2016臨床執業醫師考試生物化學第15章核苷酸的降解和核苷酸代謝復習筆記
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2015年臨床執業醫師考試順利結束，2016年臨床執業醫師考試筆試時間預計為2016年9月10日、11日。為方便備考2016年臨床執業醫師考試的考生復習，環球網校醫學考試網整理2016臨床執業醫師考試生物化學第15章核苷酸的降解和核苷酸代謝復習筆記，希望對大家備考有幫助。
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第一節 分解代謝
一、核酸的降解
核酸由磷酸二酯酶水解，有核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、內切酶和外切酶之分。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶都是外切酶，既可水解DNA，又可水解RNA，但蛇毒磷酸二酯酶從3’端水解，生成5’-核苷酸;牛脾磷酸二酯酶從5’端水解，（環球網校醫學考試網整理2016臨床執業醫師考試生物化學第15章核苷酸的降解和核苷酸代謝復習筆記）生成3’-核苷酸。細胞內還有限制性內切酶，可水解外源 DNA。
二、核苷酸的降解
核苷酸由磷酸單酯酶水解成核苷和磷酸，特異性強的酶只水解5’-核苷酸，稱為5’-核苷酸酶，或相反。核苷磷酸化酶將核苷分解為堿基和戊糖-1-磷酸，核苷水解酶生成堿基和戊糖。核糖-1-磷酸可被磷酸核糖變位酶催化為核糖-5-磷酸，進入戊糖支路或合成PRPP。
三、嘌呤的分解
(一)水解脫氨：腺嘌呤生成次黃嘌呤，鳥嘌呤生成黃嘌呤。也可在核苷或核苷酸水平上脫氨。
(二)氧化：次黃嘌呤生成黃嘌呤，再氧化生成尿酸。都由黃嘌呤氧化酶催化，生成過氧化氫。別嘌呤醇是自殺底物，其氧化產物與酶活性中心的Mo4+緊密結合，有強烈抑制作用。可防止尿酸鈉沉積，用于治療痛風。
(三)鳥類可將其他含氮物質轉化為尿酸，而某些生物可將尿酸繼續氧化分解為氨和CO2。
四、嘧啶的分解
胞嘧啶先脫氨生成尿嘧啶，再還原成二氫尿嘧啶，然后開環，水解生成β-丙氨酸，可轉氨參加有機酸代謝。胸腺嘧啶與尿嘧啶相似，還原、開環、水解生成β-氨基異丁酸，可直接從尿排出，也可轉氨生成甲基丙二酸半醛，最后生成琥珀酰輔酶A，進入三羧酸循環。
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2015年臨床執業醫師考試順利結束，2016年臨床執業醫師考試筆試時間預計為2016年9月10日、11日。為方便備考2016年臨床執業醫師考試的考生復習，環球網校醫學考試網整理2016臨床執業醫師考試生物化學第15章核苷酸的降解和核苷酸代謝復習筆記，希望對大家備考有幫助。
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第二節 合成代謝
一、嘌呤核糖核苷酸的合成
(一)從頭合成途徑
1.嘌呤環的元素來源（環球網校醫學考試網整理2016臨床執業醫師考試生物化學第15章核苷酸的降解和核苷酸代謝復習筆記）
2.IMP的合成：其磷酸核糖部分由PRPP提供，由5-磷酸核糖與ATP在磷酸核糖焦磷酸激酶催化下生成。IMP的合成有10步，分兩個階段，先生成咪唑環，再生成次黃嘌呤。首先由谷氨酰胺的氨基取代焦磷酸，再連接甘氨酸、甲川基，甘氨酸的羰基生成氨基后環化，生成5-氨基咪唑核苷酸。然后羧化，得到天冬氨酸的氨基，甲酰化，最后脫水閉環，生成IMP。
3.AMP的合成：IMP與天冬氨酸生成腺苷酸琥珀酸，由腺苷酸琥珀酸合成酶催化，GTP提供能量。腺苷酸琥珀酸裂解酶催化分解生成AMP和延胡索酸。
4.GMP的合成：IMP先由次黃嘌呤核苷酸脫氫酶氧化生成黃嘌呤，再由谷氨酰胺提供氨基，生成GMP。
(二)補救途徑：
1.堿基與核糖-1-磷酸在特異的核苷磷酸化酶催化下生成核苷，再由其核苷磷酸激酶生成核苷酸。只有腺苷激酶。
2.嘌呤與PRPP在磷酸核糖轉移酶催化下生成核苷酸。有腺嘌呤磷酸核糖轉移酶和次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶。
(三)調控
