生物化學： 嘌呤、嘧啶胺?核苷酸的合成和分解

①嘧啶胺腸期胃液分泌是當食糜等進入十二指腸內后，食物雖然離開了胃，但是依然會繼續刺激胃液分泌。機械擴張游離的腸袢也能增加胃液的分泌，切斷支配胃的神經后，這種分泌依然存在，這說明在腸期，胃液分泌主要依靠體液調節。

② 腸期分泌的胃液量少（約占總分泌量 10%），酸度不高，消化力不很強。迷走神經興奮、促胰液素、縮膽囊素在促進胰液分泌時，在胰酶量、水分和碳酸氫鹽含量上分別具有什么比例特點？為什么？迷走神經興奮和縮膽囊素促進胰液分泌是量少酶多，促胰液素則是量多酶少，這里的「量」指水分和碳酸氫鹽的含量，「酶」指各種胰酶的含量；原因是迷走神經、縮膽囊素作用部位是腺泡細胞，主要分泌胰酶，促胰液素作用部位是導管細胞，主要分泌水分和碳酸氫鹽。嘌呤的從頭合成途徑是指，利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及 CO2 等簡單物質為原料，經過一系列酶促反應，合成嘌呤核苷酸。參與嘌呤的從頭合成的原料有：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2 及甲?；９蔬x B。物質代謝及其調節 25. 嘌呤、嘧啶核苷酸的合成原料和分解產物，脫氧核苷酸的生成。嘌呤、嘧啶核苷酸的抗代謝物的作用及其機制?！?/p>

一、嘌呤核苷酸的合成

1. 嘌呤合成元素來源

（1）N1 → 天冬氨酸；

（2）C2，C8 → 甲?；ㄒ惶紗挝唬?/p>

（3）N3，N9 → 谷氨酰胺（酰胺基）；

（4）C6 → CO2；

（5）N7，C4，C5 → 甘氨酸。

2. 從頭合成

（1）定義利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及 CO2 等簡單物質為原料，經過一系列酶促反應，合成嘌呤核苷酸。參與嘌呤的從頭合成的原料有：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2 及甲?；?。

（2）部位主要在肝、小腸、胸腺的胞漿。

（3）關鍵酶磷酸核糖焦磷酸合成酶（PRPP 合成酶）、PRPP 酰胺轉移酶。

（4）步驟

① IMP 的生成

5-磷酸核糖在 PRPP 合成酶的作用下，消耗 2ATP，生成 PRPP；之后 PRPP 在 PRPP 酰胺轉移酶的作用下經過一系列反應，生成 IMP（次黃嘌呤核苷酸）。

② ATP 的生成IMP + 天冬氨酸在腺苷酸代琥珀酸合成酶的作用下，消耗 1 GTP → 腺苷酸代琥珀酸；腺苷酸代琥珀酸可裂解為腺苷酸（AMP）+ 延胡索酸，然后可由激酶催化 AMP → ADP → ATP。

③ GTP 的生成IMP 經過脫氫作用生成 XMP（黃嘌呤核苷酸），然后 XMP 和谷氨酰胺 Gln 在鳥苷酸合成酶的作用下，消耗 2ATP，生成鳥苷酸（GMP），嘧啶胺然后可由激酶催化 GMP → GDP → GTP。

（5）特點

① 嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的；

② 先合成 IMP，再合成 AMP 和 GMP。

3. 補救合成

（1）定義利用體內游離的嘌呤或嘌呤核苷，經過簡單的反應過程，合成嘌呤核苷酸。

（2）部位腦、骨髓的胞漿。

（3）兩種方式

① 嘌呤堿或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸腺嘌呤磷酸核糖轉移酶（APRT）催化：腺嘌呤 + PRPP → AMP + PPi。次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶（HGPRT）催化：次黃嘌呤 + PRPP → IMP + PPi；鳥嘌呤 + PRPP → GMP + PPi。

② 腺嘌呤核苷生成腺嘌呤核苷酸腺苷激酶催化：腺嘌呤核苷 → AMP，消耗 1ATP。

（4）意義

① 補救合成節省從頭合成時的能量和一些氨基酸的消耗；

② 體內某些組織器官，如腦、骨髓等只能進行補救合成。

二、嘧啶核苷酸的合成

1. 嘧啶合成元素來源

（1）N3、C2→氨基甲酰磷酸；

（2）C4、C5、C6、N1→天冬氨酸。

2. 從頭合成

（1）原料谷氨酰胺、CO2 和天冬氨酸。

（2）部位主要是肝細胞胞液。

（3）關鍵酶哺乳動物是氨基甲酰磷酸合成酶 Ⅱ（CPS-Ⅱ）、細菌是天冬氨酸氨基甲酰轉移酶。

（4）步驟

① UMP 的生成CPS-Ⅱ 催化 CO2 和谷氨酰胺生成氨基甲酰磷酸，然后氨基甲酰磷酸在天冬氨酸氨基甲酰轉移酶的作用下生成氨基甲酰天冬氨酸，后經一系列反應生成 UMP。

② CTP 的生成UMP → UDP → UTP，然后 UTP 和谷氨酰胺在 CTP 合成酶作用下生成 CTP。

③ dTMP 生成UDP → dUDP → dUMP，dUMP 在 dTMP 的作用下生成 dTMP。

（5）特點先合成嘧啶環，再與 5'-磷酸核糖縮合生成嘧啶核苷酸。

3. 補救合成

（1）定義由分解代謝產生的嘧啶/嘧啶核苷轉變為嘧啶核苷酸的過程稱為補救合成途徑。

（2）嘧啶磷酸核糖轉移酶催化嘧啶 + PRPP → 磷酸嘧啶核苷 + PPi。

三、核苷酸的抗代謝物：

1. 概述：核苷酸的抗代謝物，是一些嘌呤、嘧啶、氨基酸或葉酸等的類似物，通過酶的競爭性抑制作用干擾核苷酸的合成。

2. 例舉：6-巰基嘌呤（6-MP），結構與次黃嘌呤類似，抑制 PRPP 酰胺轉移酶和次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶（HGPRT），影響嘌呤的從頭合成和補救合成；甲氨蝶呤（MTX），結構與葉酸類似，競爭性抑制二氫葉酸還原酶，影響一碳單位生成，從而影響嘌呤和 dTMP 的從頭合成；別嘌呤醇，結構與次黃嘌呤類似，抑制黃嘌呤氧化酶，影響嘌呤分解；氮雜絲氨酸，結構與谷氨酰胺類似，競爭抑制 GMP 合成酶和 CTP 合成酶，影響鳥嘌呤從頭合成和 CTP 生成；5-氟尿嘧啶（5-FU），類似胸腺嘧啶，體內轉變為 FdUMP 之后可競爭性抑制胸苷酸合酶，影響 dTMP 的從頭合成和補救合成；阿糖胞苷，結構類似核苷，嘧啶胺可以競爭抑制核糖核苷酸還原酶，能抑制脫氧核糖的生成。