大学生物化学上册《核苷酸代谢》练习题

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本单元考点（5 个）

嘌呤核苷酸的从头合成嘧啶核苷酸的从头合成核苷酸的补救合成途径核苷酸的分解代谢脱氧核苷酸的生成

本单元练习题（27 题）

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1. 人体内嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸。某患者嘌呤核苷酸分解代谢增强，其体内下列哪一代谢变化最可能出现？ A. 血中尿素氮显著升高，尿酸不变 B. 血中尿酸浓度升高，尿中尿酸排出增多 C. 血中氨浓度显著升高，尿酸不变 D. 血中β-氨基异丁酸显著升高，尿酸下降

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2. 某患者因HGPRT酶（次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶）部分缺陷就诊。下列关于其体内核苷酸补救合成途径变化的叙述，正确的是：A. 次黄嘌呤经PRPP直接合成IMP的反应受阻，而嘧啶核苷酸从头合成不受影响 B. 腺嘌呤生成AMP的补救途径同样受阻，因两者共用同一磷酸核糖转移酶 C. PRPP的消耗减少，从头合成途径减弱 D. 尿嘧啶磷酸核糖转移酶活性代偿性增强以补救嘌呤核苷酸合成

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3. 核糖核苷酸还原酶催化核糖核苷二磷酸（NDP）还原生成脱氧核苷二磷酸（dNDP）。该酶的底物专一性受变构效应剂调节：ATP促进ADP与CDP的还原，dGTP促进ADP的还原，dATP则抑制所有底物的还原。现某细胞突变体中该酶的变构调节位点丧失功能，酶仅保留催化活性而不再受任何效应剂变构调节，且恰好恒定以最大速率工作。若正常细胞中dATP对酶的变构抑制使其实际还原速率仅为最大速率的1/4，则该突变体合成dNDP的速率是正常细胞的____倍；从调节机制看，这种突变最可能的后果是细胞内dATP持续积累并____（填"促进"或"失去对"）该酶的抑制，最终干扰DNA复制的精细平衡。

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4. 人体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是尿酸，经肾随尿排出。某健康成人全天经尿液排出尿酸共 3.0 mmol，设这些尿酸全部来自体内嘌呤核苷酸的分解，且每分子尿酸含 4 个氮原子、相对分子质量为 168。若当日该个体嘌呤核苷酸分解产生的嘌呤环全部最终转化为尿酸排出，且当日体内并无嘌呤核苷酸的净合成积累，请计算：(1) 当日被分解的嘌呤核苷酸物质的量为多少 mmol；(2) 这些尿酸共带出多少 mg 氮（结果保留一位小数）。

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5. 人体内嘌呤核苷酸分解代谢的最终产物是____，该物质经肾脏随尿液排出体外。在分解过程中，AMP 先脱氨生成次黄嘌呤核苷酸，随后依次代谢生成次黄嘌呤和____，二者均可经黄嘌呤氧化酶催化最终氧化为上述终产物。

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6. 在哺乳动物细胞中，次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）可催化补救合成：次黄嘌呤 + PRPP → IMP + PPi。PRPP 由核糖-5-磷酸与 ATP 反应生成（核糖-5-磷酸 + ATP → PRPP + AMP），该步消耗 1 个 ATP 的高能磷酸键当量。已知从头合成途径由 PRPP 生成 1 分子 IMP 共需消耗 4 个 ATP 当量（不含生成 PRPP 的那步）。现某细胞通过补救途径由 2 分子次黄嘌呤合成 2 分子 IMP。请计算：(1) 该过程总共消耗的 ATP 当量数；(2) 与从头合成同等量 IMP 相比，补救途径节省的 ATP 当量数。

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7. 下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述，正确的是：A. 合成的起始物质是IMP，逐步环化生成PRPP　B. 嘌呤环上的氮原子均来自谷氨酰胺的酰胺氮　C. 甘氨酸以整个分子掺入嘌呤环，提供C4、C5和N7　D. 该过程先合成嘧啶环再连接核糖磷酸

