生物化学： 嘌呤、嘧啶胺​核苷酸的合成和分解

①嘧啶胺肠期胃液分泌是当食糜等进入十二指肠内后，食物虽然离开了胃，但是依然会继续刺激胃液分泌。机械扩张游离的肠袢也能增加胃液的分泌，切断支配胃的神经后，这种分泌依然存在，这说明在肠期，胃液分泌主要依靠体液调节。

② 肠期分泌的胃液量少（约占总分泌量 10%），酸度不高，消化力不很强。迷走神经兴奋、促胰液素、缩胆囊素在促进胰液分泌时，在胰酶量、水分和碳酸氢盐含量上分别具有什么比例特点？为什么？迷走神经兴奋和缩胆囊素促进胰液分泌是量少酶多，促胰液素则是量多酶少，这里的「量」指水分和碳酸氢盐的含量，「酶」指各种胰酶的含量；原因是迷走神经、缩胆囊素作用部位是腺泡细胞，主要分泌胰酶，促胰液素作用部位是导管细胞，主要分泌水分和碳酸氢盐。嘌呤的从头合成途径是指，利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及 CO2 等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸。参与嘌呤的从头合成的原料有：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2 及甲酰基。故选 B。物质代谢及其调节 25. 嘌呤、嘧啶核苷酸的合成原料和分解产物，脱氧核苷酸的生成。嘌呤、嘧啶核苷酸的抗代谢物的作用及其机制。】

一、嘌呤核苷酸的合成

1. 嘌呤合成元素来源

（1）N1 → 天冬氨酸；

（2）C2，C8 → 甲酰基（一碳单位）；

（3）N3，N9 → 谷氨酰胺（酰胺基）；

（4）C6 → CO2；

（5）N7，C4，C5 → 甘氨酸。

2. 从头合成

（1）定义利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及 CO2 等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸。参与嘌呤的从头合成的原料有：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、CO2 及甲酰基。

（2）部位主要在肝、小肠、胸腺的胞浆。

（3）关键酶磷酸核糖焦磷酸合成酶（PRPP 合成酶）、PRPP 酰胺转移酶。

（4）步骤

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 酰胺转移酶的作用下经过一系列反应，生成 IMP（次黄嘌呤核苷酸）。

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为腺苷酸（AMP）+ 延胡索酸，然后可由激酶催化 AMP → ADP → ATP。

③ GTP 的生成IMP 经过脱氢作用生成 XMP（黄嘌呤核苷酸），然后 XMP 和谷氨酰胺 Gln 在鸟苷酸合成酶的作用下，消耗 2ATP，生成鸟苷酸（GMP），嘧啶胺然后可由激酶催化 GMP → GDP → GTP。

（5）特点

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. 补救合成

（1）定义利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应过程，合成嘌呤核苷酸。

（2）部位脑、骨髓的胞浆。

（3）两种方式

① 嘌呤碱或嘌呤核苷重新合成嘌呤核苷酸腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）催化：腺嘌呤 + PRPP → AMP + PPi。次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）催化：次黄嘌呤 + PRPP → IMP + PPi；鸟嘌呤 + 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）意义

① 补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗；

② 体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。

二、嘧啶核苷酸的合成

1. 嘧啶合成元素来源

（1）N3、C2→氨基甲酰磷酸；

（2）C4、C5、C6、N1→天冬氨酸。

2. 从头合成

（1）原料谷氨酰胺、CO2 和天冬氨酸。

（2）部位主要是肝细胞胞液。

（3）关键酶哺乳动物是氨基甲酰磷酸合成酶 Ⅱ（CPS-Ⅱ）、细菌是天冬氨酸氨基甲酰转移酶。

（4）步骤

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转移酶的作用下生成氨基甲酰天冬氨酸，后经一系列反应生成 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）特点先合成嘧啶环，再与 5'-磷酸核糖缩合生成嘧啶核苷酸。

3. 补救合成

（1）定义由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为补救合成途径。

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

三、核苷酸的抗代谢物：

1. 概述：核苷酸的抗代谢物，是一些嘌呤、嘧啶、氨基酸或叶酸等的类似物，通过酶的竞争性抑制作用干扰核苷酸的合成。

2. 例举：6-巯基嘌呤（6-MP），结构与次黄嘌呤类似，抑制 PRPP 酰胺转移酶和次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT），影响嘌呤的从头合成和补救合成；甲氨蝶呤（MTX），结构与叶酸类似，竞争性抑制二氢叶酸还原酶，影响一碳单位生成，从而影响嘌呤和 dTMP 的从头合成；别嘌呤醇，结构与次黄嘌呤类似，抑制黄嘌呤氧化酶，影响嘌呤分解；氮杂丝氨酸，结构与谷氨酰胺类似，竞争抑制 GMP 合成酶和 CTP 合成酶，影响鸟嘌呤从头合成和 CTP 生成；5-氟尿嘧啶（5-FU），类似胸腺嘧啶，体内转变为 FdUMP 之后可竞争性抑制胸苷酸合酶，影响 dTMP 的从头合成和补救合成；阿糖胞苷，结构类似核苷，嘧啶胺可以竞争抑制核糖核苷酸还原酶，能抑制脱氧核糖的生成。