第二十三章、核酸的降解和核苷酸代謝食物中的核酸，經(jīng)腸道酶系降解成各種核苷酸，再在相關(guān)酶作用下，分解產(chǎn)生嘌呤、嘧啶、核糖、脫氧核糖和磷酸，然后被吸收。吸收到體內(nèi)的嘌呤和嘧啶，大部分被分解，少部分可再利用，合成核苷酸。人和動(dòng)物所需的核酸無(wú)須直接依賴于食物，只要食物中有足夠的磷酸鹽，糖和蛋白質(zhì)，核酸就能在體內(nèi)正常合成。Nucleotide的功用合成核酸的原料

體內(nèi)能量的利用形式：ATP,GTP,CTP,UTP參與代謝和生理調(diào)節(jié)：cAMP,cGMP組成輔酶：FAD,NAD+,NADP+活化中間代謝物：UDPG，CDP-DG，SAM，PAPS一、核酸和核苷酸的分解代謝（一）、核酸的降解—降解核酸的酶

核酸是核苷酸以3’、5’-磷酸二酯鍵連成的高聚物，核酸分解代謝的第一步就是分解為核苷酸，作用于磷酸二酯鍵的酶稱核酸酶（實(shí)質(zhì)是磷酸二脂酶）。根據(jù)對(duì)底物的專一性可分為：核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、非特異性核酸酶。根據(jù)酶的作用方式分：內(nèi)切酶、外切酶核糖核酸水解產(chǎn)物：5’-磷酸核苷酸3’-磷酸核苷酸（二）核苷酸的降解非特異性磷酸單酯酶；特異性磷酸單酯酶：

3’-核苷酸酶；5’—核苷酸酶核苷酸核苷＋磷酸核苷酸酶核苷的分解核苷酸的分解（三）嘌呤堿的分解不同種類的生物分解嘌呤堿的能力不同，因此，終產(chǎn)物也不同。排尿酸動(dòng)物：靈長(zhǎng)類、鳥(niǎo)類、昆蟲(chóng)、排尿酸爬蟲(chóng)類排尿囊素動(dòng)物：哺乳動(dòng)物（靈長(zhǎng)類除外）、腹足類排尿囊酸動(dòng)物：硬骨魚(yú)類排尿素動(dòng)物：大多數(shù)魚(yú)類、兩棲類某些低等動(dòng)物能將尿素進(jìn)一步分解成NH3和CO2排出。植物分解嘌呤的途徑與動(dòng)物相似，產(chǎn)生各種中間產(chǎn)物（尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。微生物分解嘌呤類物質(zhì)，生成NH3、CO2及有機(jī)酸（甲酸、乙酸、乳酸、等）。腺嘌呤鳥(niǎo)嘌呤黃嘌呤氧化酶是一種復(fù)合黃素蛋白，一種類似物——?jiǎng)e嘌呤是其抑制劑。血中尿酸含量：正常：2～6mg%；痛風(fēng)癥：超過(guò)8mg%嘌呤核苷酸的抑制鳥(niǎo)類,人類排泄硬骨魚(yú)排泄魚(yú)類及兩棲排泄低等動(dòng)物排泄尿囊酸酶（四）嘧啶堿的分解二、核苷酸的生物合成（一）嘌呤核糖核苷酸的合成1.從頭合成2.補(bǔ)救途徑1.嘌呤核苷酸的從頭合成過(guò)程嘌呤堿合成的元素來(lái)源腺嘌呤核苷酸的合成鳥(niǎo)嘌呤核苷酸的合成2.嘌呤核苷酸從頭合成的調(diào)節(jié)原則之一：滿足需求，防止供過(guò)于求。原則之二：相互調(diào)整，比例平衡3.嘌呤核苷酸合成的補(bǔ)救途徑(adeninephosohoribosyl

transferase)Lesch-Nyhan

綜合癥次黃嘌呤—鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶缺乏，從頭合成過(guò)程加強(qiáng)，導(dǎo)致大量尿酸過(guò)剩，產(chǎn)生腎結(jié)石和中風(fēng)疾病，嚴(yán)重者，招致自殘，以致別嘌呤對(duì)此病癥無(wú)效。PurineSalvageandLesch-NyhansyndromeSalvagepathwayscollecthypoxanthineandguanineandrecombinethemwithPRPPtoformnucleotidesintheHGPRTreactionAbsenceofHGPRTiscauseofLesch-NyhansyndromeInL-N,purinesynthesisisincreased200-foldanduricacidiselevatedinblood

ThisincreasemaybeduetoPRPPfeed-forwardactivationofdenovopathways

Lesch-NyhanSyndromeLesch-Nyhansyndrome

ATPADP尿酸次黃嘌呤HGPRT-IMP5‘-磷酸核糖胺IMPAMPGMPPRPP+PRPPHGPRT基因嘌呤核苷酸補(bǔ)救合成的生理意義節(jié)約能量和一些氨基酸的消耗。有些組織（如腦、骨髓）不能從頭合成嘌呤核苷酸，只能進(jìn)行嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成。HGPRT完全缺失的患兒，表現(xiàn)為自毀容貌征。（二）嘧啶核糖核苷酸的合成1.從頭合成2.補(bǔ)救途徑1.從頭合成氨基甲酰磷酸合成酶的比較

氨基甲酰磷酸合成酶-Ⅰ氨基甲酰磷酸合成酶-Ⅱ分布線粒體（肝）胞液（所有細(xì)胞）氮源氨谷氨酰胺變構(gòu)激活劑N-乙酰谷氨酸無(wú)功能尿素合成嘧啶的合成氨甲酰磷酸合成酶II的作用嘧啶核苷酸的合成過(guò)程2.嘧啶核苷酸合成的調(diào)節(jié)3.補(bǔ)救途徑尿嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成三、脫氧核糖核苷酸的合成1.核糖核苷酸的還原（1）NMP激酶

NDP（2）NDP核苷酸還原酶dNDP（3）核苷酸還原酶的作用機(jī)制參與核苷酸還原反應(yīng)的酶和還原力：1.核苷酸還原酶；2.硫氧還蛋白（或谷氧還蛋白）；3.硫氧還蛋白還原酶（或谷氧還蛋白還原酶）消耗1分子NADPH+H+還原1分子核苷酸核苷酸還原過(guò)程的電子傳遞過(guò)程核苷酸還原反應(yīng)過(guò)程2.核糖核苷酸的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程3.胸腺嘧啶核苷酸的合成二氫葉酸還愿酶抑制劑融合細(xì)胞的篩選

TK-

dTMPsalvagepathway（-）

HGPRT-Pu-Ntsalvagepathway（-）

兩種細(xì)胞融合后，可以正常生長(zhǎng)，但培養(yǎng)基中添加A不能生長(zhǎng)。 選擇培養(yǎng)基HAT（次黃嘌呤、氨基喋呤和胸苷）上：

TK-

（-）；HGPRT-（-）

TK-+HGPRT-（-）

dUMPdTMP二氫葉酸四氫葉酸亞甲基四氫葉酸二氫葉酸胸腺核苷酸氨基喋呤ATPADPtk-胸苷

ATPADP尿酸次黃嘌呤HGPRT-IMP5‘-磷酸核糖胺IMPAMPGMPPRPP+PRPPHPGRT-+tk+HPGRT＋＋Tk

-（HPGRT-+tk+）＋（

HPGRT＋＋Tk

-）=(HPGRT＋＋

tk+）四、輔酶核苷酸的合成NAD的合成煙酸單核苷酸焦磷酸化酶NAD的合成過(guò)程脫酰胺-NAD