嘌呤核苷酸在核苷酸酶的作用下降解成核苷和磷酸。腺苷脫氨酶(ADA)將腺苷脫氨生成次黃苷。次黃苷和鳥苷經(jīng)核苷酸磷酸化酶作用生成磷酸核糖和次黃嘌呤和鳥嘌呤。前者經(jīng)黃嘌呤氧化酶作用生成黃嘌呤,在同一酶作用下黃嘌呤被氧化成尿酸(嘌呤核苷酸的從頭合成途徑,補(bǔ)救合成途徑及分解代謝)。動(dòng)物組織中腺嘌呤脫氨酶含量極少,而腺苷脫氨酶和腺苷酸脫氨酶活性較高,因此腺嘌呤的脫氨基主要在核苷和核苷酸水平。鳥嘌呤脫氨酶分布較廣,故鳥嘌呤的脫氨基主要在堿基水平。
尿酸是人體內(nèi)嘌呤代謝的最終產(chǎn)物。尿酸主要由細(xì)胞代謝分解的核酸和其他嘌呤類化合物以及食物中的嘌呤經(jīng)酶的作用分解而來。人體參與尿酸合成有兩條途徑:①主要途徑:從非嘌呤基的前體,經(jīng)過一系列步驟合成次黃苷酸,而后轉(zhuǎn)換成腺苷酸。②補(bǔ)救途徑:直接從肝臟中來的嘌呤堿或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸。嘌呤核苷酸是由谷氨酰胺、甘氨酸、二氧化碳、天冬氨酸和甲酰四氫葉酸“一碳基團(tuán)”與磷酸核糖經(jīng)過10個(gè)酶促反應(yīng)步驟,進(jìn)行的生物合成首先生成次黃嘌呤核苷酸(IMp或稱肌苷酸),再轉(zhuǎn)化成腺苷酸(AMp)和鳥苷酸(GMp),這種由小分子物質(zhì)逐步合成的過程稱為從頭合成途徑。嘌呤核苷酸從頭合成途徑的第一個(gè)酶為pRpp酰胺轉(zhuǎn)移酶,它是調(diào)節(jié)嘌呤核苷酸合成的關(guān)鍵酶。人體內(nèi)紅細(xì)胞、粒細(xì)胞、腦和骨髓等組織細(xì)胞缺乏pRpp酰胺轉(zhuǎn)移酶,不能進(jìn)行嘌呤核苷酸的從頭合成,而是直接利用嘌呤核苷磷酸化或嘌呤堿與pRpp作用生成嘌呤核苷酸,此稱為補(bǔ)救合成途徑。例如在次黃嘌呤一鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGpRT)或腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶的作用下直接利用次黃嘌呤(H)、鳥嘌呤(G)或腺嘌呤(A)與pRpp反應(yīng)生成IMp、GMp及AMp。酰胺轉(zhuǎn)移酶是別構(gòu)酶,有二種存在形式:一種是有活性的單體;另一種是無活性的二聚體。嘌呤核苷酸,尤其是AMp和GMp可使單體聚合成二聚體,是該酶的別構(gòu)抑制效應(yīng)物。而pRpp則可使二聚體解聚成有活性的單體,是該酶的激活效應(yīng)物。pRpp合成酶也是別構(gòu)酶,核糖5-磷酸可增強(qiáng)其活性;嘌呤和嘧啶核苷酸可抑制共活性。細(xì)胞內(nèi)的pRpp濃度是嘌呤核苷酸從頭合成速率的主要調(diào)節(jié)物。因此嘌呤的合成和代謝速度是受合成嘌呤核酸所必需的基質(zhì)――磷酸核糖焦磷酸和谷酰胺的量以及上述的負(fù)反饋來調(diào)節(jié)。如磷酸核糖焦磷酸及谷酰胺的量增加,或腺苷酸、鳥苷酸或次黃嘌呤苷酸不足,不能對(duì)嘌呤代謝起反饋控制;或由于遺傳缺陷而致酶的缺乏或活性改變均可使嘌呤合成加速,尿酸合成增加。由于細(xì)胞代謝分解的核酸會(huì)形成尿酸,故我們吃不含嘌呤的食物后,24小時(shí)內(nèi)還有0.5g尿酸可排出;若吃的食品含有嘌呤時(shí),則24小時(shí)排泄的尿酸可達(dá)1g。
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