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8. 某双链DNA片段长2000 bp，其中A+T碱基对占全部碱基对的30%。该片段经半保留复制完整合成两条新链。已知新链中的dTMP均由dUMP经胸苷酸合酶催化生成，dUMP来源于dUDP的水解脱磷酸，而dUDP由UDP经核糖核苷酸还原酶还原产生（不考虑其他旁路及中间物的重复利用）。请计算：（1）两条新链共需掺入多少分子dTMP？（2）共消耗多少分子N⁵,N¹⁰-亚甲基四氢叶酸？（3）共消耗多少分子UDP？

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9. 在哺乳动物细胞中，腺嘌呤经腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）催化进行补救合成，该反应的糖磷酸供体是____，直接产物是____；若细胞内PRPP合成受阻，则腺嘌呤补救合成途径将____（填'增强''减弱'或'不变'）。

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10. 在核糖核苷酸还原酶催化脱氧核苷酸生成的过程中，下列关于底物与产物的叙述正确的是（　） A. 该酶以四种核糖核苷三磷酸（NTP）为底物，直接生成dNTP B. 该酶以核糖核苷二磷酸（NDP）为底物，还原生成dNDP，dNDP再经激酶磷酸化生成dNTP C. 该酶可直接还原dTMP的前体dUMP生成dUMP的脱氧形式 D. 脱氧核苷酸可在核糖核苷酸水平上先合成碱基再连接脱氧核糖生成

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11. 人体内嘧啶核苷酸分解时，核苷酸先脱磷酸、再水解去核糖生成游离碱基；胞嘧啶脱氨基生成尿嘧啶后，经还原、水解、脱羧最终生成β-丙氨酸。现取纯胞嘧啶（C₄H₅N₃O，相对分子质量111.1）样品2.223 g，设其全部进入分解途径且每一步均按1:1的化学计量关系转化，最终完全转变为β-丙氨酸（C₃H₇NO₂，相对分子质量89.1）。求生成的β-丙氨酸的物质的量与质量。

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12. 某研究者用标记前体追踪细胞内脱氧核苷酸的合成途径。下列关于脱氧核苷酸生成的叙述，正确的是（　） A. 脱氧核苷酸是在核糖核苷三磷酸水平上由核糖核苷酸还原酶直接还原生成 B. 核糖核苷酸还原酶催化NDP还原生成dNDP，随后dNDP经激酶磷酸化生成dNTP，用于DNA合成 C. dTMP可由核糖核苷酸还原酶直接还原TMP生成 D. 脱氧核苷酸的生成需要以现成的脱氧核糖为原料与碱基直接缩合

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13. 某细胞抽提物中，核糖核苷酸还原酶以硫氧还蛋白为氢载体：NADPH 经硫氧还蛋白还原酶将氧化型硫氧还蛋白还原，还原型硫氧还蛋白再向酶促反应供氢，硫氧还蛋白可反复循环使用。现向反应体系中加入 60 μmol ADP 和 40 μmol CDP，并持续供给足量 NADPH，使全部核糖核苷二磷酸底物完全还原为相应的脱氧核苷二磷酸（不考虑产物的进一步磷酸化与代谢）。（1）全过程共消耗 NADPH 多少 μmol？（2）生成的脱氧核苷二磷酸总量为多少 μmol？

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14. 在嘌呤核苷酸的从头合成体系中，细胞以标记原料合成IMP。已知：①甘氨酸的α-碳原子为¹⁴C标记；②谷氨酰胺的酰胺氮均为¹⁵N标记；③CO₂为¹⁴CO₂；④天冬氨酸未标记。嘌呤环中：N₁来自天冬氨酸，N₃和N₉来自谷氨酰胺的酰胺氮，N₇来自甘氨酸，C₄、C₅来自甘氨酸（α-碳为C₅），C₆来自CO₂，C₂和C₈来自一碳单位。请计算：合成1分子IMP的嘌呤环中，掺入的¹⁴C原子数与¹⁵N原子数各是多少？

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15. 嘧啶核苷酸从头合成时，首先形成的含氮环状中间产物是：A. 乳清酸　B. 氨基甲酰磷酸　C. 二氢乳清酸　D. 尿嘧啶核苷酸

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16. 人体内AMP经脱氨基作用生成IMP，IMP进一步水解脱去核糖磷酸生成____；GMP分解生成的鸟嘌呤经脱氨作用转变为____，二者最终均在____酶催化下氧化生成尿酸，随尿排出体外。

