也起一定作用。 21、大多数天然RNA是链，其许多区段形成如DNA那样的双螺旋，双螺旋中碱基配对的规律是，不能配对的区域则形成，称为发夹。 22、超螺旋DNA有和两种形式，当双螺旋缠绕不足时可形成超螺旋，当双螺旋缠绕过度时可形成超螺旋。 23、Z-DNA是一种DNA，主要存在于的DNA序列中。 24、A-DNA是在相对湿度为时DNA钠盐的构象，它与以及在溶液中的构象非常相似。 三、单项选择题 1、ATP分子中各组分的连接方式是： A．R-A-P-P-P B．A-R-P-P-P C．P-A-R-P-P D．P-R-A-P-P 2、某DNA分子中A的含量为15%，则C的含量为： A．15% B．30% C．35% D．40% 3、tRNA的分子结构特征是： A．有反密码环和3’端有-CCA B．有密码环 C．有反密码环和5’端有-CCA D．5’端有-CCA 4、根据Watson-Crick模型，求得每一微米DNA双螺旋含核苷酸对的平均数为：: A．25400B．2540 C．29411 D．2941 5、构成多核苷酸链骨架的关键是： A．2′3′-磷酸二酯键B．2′4′-磷酸二酯键 C．2′5′-磷酸二酯键D．3′5′-磷酸二酯键 6、与片段TAGAp互补的片段为： A．AGATp B．ATCTp C．TCTAp D．UAUAp 7、含有稀有碱基比例较多的核酸是： A．胞核DNA B．线粒体DNA C．tRNA D．mRNA 8、DNA的二级结构是： A．α-螺旋 B.β-片层 C.超螺旋结构 D.双螺旋结构 9、DNA变性后理化性质有下述改变： A．对260nm紫外吸收减少B．粘度下降 C．磷酸二酯键断裂D．核苷酸分解 10、双链DNA的T m较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致： A．A+G B．C+T C．A+T D．G+C
核苷酸代谢与遗传性疾病 ●摘要： 核苷酸是遗传物质核酸的基本结构单位，它具有多种生物学功用，如作为核酸合成的原料;.构成能量物质，如A TP、GTP、CTP等;参与代谢和生理调节，如cAMP是体内重要第二信使物质，参与信号转导;.组成辅酶，如腺苷是多种辅酶的组成成分;组成活性中间代谢物，核苷酸是多种活性中间代谢物的载体如UDP葡萄糖，CDP-甘油二酯，SAM等。鉴于核苷酸有如此重要的生理意义，因此它在代谢过程中的异常情况往往造成严重的后果，近年来不断发现由于核苷酸代谢而造成的一系列遗传性疾病。本文将以核苷酸的基本代谢情况为基础，分别从嘌呤和嘧啶代谢异常的典型疾病出发探讨有关核苷酸代谢与遗传性疾病。 ●关键词： 核苷酸代谢嘌呤代谢遗传病嘧啶代谢遗传病 ●核苷酸 核苷酸是核酸的基本结构单位，分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。而核苷酸则由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。构成核苷酸的碱基有五种，分别属于嘌呤和嘧啶。戊糖作为核苷酸的另一重要成分，脱氧核糖核苷酸中的戊糖是β-D-2-脱氧核糖，核糖核苷酸中的戊糖是β-D-核糖。核苷酸在体内分布广泛，细胞中主要以5‘-核苷酸形式存在。核苷酸具有多种生物学功用：1.作为核酸合成的原料;2.构成能量物质，如A TP、GTP、CTP等;3.参与代谢和生理调节，如cAMP是体内重要第二信使物质，参与信号转导;4.组成辅酶，如腺苷是多种辅酶的组成成分;5.组成活性中间代谢物，核苷酸是多种活性中间代谢物的载体如UDP 葡萄糖，CDP-甘油二酯，SAM等。 ●核苷酸的代谢 核苷酸的合成代谢 一、嘌呤核糖核苷酸的合成 （一）从头合成途径 1.IMP的合成：其磷酸核糖部分由PRPP提供，由5-磷酸核糖与A TP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。 2. 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。 3.GMP的合成：IMP先由次黄嘌呤核苷酸脱氢酶氧化生成黄嘌呤，再由谷氨酰胺提供氨基，生成GMP。 （二）补救途径： 1. 碱基与核糖-1-磷酸在特异的核苷磷酸化酶催化下生成核苷，再由其核苷磷酸激酶生成核苷酸。 2.嘌呤与PRPP在磷酸核糖转移酶催化下生成核苷酸。 （三）调控 从头合成途径受AMP和GMP的反馈抑制，第一步转酰胺酶受二者抑制，分枝后的第一步只受自身抑制。
