一、概述

　　1．核酸的消化 食物中的核酸大多以核蛋白的形式存在。核蛋白在胃中受胃酸的作用，分解成核酸與蛋白質(zhì)。核酸在小腸中受胰液和腸液中各種水解酶的作用逐步水解，最終生成堿基和戊糖。產(chǎn)生的戊糖被吸收參加體內(nèi)的戊糖代謝；嘌呤和嘧啶堿主要被分解排出體外。食物來源的嘌呤和嘧啶很少被機(jī)體利用。

　　2．核苷酸的分布 核苷酸是核酸的基本結(jié)構(gòu)單位，人體內(nèi)的核苷酸主要有機(jī)體細(xì)胞自身合成，核苷酸不屬于營養(yǎng)必需物質(zhì)。核苷酸在體內(nèi)的分布廣泛。細(xì)胞中主要以5′-核苷酸形式存在。細(xì)胞中核糖核苷酸的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過脫氧核糖核苷酸。不同類型細(xì)胞中的各種核苷酸含量差異很大，同一細(xì)胞中，各種核苷酸含量也有差異，核苷酸總量變化不大。

　　3．核苷酸的生物學(xué)功用 ①作為核酸合成的原料，這是核苷酸最主要的功能；②體內(nèi)能量的利用形式；③參與代謝和生理調(diào)節(jié)；④組成輔酶；⑤活化中間代謝物。

　　基本要求：掌握核苷酸的生物學(xué)功用。了解核酸消化概況，及核苷酸的分布情況。

　　二、嘌呤核苷酸代謝

　　要點(diǎn)：

　　（一）嘌呤核苷酸的合成代謝 體內(nèi)嘌呤核苷酸的合成有兩條途徑，一是從頭合成途徑，一是補(bǔ)救合成途徑，其中從頭合成途徑是主要途徑。

　　1．嘌呤核苷酸的從頭合成

　　肝是體內(nèi)從頭合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小腸粘膜和胸腺。嘌呤核苷酸合成部位在胞液，合成的原料包括磷酸核糖、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳單位及CO2等。主要反應(yīng)步驟分為兩個階段：首先合成次黃嘌呤核苷酸（IMP），然后IMP再轉(zhuǎn)變成腺嘌呤核苷酸（AMP）與鳥嘌呤核苷酸（GMP）。嘌呤環(huán)各元素來源如下：N1由天冬氨酸提供，C2由N10-甲酰FH4提供、C8由N5，N10-甲炔FH4提供，N3、N9由谷氨酰胺提供，C4、C5、N7由甘氨酸提供，C6由CO2提供。嘌呤核苷酸從頭合成的特點(diǎn)是：嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子基礎(chǔ)上逐步合成的，不是首先單獨(dú)合成嘌呤堿然后再與磷酸核糖結(jié)合的。反應(yīng)過程中的關(guān)鍵酶包括PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶、PRPP合成酶。PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶是一類變構(gòu)酶，其單體形式有活性，二聚體形式無活性。IMP、AMP及GMP使活性形式轉(zhuǎn)變成無活性形式，而PRPP則相反。從頭合成的調(diào)節(jié)機(jī)制是反饋調(diào)節(jié)，主要發(fā)生在以下幾個部位：嘌呤核苷酸合成起始階段的PRPP合成酶和PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶活性可被合成產(chǎn)物IMP、AMP及GMP等抑制；在形成AMP和GMP過程中，過量的AMP控制AMP的生成，不影響GMP的合成，過量的GMP控制GMP的生成，不影響AMP的合成；IMP轉(zhuǎn)變成AMP時需要GTP，而IMP轉(zhuǎn)變成GMP時需要ATP。

　　2．嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成

　　反應(yīng)中的主要酶包括腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（APRT），次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（HGPRT）。嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成的生理意義：節(jié)省從頭合成時能量和一些氨基酸的消耗；體內(nèi)某些組織器官，例如腦、骨髓等由于缺乏從頭合成嘌呤核苷酸的酶體系，而只能進(jìn)行嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成。

　　3．嘌呤核苷酸的相互轉(zhuǎn)變

　　IMP可以轉(zhuǎn)變成AMP和GMP，AMP和GMP也可轉(zhuǎn)變成IMP。AMP和GMP之間可相互轉(zhuǎn)變。

　　4．脫氧核苷酸的生成

　　體內(nèi)的脫氧核苷酸是通過各自相應(yīng)的核糖核苷酸在二磷酸水平上還原而成的。核糖核苷酸還原酶催化此反應(yīng)。

　　5．嘌呤核苷酸的抗代謝物

　　①嘌呤類似物：6-巰基嘌呤（6MP）、6-巰基鳥嘌呤、8-氮雜鳥嘌呤等。6MP應(yīng)用較多，其結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤相似，可在體內(nèi)經(jīng)磷酸核糖化而生成6MP核苷酸，并以這種形式抑制IMP轉(zhuǎn)變?yōu)锳MP及GMP的反應(yīng)。