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17. 人体内嘧啶核苷酸分解代谢与嘌呤不同，最终生成的是开环的小分子物质。下列关于CMP在体内分解代谢最终产物的叙述，正确的是 A. 生成尿酸随尿排出 B. 生成β-丙氨酸、CO₂和NH₃ C. 生成β-氨基异丁酸、CO₂和NH₃ D. 生成尿素和次黄嘌呤

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18. 体内脱氧核糖核苷酸生成的主要方式是（　） A. 由核糖核苷酸还原酶直接催化核糖核苷二磷酸（NDP）还原生成dNDP B. 由脱氧核糖从头合成后与碱基连接 C. 由核苷酸激酶将dNMP磷酸化后先于dNDP生成 D. 由碱基与脱氧核糖-1-磷酸经补救途径直接合成

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19. 嘌呤核苷酸从头合成的直接产物是____，随后可转变为AMP和GMP；该合成途径中甘氨酸、谷氨酰胺、CO₂、一碳单位与天冬氨酸均作为原料掺入嘌呤环，但嘌呤环的C₄、C₅、N₇来自____。

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20. 嘧啶核苷酸从头合成中，氨基甲酰磷酸与天冬氨酸在天冬氨酸氨基甲酰转移酶催化下缩合生成氨甲酰天冬氨酸，随后经二氢乳清酸酶催化脱水环化生成____；该中间产物再经二氢乳清酸脱氢酶氧化生成乳清酸，乳清酸与PRPP反应后脱羧，最终产物的完整名称是____。

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21. 人体内嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是尿酸，经肾脏随尿排出。某患者24小时经尿液排出尿酸2.5 mmol，设这些尿酸全部来自体内嘌呤核苷酸的分解代谢。已知尿酸（C₅H₄N₄O₃）的摩尔质量为168 g/mol。求该患者这一天随尿排出的尿酸质量是多少毫克？

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22. 人体内嘧啶核苷酸的分解过程为：核苷酸先脱去磷酸生成核苷，再水解脱去核糖生成碱基。胞嘧啶需先经脱氨基作用转变为____，该物质进一步经还原、水解、脱羧后最终生成的小分子含氮化合物是____；而胸腺嘧啶经相同类型反应最终生成的相应产物是β-氨基异丁酸。

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23. 在嘧啶核苷酸的从头合成途径中，乳清酸生成后需与PRPP在乳清酸磷酸核糖转移酶的催化下结合，生成乳清酸核苷酸，再经脱羧最终生成嘧啶核苷酸合成的关键产物____。

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24. 嘌呤核苷酸从头合成的直接起始反应是PRPP接受哪种物质提供的原子，生成PRA（5-磷酸核糖胺），从而逐步合成嘌呤环？A. 甘氨酸　B. 谷氨酰胺　C. 天冬氨酸　D. 一碳单位（N¹⁰-甲酰四氢叶酸）

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25. 嘌呤核苷酸从头合成中，甘氨酸以其整个分子掺入嘌呤环，对应嘌呤环的三个原子依次为C₄、C₅和____（填原子编号）；此外，提供嘌呤环N₁的氨基酸是天冬氨酸，而提供N₃和N₉的是谷氨酰胺的酰胺氮。

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26. 在嘧啶核苷酸的从头合成途径中，氨基甲酰磷酸的生成需消耗2分子ATP，核糖磷酸焦磷酸激酶催化核糖-5-磷酸生成PRPP时需消耗1分子ATP。假设细胞内由谷氨酰胺、CO₂、天冬氨酸和核糖-5-磷酸为起始原料合成UMP，且其余步骤不额外消耗ATP。若某细胞需要从头合成3摩尔UMP，不考虑ATP的再生与循环利用，试计算该过程共需消耗多少摩尔ATP？

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27. 在某细菌的无细胞提取体系中，以CO₂、谷氨酰胺、天冬氨酸和PRPP为原料，经嘧啶核苷酸从头合成途径生成UTP。已知：从氨基甲酰磷酸合成开始至生成1分子UMP需消耗2分子ATP；UMP→UDP由核苷单磷酸激酶催化消耗1分子ATP；UDP→UTP由核苷二磷酸激酶催化消耗1分子ATP；氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ催化生成1分子氨基甲酰磷酸消耗2分子ATP。若该体系最终生成3分子UTP，全过程共消耗多少分子ATP？

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