核苷酸的代谢 1从头合成和补救合成的概念: （嘌呤）从头合成：利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。 从头合成途径(de novo synthesis pathway)部位：肝脏、多数细胞 （嘧啶）从头合成：嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶核苷酸的途径。 部位：主要是肝细胞胞液 （嘌呤）补救合成：利用细胞内、食物中核酸分解代谢产生的嘌呤碱或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程意义：避免嘌呤从体内过多丢失，节省ATP和一些氨基酸的消耗 补救合成途径 (salvage synthesis pathway)部位：脑、骨髓。 （嘧啶）补救合成：
2嘌呤核苷酸的从头合成原料，特点。 2.1原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳 2.2特点： 2.2.1嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。 2.2.2嘌呤核苷酸的合成需要消耗ATP。 2.2.3磷酸核糖酰胺转移酶是变构酶。 2.2.4活性受嘌呤核苷酸的反馈抑制. 2.2.5IMP是重要的中间代谢物， 2.2.6可转变为AMP, GMP 3嘧啶核苷酸的从头合成原料，特点。 3.1原料：磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳 3.2特点： 3.2.1先合成嘧啶环，再加PRPP生成乳清酸核苷酸 3.2.2UMP是CTP与dTMP的共同前体，UMP为重要的终产物 之一 3.2.3天冬氨酸氨基甲酰转移酶是变构酶，CTP为变构抑制 3.2.4氨基甲酰磷酸合成酶II的活性受UMP反馈抑制
蛋白质 ．何谓蛋白质的等电点？其大小和什么有关系？ 2．经氨基酸分析测知1mg某蛋白中含有45ug的亮氨酸（MW131．2），23.2ug的酪氨酸(MW204.2)，问该蛋白质的最低分子量是多少？ 3．一四肽与FDNB反应后，用6mol/L盐酸水解得DNP－Val．及三种其他氨基酸。当这种四肽用胰蛋白酶水解，可得到两个二肽，其中一个肽可发生坂口反应，另一个肽用LiBH4还原后再进行水解，水解液中发现有氨基乙醇和一种与茚三酮反应生成棕褐色产物的氨基酸，试问在原来的四肽中可能存在哪几种氨基酸，它们的排列顺序如何？ 4．一大肠杆菌细胞中含 10个蛋白质分子，每个蛋白质分子的平均分子量为40 000，假定所有的分子都处于a螺旋构象。计算其所含的多肽链长度？ 5．某蛋白质分子中有一40个氨基酸残基组成的肽段，折叠形成了由2条肽段组成的反平行?折叠结构，并含有一?转角结构，后者由4个氨基酸残基组成。问此结构花式的长度约是多少？ 6．某一蛋白样品在聚丙烯酸胺凝胶电泳（PAGE）上呈现一条分离带，用十二烷基硫酸钠(SDS)和硫基乙醇处理后再进行SDS－PAGE电泳时得到等浓度的两条分离带，问该蛋白质样品是否纯？ 7．“一Gly－Pro－Lys－Gly－Pro－Pro－Gly－Ala－Ser－Gly－Lys－Asn一”是新合成的胶原蛋白多肽链的一部分结构，问： 1）哪个脯氨酸残基可被羟化为4一羟基脯氨酸？ 2）哪个脯氨酸残基可被羟化为3一羟基脯氨酸？ 3）哪个赖氨酸残基可被羟化？ 4）哪个氨基酸残基可与糖残基连接？ 8．一五肽用胰蛋白酶水解得到两个肽段和一个游离的氨基酸，其中一个肽段在280nm有吸收，且 Panly反应、坂口反应都呈阳性；另一肽段用汉化氰处理释放出一个可与茚三酮反应产生棕褐色产物的氨基酸，此肽的氨基酸排列顺序如何？ 9．研究发现，多聚一L－Lys在pH7.0呈随机螺旋结构，但在pH10为a螺旋构象，为什么？预测多聚一L－Glu在什么pH条件下为随机螺旋，在什么pH下为a螺旋构象？为什么？10．Tropomyosin是由两条a螺旋肽链相互缠绕构成的超螺旋结构。其分子量为 70 000，假设氨基酸残基的平均分子量为110，问其分子的长度是多少？ 11．