　?、诎被犷愃莆铮旱s絲氨酸和6-重氮-5-氧正亮氨酸等。結(jié)構(gòu)與谷氨酰胺相似，可干擾谷氨酰胺在嘌呤核苷酸合成中的作用，從而抑制嘌呤核苷酸的合成。

　?、廴~酸類似物：氨喋呤及甲氨喋呤（MTX）都是葉酸的類似物，能競爭抑制二氫葉酸還原酶，使葉酸不能還原成二氫葉酸及四氫葉酸，從而抑制了嘌呤核苷酸的合成。

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　　分解代謝反應(yīng)基本過程是核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成核苷，進(jìn)而在酶作用下成自由的堿基及1-磷酸核糖。嘌呤堿最終分解成尿酸，隨尿排出體外。黃嘌呤氧化酶是分解代謝中重要的酶。嘌呤核苷酸分解代謝主要在肝、小腸及腎中進(jìn)行。嘌呤代謝異常：尿酸過多引起痛風(fēng)癥，患者血中尿酸含量升高，尿酸鹽晶體可沉積于關(guān)節(jié)、軟組織、軟骨及腎等處，導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎、尿路結(jié)石及腎疾病。臨床上常用別嘌呤醇治療痛風(fēng)癥。

　　基本概念

　　1．從頭合成途徑（de novo synthesis）：體內(nèi)嘌呤核苷酸的合成代謝中，利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及CO2等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，合成嘌呤核苷酸稱為從頭合成途徑。

　　2．補(bǔ)救合成途徑（salvage pathway）：利用體內(nèi)游離的嘌呤或嘌呤核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成嘌呤核苷酸，稱為補(bǔ)救合成途徑。

　　3．自毀容貌癥：又稱（Lesch-Nyhan綜合癥），是由于某些基因缺乏而導(dǎo)致HGPRT完全缺失的患兒，表現(xiàn)為自毀容貌癥。

　　基本要求

　　掌握嘌呤核苷酸從頭合成的原料，部位，關(guān)鍵酶，關(guān)鍵調(diào)節(jié)，及抗代謝物的主要種類和作用機(jī)制。掌握嘌呤核苷酸分解代謝參加的關(guān)鍵酶，主要終產(chǎn)物。熟悉嘌呤核苷酸從頭合成的步驟及調(diào)節(jié)。熟悉嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成的幾種反應(yīng)及參與的酶。

　　三．嘧啶核苷酸代謝

　　（一）嘧啶核苷酸的合成代謝

　　1．嘧啶核苷酸的從頭合成

　　肝是體內(nèi)從頭合成嘧啶核苷酸的主要器官。嘧啶核苷酸從頭合成的原料是天冬氨酸、谷氨酰胺、CO2等。反應(yīng)過程中的關(guān)鍵酶在不同生物體內(nèi)有所不同，在細(xì)菌中，天冬氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶是嘧啶核苷酸從頭合成的主要調(diào)節(jié)酶；而在哺乳動物細(xì)胞中，嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)酶主要是氨基甲酰磷酸合成酶II。主要合成過程：形成的第一個嘧啶核苷酸是乳氫酸核苷酸（OMP），進(jìn)而形成尿嘧啶核苷酸（UMP），UMP在一系列酶的作用下生成CTP。dTMP由dUMP經(jīng)甲基化生成的。嘧啶核苷酸從頭合成的特點(diǎn)是先合成嘧啶環(huán)，再磷酸核糖化生成核苷酸。

　　2．嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成

　　主要酶是嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶，能利用尿嘧啶、胸腺嘧啶及乳氫酸作為底物，對胞嘧啶不起作用。

　　3．嘧啶核苷酸的抗代謝物

　　①嘧啶類似物：主要有5-氟尿嘧啶（5-FU），在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)镕dUMP或FUTP后發(fā)揮作用。

　?、诎被犷愃莆铮和堰士勾x物。

　　③葉酸類似物：同嘌呤抗代謝物。

　?、馨⑻前眨阂种艭DP還原成dCDP。

　　（二）嘧啶核苷酸的分解代謝

　　嘧啶核苷酸在酶作用下生成磷酸、核糖及自由堿基，產(chǎn)生的嘧啶堿進(jìn)一步分解。胞嘧啶脫氨基轉(zhuǎn)變成尿嘧啶，尿嘧啶最終生成NH3、CO2及β-丙氨酸。胸腺嘧啶降解成β-氨基異丁酸。