某肽经 CNBr水解得到三个肽段，这三个肽的结构分别是：Asn－Trp－Gly-Met，Gly-Ala －Leu，Ala－Arg－Tyr－Asn－Met；用胰凝乳蛋白酶水解此肽也得到三个肽段，其中一个为四肽，用 6mol/L盐酸水解此四肽只得到（Asp）2和 Met三个氨基酸，问此肽的氨基酸排列顺序如何？ 12．列举蛋白质主链构象的单元及它们的主要结构特征。 13．试比较蛋白质的变性作用与沉淀作用。 14．将一小肽（pI=8.5）和 Asp溶于 pH7．0的缓冲液中，通过阴离子交换树脂柱后，再进行分子排阻层析，那么Asp和小肽哪一个先从凝胶柱上被洗脱下来，为什么？ 15．从理论和应用上说明有机溶剂、盐类、SDS、有机酸等对蛋白质的影响。 16．血红蛋白和肌红蛋白都具有氧合功能，但它们的氧合曲线不同，为什么？ 17．为什么无水肼可用于鉴定C-端氨基酸？ 18．Anfinsen用核糖核酸酶进行的变性一复性实验，在蛋白质结构方面得出的重要结论是什么？ 19．蛋白质分离纯化技术中哪些与它的等电点有关？试述这些技术分离提纯蛋白质的原理。20．根据下列资料推出某肽的氨基酸排列顺序。
第十章核苷酸代谢 一、A型选择题 1．从头合成嘌呤核苷酸，首先合成出来的是 A．PRPP B．GMP C．XMP D．AMP E．IMP 2．下列哪种物质不是嘌呤核苷酸从头合成的直接原料 A．甘氨酸B．天冬氨酸C．谷氨酸D．CO2 E．一碳单位3．嘧啶环中的两个氮原子来自 A．谷氨酰胺和氨B．谷氨酰胺和天冬酰胺C．谷氨酰胺和谷氨酸D．谷氨酰胺和氨甲酰磷酸E．天冬氨酸和氨甲酰磷酸 4．下列关于氨基甲酰磷酸的叙述哪项是正确的 A．主要用来合成谷氨酰胺B．用于尿酸的合成 C．合成胆固醇D．为嘧啶核苷酸合成的中间产物E．为嘌呤核苷酸合成的中间产物 5．提供嘌呤环N-3和N-9的化合物是 A．天冬氨酸B．丝氨酸C．丙氨酸D．甘氨酸E．谷氨酰胺6．嘧啶合成所需的氨基甲酰磷酸的氨源来自 A．NH3 B．天冬氨酸C．天冬酰胺D．谷氨酸E．谷氨酰胺7．临床上常用哪种药物治疗痛风症 A．消胆胺B．5-氟尿嘧啶C．6-巯基嘌呤D．氨甲蝶呤E．别嘌呤醇8．5-FU的抗癌作用机制为 A．合成错误的DNA，抑制癌细胞生长 B．抑制尿嘧啶的合成，从而减少RNA的生物合成 C．抑制胞嘧啶的合成，从而抑制DNA的生物合成 D．抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶的活性，从而抑制DNA的生物合成 E．抑制二氢叶酸还原酶的活性，从而抑制了TMP的合成 9．下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述哪些是正确的 A．嘌呤环的氮原子均来自氨基酸的α-氨基 B．合成过程中不会产生自由嘌呤碱 C．氨基甲酰磷酸为嘌呤环提供氨甲酰基 D．由IMP合成AMP和GMP均由A TP供能 E．次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化IMP转变成GMP 10．体内进行嘌呤核苷酸从头合成最主要的组织是 A．胸腺B．小肠粘膜C．肝D．脾E．骨髓11．能在体内分解产生β-氨基异丁酸的核苷酸是 A．CMP B．AMP C．TMP D．UMP E．IMP 12．关于天冬氨酸氨基甲酰基转移酶的下列说法，哪一种是错误的 A．GTP是其反馈抑制剂B．是嘧啶核苷酸从头合成的调节酶C．是由多个亚基组成D．是变构酶 E．服从米-曼氏方程 13．嘧啶核苷酸合成中，生成氨基甲酰磷酸的部位是 A．线粒体B．微粒体C．胞浆D．溶酶体E．细胞核
第十、十一章核酸化学及核苷酸代谢 一、填空题 1、核酸的基本单位是核苷酸，它由碱基、戊糖和磷酸组成。 2、DNA双螺旋中只存在2种碱基对，T总与A配对，C总与G配对。 3、两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于细胞核中，RNA主要位于细胞质中。 4、核酸分子中的糖苷键均为β型糖苷键。核苷与核苷间通过3’-5’磷酸二脂键连接而形成多聚体。 5、X射线衍射证明，核苷中碱基环平面与戊糖环平面相互垂直。 6、核酸在260nm附近有强吸收，这是由于碱基中有共轭双建的存在。 7、双链DNA中碱基C+G含量多则Tm值高。 8、变性DNA的复性与许多因素有关，包括复性温度、DNA浓度、溶剂离子强度、 DNA片段大小和样品均度。 9、常用二苯胺法测定DNA含量，用苔黑法测定RNA含量。 10、维持DNA双螺旋的稳定因素有氢键、碱基堆积力、离子键、范德华力等。 11、引起核酸变性的因素很多，如加热、极端PH条件和有机溶剂等。 12、核苷酸的合成包括全程合成和补偿两条途径。 13、核酸中的嘌呤代谢主要是腺嘌呤、鸟嘌呤首先脱氨，分别生成次黄嘌呤和黄嘌呤，再进一步代谢生成尿酸。不同种类的生物分解嘌呤的能力不同，产物也不同。人类、灵长类、嘌呤的最终产物为尿酸；除人和猿以外的哺乳动物、双翅目昆虫嘌呤的最终产物为尿囊素；某些硬骨鱼类嘌呤的最终产物为尿囊酸。 14、嘧啶的分解代谢中胞嘧啶或甲基胞嘧啶经脱氨及氧化等作用后，分别转变为β-丙氨酸及β-氨基异丁酸。 15、嘌呤核苷酸的合成是先合成磷酸核糖，然后逐步掺入碳原子或氮原子形成嘌呤环，最后合成嘌呤核苷酸，其合成的起始物质是5-PRPP。合成嘧啶核苷酸时，首先合成嘧啶环，再与磷酸核糖结合，生成嘧啶核苷酸，最后转化为胞嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸。合成前体是氨基酰磷酸。 二、选择题 1、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性，条件之一是（ B ） A、骤然冷却 B、缓慢冷却 C、浓缩 D、加入浓的无机盐 2、在适宜条件下，核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋，取决于（ D ） A、DNA的Tm值 B、序列的重复程度 C、核酸链的长短 D、碱基序列的互补 3、核酸中核苷酸之间的连接方式是：（ C ） A、2’，5’—磷酸二酯键 B、氢键 C、3’，5’—磷酸二酯键 D、糖苷键 4、tRNA的分子结构特征是：（ A ） A、有反密码环和3’—端有—CCA序列 B、有密码环 C、有反密码环和5’—端有—CCA序列 D、5’—端有—CCA序列
第三章核酸的化学及结构 一、名词解释 1.DNA的变性：DNA变性是指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂，双链变成单链， 从而使核酸的天然构象和性质发生改变。变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构的改变； 2.DNA复性：变性DNA在适当条件下，使彼此分离的两条链重新由氢键链接而 形成双螺旋结构的过程； 3.分子杂交：将不同来源的DNA经热变性、冷群，使其复性，在复性时，如这 些异源DNA之间在某些区域有相同的序列，则形成杂交DNA分子； 4.增色效应：天然DNA在发生变性时，氢键断裂，双键发生解离，碱基外露， 共轭双键更充分暴露，变性DNA在260nm的紫外吸收值显著增加的现象；& 5.减色效应：在一定条件下，变性核酸可以复性，此时紫外吸收值又回复至原 来水平的现象； 6.回文结构：在真核细胞DNA分子中，脱氧核苷酸的排列在DNA的两条链中 顺读与倒读序列是一样的（即脱氧核苷酸排列顺序相同），脱氧核苷酸以一个假想的轴成为180°旋转对称（即使轴旋转180°两部分结构完全重叠起来）的结构； 7.T m：DNA热变性的过程不是一种“渐变”，而是一种“跃变”过程，即变性 作用不是随温度的升高缓慢发生，而是在一个很狭窄的临界温度范围内突然引起并很快完成，就像固体的结晶物质在其熔点时突然熔化一样。通常把DNA
在热变性过程中紫外吸收度达到最大值的1/2时的温度称为“熔点”或熔解温度（melting temperature）,用符号T m表示； 8.Chargaff定律：不同生物种属的DNA碱基组成不同，同一个体不同器官、不 同组织的DNA具有相同的碱基组成，含氨基的碱基（腺嘌呤和胞嘧啶）总数等于含酮基的碱基（鸟嘌呤和胸腺嘧啶）总数，即A+C=T+G；嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即A+G=C+T； 9. 碱基配对：腺嘌呤与胸腺嘧啶成对，鸟嘌呤与胞嘧啶成对，A和T之间形成两个氢键，C和G之间形成三个氢键； ~ 10. 内含子：基因的插入序列或基因内的非蛋白质编码； 11. 正超螺旋：盘绕方向与双螺旋方向相同，此种结构使分子内部张力加大，旋得更紧； 12. 负超螺旋：盘绕方向与双螺旋方向相反，使二级结构处于疏松状态，分子内部张力减小，利于DNA复制、转录和基因重组； 13. siRNA：（small interfering RNA干扰小RNA）是含有21~22个单核苷酸长度的双链RNA，通常人工合成的siRNA是碱基对数量为22个左右的双链RNA； 14. miRNA：(microRNA,) 是一类含19~25单核苷酸的单链RNA，在3’端有1~2个碱基长度变化，广泛存于真核生物中，不编码任何蛋白，本身不具有开放阅读框架，具有保守型、时序性和组织特异性； <
核酸以及核苷酸的基本换算 1．核酸的换算： (1.1) 摩尔数与质量： 1 mg 1,000bp DNA = 1.5 2 pmol 1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 0.57 pmol 1 mg pBR32 2 DNA (4,361bp) = 0.35 pmol 1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.29 pmol 1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.28 pmol 1 mg M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 0.21 pmol 1 mg l phage DNA (48,502bp) = 0.03 pmol 1 pmol 1,000bp DNA = 0.66 mg 1 pmol pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.77 mg 1 pmol pBR32 2 DNA (4,361bp) = 2.88 mg 1 pmol SV40 DNA (5,243bp) = 3.46 mg 1 pmol FX174 DNA (5,386bp) = 3.54 mg 1 pmol M13mp18/19 DNA (7.250bp) = 4.78 mg 1 pmol l phage DNA (48,502bp) = 32.01 mg (1.2) 光吸收值与浓度： 1 OD260 dsDNA = 50 mg/ml = 0.15 mmol/L 1 OD260 ssDNA = 33 mg/ml = 0.10 mmol/L 1 OD260 ssRNA = 40 mg/ml = 0.1 2 mmol/L 1 mmol/L dsDNA = 6.7 OD260 1 mmol/L ssDNA = 10.0 OD260 1 mmol/L ssRNA = 8.3 OD260 (1.3) 分子量： 1个脱氧核糖核酸碱基的平均分子量为333 Daltons 1个核糖核酸碱基的平均分子量为340 Daltons (1.4) 核酸末端浓度： 环状DNA： pmol ends = pmol DNA ′ number of cuts ′ 2 线性DNA： pmol ends = pmol DNA ′ (number of cuts ′ 2 + 2) 1 mg 1,000bp DNA = 3.04 pmol ends 1 mg pUC18/19 DNA (2,688bp) = 1.14 pmol ends 1 mg pBR32 2 DNA (4,361bp) = 0.7 pmol ends 1 mg SV40 DNA (5,243bp) = 0.58 pmol ends 1 mg FX174 DNA (5,386bp) = 0.56 pmol ends
八、核苷酸代谢 1、人体内嘌呤核苷酸从头合成最活跃的组织是： A. 脑 B. 肝 C. 骨髓 D. 胸腺 E. 小肠粘膜 2、人体内嘌呤分解的终产物是: A. 尿素 B. 肌酸 C. 尿酸 D. 肌酸酐 E.CO2和NH3 3、嘌呤核苷酸从头合成首先生成的核苷酸是： A. GMP B. IMP C. AMP D. ATP E. GTP 4、哺乳动物体内直接催化尿酸生成的酶是： A. 核苷酸酶 B. 腺苷酸脱氨酶 C.尿酸氧化酶 D. 黄嘌呤氧化酶 E. 鸟嘌呤脱氨酶 5、最直接联系糖代谢与核苷酸合成的物质是： A. 葡萄糖 B. 葡糖-6-磷酸 C. 葡糖-1-磷酸 D. 核糖-5-磷酸 E.葡糖1,6-二磷酸 6、次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶参与的反应是： A. 嘧啶核苷酸从头合成 B.嘌呤核苷酸从头合成 C.嘧啶核苷酸补救合成 D.嘌呤核苷酸补救合成 E.嘌呤核苷酸分解代谢 7、哪种物质不是嘌呤核苷酸从头合成的直接原料： A. CO2 B. 谷氨酸 C. 甘氨酸 D. 天冬氨酸 E. 一碳单位 8、谷氨酰胺-PRPP氨基转移酶催化的反应是： A.从甘氨酸合成嘧啶环 B.从核糖-5-磷酸生成磷酸核糖焦磷酸 C.从磷酸核糖焦磷酸生成磷酸核糖胺 D.从次黄嘌呤核苷酸生成腺嘌呤核苷酸 E. 从次黄嘌呤核苷酸生成鸟嘌呤核苷酸 9、谷氨酰胺中的酰胺基为核苷酸合成提供的元素是： A. 腺嘌呤上的氨基 B. 嘌呤环上的两个氮原子 C. 嘧啶环上的两个氮原子 D. 尿嘧啶核苷酸上的两个氮原子 E. 胸腺嘧啶核苷酸上的两个氮原子 10、嘌呤核苷酸从头合成的正性调节分子是 A．二磷酸腺昔B.5"一磷酸核糖 C. 腺嘌呤核苷酸 D. 鸟嘌呤核苷酸E．次黄嘌呤核苷酸 11、下列氨基酸中参与体内嘧啶核苷酸合成的是： A. 甘氨酸 B. 谷氨酸 C. 精氨酸 D.天冬氨酸 E.天冬酰胺 12、下列途径中与核酸合成关系最为密切的是： A. 糖酵解 B. 糖异生 C. 尿素循环 D.磷酸戊糖途径 E.柠檬酸循环 13、下列不受甲氨蝶呤抑制的生物化学过程是： A.DNA复制 B.蛋白质合成 C. 嘧啶碱合成 D. 嘌呤碱合成 E. 四氢叶酸合成 14.阿糖胞苷干扰核苷酸代谢的机制是：
第33章、核酸的降解和核苷酸的代谢(下册P387) 本章重点：熟悉体内核苷酸的来源、分布及多种生物学功能。了解食物中核酸的消化吸收概况。（一）合成代谢：1、熟悉从头合成的概念、原料、进行部位；熟悉从头合成的大致过程及特点。了解从头合成的调节概况。2、了解补救合成的概念、大致过程及生理意义。3、了解嘌呤核苷酸的相互转变。4、熟悉dNDP由NDP（N=A、G、U、C）还原生成的概况。 5、了解多种嘌呤核苷酸抗代谢物（嘌呤类似物、氨基酸类似物及叶酸类似物）的作用原理要点。（二）分解代谢：熟悉嘌呤核苷酸分解代谢的终产物及特点。（一）合成代谢：1、从头合成：熟悉嘧啶核苷酸从头合成的概念、原料、进行部位、大致过程及特点。熟悉dTMP 的生成，了解从头合成的调节要点2、补救合成：了解嘧啶核苷酸补救合成概况。3、抗代谢物：了解三种嘧啶核苷酸抗代谢物（嘧啶类似物、氨基酸类似物及叶酸类似物）的作用原理要点。（二）分解代谢：熟悉嘧啶核苷酸分解代谢的终产物及特点。 本章主要内容： 8-1 核酸和核苷酸的分解代谢 核酸在核酸酶（磷酸二酯酶）作用下降解成核苷酸，核苷酸在核苷酸酶（磷酸单酯酶）作用下分解成核苷与磷酸，然后再在核苷磷酸化酶作用下可逆生成碱基（嘌呤和嘧啶）和戊糖-1-磷酸。 （一）嘌呤碱的分解代谢：P390 图33-2 首先在各种脱氨酶作用下水解脱去氨基（脱氨也可以在核苷或核苷酸的水平上进行），腺嘌呤脱氨生成次黄嘌呤(I)，鸟嘌呤脱氨生成黄嘌呤(X)，I和X在黄嘌呤氧化酶作用下氧化生成尿酸。人和猿及鸟类等为排尿酸动物，以尿酸作为嘌呤碱代谢最终产物；其他生物还能进一步分解尿酸形成尿囊素、尿囊酸、尿素及氨等不同代谢产物。 尿酸过多是痛风病起因，病人血尿酸> 7mg %，为嘌呤代谢紊乱引起的疾病。 可服用别嘌呤醇，结构见P389，与次黄嘌呤相似。别嘌呤醇在体内先被黄嘌呤氧化酶氧化成别黄嘌呤，别黄嘌呤与酶活性中心的Mo（Ⅳ）牢固结合，使Mo（Ⅳ）不易转变成Mo(Ⅵ)，黄嘌呤氧化酶失活，使I和X不能生成尿酸，血尿酸含量下降。（二）嘧啶碱的分解代谢：见P391 图33-3 C：胞嘧啶先脱氨成尿嘧啶U，U再还原成二氢尿嘧啶后水解成β-丙氨酸。 T：胸腺嘧啶还原成二氢胸腺嘧啶后水解成β-氨基异丁酸。 8-2 核苷酸的生物合成 （一）核糖核苷酸的生物合成 （1）从头合成：从一些简单的非碱基前体物质合成核苷酸。 1.嘌呤核苷酸：从5-磷酸核糖焦磷酸（5-PRPP）开始在一系列酶催化下先合成 五元环，后合成六元环，共十步生成次黄嘌呤核苷酸。然后再生成A、G等嘌 呤核苷酸。 2.嘧啶核苷酸：先合成嘧啶环（乳清酸），再与5-PRPP（含核糖、磷酸部分）反 应生成乳清苷酸，失羧生成尿嘧啶核苷酸（UMP），再转变成其他嘧啶核苷酸。 （2）补救途径：利用已有的碱基、核苷合成核苷酸，更经济，可利用已有成分。特别在从头合成受阻时（遗传缺陷或药物中毒）更为重要。 外源或降解产生的碱基和核苷可通过补救途径被生物体重新利用。
【测试题】 一、名词解释 1．嘌呤核苷酸的补救合成 2．嘧啶核苷酸的从头合成 3．Lesch-Nyhan综合征 4．de novo synthesis of purine nucleotide 5．嘧啶核苷酸的补救合成 6．核苷酸合成的抗代物 7．feed-back regulation of nucleotide synthesis 二、填空题 8．嘧啶碱分解代的终产物是_______。 9．体的脱氧核糖核苷酸是由各自相应的核糖核苷酸在水平上还原而成的，-酶催化此反应。10．嘌呤核苷酸从头合成的原料是及等简单物质。 11．体嘌呤核苷酸首先生成，然后再转变成和。 12．痛风症是生成过多而引起的。 13．核苷酸抗代物中，常用嘌呤类似物是____；常用嘧啶类似物是_____。 14．嘌呤核苷酸从头合成的调节酶是______和______。 15．在嘌呤核苷酸补救合成中HGPRT催化合成的核苷酸是____和____。 16．核苷酸抗代物中，叶酸类似物竞争性抑制______酶，从而抑制了______的生成。 17．别嘌呤醇是______的类似物，通过抑制_____酶，减少尿酸的生成。 18．由dUMP生成TMP时，其甲基来源于_____，催化脱氧胸苷转变成dTMP的酶是___ __，此酶在肿瘤组织中活性增强。 19．体常见的两种环核苷酸是______和____。 20．核苷酸合成代调节的主要方式是____，其生理意义是____。 21．体脱氧核苷酸是由_____直接还原而生成，催化此反应的酶是______酶。 22．氨基蝶呤（MTX）干扰核苷酸合成是因为其结构与_____相似，并抑制___ __酶，进而影响一碳单位代。 三、选择题 A型题 23．下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述哪些是正确的？ A.嘌呤环的氮原子均来自氨基酸的α氨基 B.合成过程中不会产生自由嘌呤碱 C.氨基甲酰磷酸为嘌呤环提供氨甲酰基 D.由IMP合成AMP和GMP均由ATP供能 E.次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化IMP转变成GMP 24．体进行嘌呤核苷酸从头合成最主要的组织是 A.胸腺 B.小肠粘膜 C.肝 D.脾 E.骨髓 25．嘌呤核苷酸从头合成时首先生成的是 A.GMP B.AMP C.IMP D.ATP E.GTP 26．人体嘌呤核苷酸分解代的主要终产物是 A.尿素 B.肌酸 C.肌酸酐 D.尿酸 E.β丙氨酸 27．胸腺嘧啶的甲基来自 A.N10-CHO FH4 B.N5，N10=CH-FH4 C.N5，N10-CH2-FH4 D.N5-CH3 FH4 E.N5-CH=NH FH4 28．嘧啶核苷酸生物合成途径的反馈抑制是由于控制了下列哪种酶的活性？ A.二氢乳清酸酶 B.乳清酸磷酸核糖转移酶 C.二氢乳清酸脱氢酶
第十一章氨基酸代谢与核苷酸代谢 一：填空题 1.氨基酸共有的代谢途径有________________和________________。 2.转氨酶的辅基是________________。 3.人类对氨基代谢的终产物是________________，鸟类对氨基代谢的终产物是________________，植物解除氨的毒害的方法是________________。 4.哺乳动物产生1分子尿素需要消耗________________分子的ATP。 5.脑细胞中氨的主要代谢去向是________________。 6.通过________________的脱羧可产生β-丙氨酸。 7.人类对嘌呤代谢的终产物是________________。 8.痛风是因为体内________________产生过多造成的，使用________________作为黄嘌呤氧化酶的自杀性底物可以治疗痛风。 9.________________酶的缺乏可导致人患严重的复合性免疫缺陷症(SCID)，使用________________治疗可治愈此疾患。 10.核苷酸的合成包括________________和________________两条途径。 11.脱氧核苷酸是由________________还原而来。 12.Arg可以通过________________循环形成。 13.重亮氨酸作为________________类似物可抑制嘌呤核苷酸的从头合成。 14.HGPRT是指________________，该酶的完全缺失可导致人患________________。 15.从IMP合成GMP需要消耗________________，而从IMP合成AMP需要消耗________________作为能源物质。 16.羟基脲作为________________酶的抑制剂，可抑制脱氧核苷酸的生物合成。 17.不能使用5-溴尿嘧啶核苷酸代替5-溴尿嘧啶治疗癌症是因为________________。 18.细菌嘧啶核苷酸从头合成途径中的第一个酶是________________。该酶可被终产物 ________________抑制。 19.褪黑激素来源于________________氨基酸，而硫磺酸来源于________________氨基酸。 20.PAPS是指________________，它的生理功能是________________。 21.γ-谷氨酰循环的生理功能是________________。 二：是非题 1.[ ]对于苯丙酮尿患者来说酪氨酸也是必需氨基酸。 2.[ ]氨基酸脱羧酶通常也需要吡哆醛磷酸作为其辅基。 3.[ ]动物产生尿素的主要器官是肾脏。 4.[ ]参与尿素循环的酶都位于线粒体内。 5.[ ]L-氨基酸氧化酶是参与氨基酸脱氨基作用的主要酶。 6.[ ]黄嘌呤氧化酶既可以使用黄嘌呤又可以使用次黄嘌呤作为底物。 7.[ ]嘌呤核苷酸的从头合成是先闭环，再在形成N糖苷键。 8.[ ]IMP是嘌呤核苷酸从头合成途径中的中间产物。 9.[ ]严格的生酮氨基酸都是必需氨基酸。 10.[ ]Lys的缺乏可以通过在食物中添加相应的α-酮酸加以纠正。 11.[ ]能刺激固氮酶的活性。 12.[ ]氨基酸经脱氨基作用以后留下的碳骨架进行氧化分解需要先形成能够进入TCA循环的中间物。
核苷酸代谢练习题 一、填空题： 1、人类嘌呤核苷酸分解代谢的最终产物是尿酸，与其生成有关的重要酶是尿酸氧化酶。 2、嘧啶核苷酸从头合成的第一个核苷酸是谷氨酰胺核苷酸，嘌呤核苷酸从头合成的第一个核苷酸是谷氨酰胺核苷酸。 3、“痛风症”与嘌呤代谢发生障碍有关，其基本的生化特征是高尿酸血症。 4、别嘌呤醇可治疗“痛风症”，因其结构与次黄嘌呤相似，可抑制黄嘌呤氧化酶的活性。使尿酸生成减少。 5、体内脱氧核糖核苷酸是由核苷二磷酸直接还原而成，催化此反应的酶是核糖核苷酸还原酶。 6、dUMP甲基化成为dTMP，其甲基由S-腺苷甲硫氨酸提供。 7、HGPRT是指次黄嘌呤-尿嘌呤磷酸核糖转移酶，该酶的完全缺失可导致人患自毁容貌症。 8、核苷酸抗代谢物中，常见的嘌呤类似物有6'-巯基嘌呤，常见的嘧啶类似物有5'-氟尿嘧啶。 9、PRPP是5'-磷酸核糖-1'-焦磷酸的缩写，它是从5'-磷酸核糖转变来。 10、由于5-氟尿嘧啶是胸腺嘧啶核苷酸合成酶的自杀性抑制剂，能抑制胸腺嘧啶核苷酸合成的合成，因此，可作为抗癌药物使用。
二、名词解释： 核苷酸从头合成途径：核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成核苷酸的途径。 核苷酸补救合成途径：体内的核苷酸，利用细胞中自由存在的碱基和核苷合成核苷酸的途径。 三、选择题 1、dTMP是由下列哪种脱氧核苷酸转变而来的？（ C ） A、dCMP B、dAMP C、dUMP D、dGMP 2、嘌呤核苷酸从头合成时，首先合成的是下列哪种核苷酸？（ C ） A、AMP B、GMP C、IMP D、XMP 3、在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要下列哪种物质？（ A ） A、Gly B、Asp C、Gln D、PRPP 4、嘧啶环生物合成的关键物质是：（ D ） A、NADPH B、5-磷酸核糖 C、Gly D、氨甲酰磷酸 5、HGPRT参与了下列哪种反应？（ C ） A、嘌呤核苷酸的从头合成 B、嘧啶核苷酸的从头合成 C、嘌呤核苷酸合成的扑救途径 D、嘧啶核苷酸合成的扑救途径