從頭合成途徑受AMP和GMP的反饋抑制，第一步轉酰胺酶受二者抑制，分枝后的第一步只受自身抑制。從頭合成與補救途徑之間有平衡。先天缺乏次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶稱為萊-納二氏綜合癥，X染色體隱性遺傳，患者尿酸和PRPP水平高，從頭合成加速，導致痛風和自殘。正常大腦中次黃嘌呤- 鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶活力高，而從頭合成酶活力低，對補救途徑依賴較大。別嘌呤醇可降低尿酸濃度，但不能降低PRPP濃度，不能防止自殘。
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二、嘧啶核糖核苷酸的合成（環球網校醫學考試網整理2016臨床執業醫師考試生物化學第15章核苷酸的降解和核苷酸代謝復習筆記）
(一)尿嘧啶核苷酸的合成：谷氨酰胺與碳酸氫根在氨甲酰磷酸合成酶催化下生成氨甲酰磷酸，消耗2個ATP。氨甲酰磷酸與天冬氨酸生成氨甲酰天冬氨酸，閉環氧化生成乳清酸，再與PRPP生成乳清苷酸，脫羧生成UMP。
(二)CMP的合成：UMP先與2分子ATP反應生成UTP，在CTP合成酶催化下與谷氨酰胺、ATP生成CTP。
(三)補救途徑：尿嘧啶可與PRPP生成UMP，也可與1-磷酸核糖生成尿苷，再被尿苷激酶催化生成UMP。胞嘧啶不能與PRPP反應，但胞苷可被尿苷激酶催化生成CMP。
(四)調控：氨甲酰磷酸合成酶受UMP反饋抑制，天冬氨酸轉氨甲酰酶和CTP合成酶受CTP反饋抑制。
三、脫氧核糖核苷酸的合成
(一)核糖核苷酸的還原：由核糖核苷酸還原酶體系催化，包括4種蛋白，可將NDP還原為dNDP，需鎂和ATP。各種核苷一磷酸酸可被特異的核苷一磷酸激酶催化生成核苷二磷酸，核苷二磷酸激酶特異性很低，可催化核苷二磷酸和核苷三磷酸的相互轉變。
(二)堿基和脫氧核糖-1-磷酸可由磷酸化酶合成脫氧核糖核苷，再由脫氧核糖核苷激酶生成脫氧核糖核苷酸。
胸腺嘧啶核苷酸的生成：dUMP被甲叉四氫葉酸甲基化，生成dTMP，由胸腺嘧啶核苷酸合成酶催化。轉甲基后生成二氫葉酸，由二氫葉酸還原酶再生。葉酸類似物如氨基蝶呤、氨甲蝶呤等，能與二氫葉酸還原酶不可逆結合，抑制一碳單位的轉移反應，可作抗腫瘤藥物。dUMP可由UDP還原、脫磷酸生成，也可由dCMP脫氨生成。
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第三節 輔酶核苷酸的合成
一、NAD的合成（環球網校醫學考試網整理2016臨床執業醫師考試生物化學第15章核苷酸的降解和核苷酸代謝復習筆記）
煙酸先與磷酸核糖焦磷酸生成煙酸單核苷酸，再與ATP縮合生成煙酸腺嘌呤二核苷酸，最后由谷氨酰胺酰胺化生成NAD。NAD激酶催化生成NADP。
二、FAD的合成
黃素先與ATP生成黃素單核苷酸，再與ATP生成FAD。
三、輔酶A的合成
泛酸先與ATP生成4-磷酸泛酸，再與半胱氨酸縮合并脫羧生成4-磷酸泛酰巰基乙胺，與ATP縮合成脫磷酸輔酶A，最后被ATP磷酸化成輔酶A。
本 章 名 詞 解 釋
核苷酸磷酸化酶(nucloside phosphoryalse)：能分解核苷生成含氮堿和戊糖的磷酸酯的酶。
核苷水解酶(nucloside hydrolase)：能分解核苷生成含氮堿和戊糖的酶。
從頭合成(de novo synthesis)：生物體內用簡單的前體物質合成生物分子的途徑，例如核苷酸的從頭合成。
補救途徑(salvage pathway)：與從頭合成途徑不同，生物分子，例如核苷酸，可以由該類分子降解形成的中間代謝物，如堿基等來合成，該途徑是一個再循環途徑。
痛風(gout)：是尿酸過量生產或尿酸排瀉不充分引起的尿酸堆積造成的，尿酸結晶堆積在軟骨，軟組織，腎臟以及關節處。在關節處的沉積會造成劇烈的疼痛。
別嘌呤醇(allopurinol)：是結構上煩惱于黃嘌呤的化合物(在嘌呤環上第七位是C，第八位是N)，對黃嘌呤氧化酶有很強的抑制作用，常用來治療痛風。
自殺抑制作用(suicide substrate):底物煩惱物經酶催化生成的產物變成了該酶的抑制劑，例如別嘌呤醇對黃嘌呤氧化酶的抑制就屬于這種類型。
Lesch-Nyhan綜合癥(Lesch-Nyhan syndrome)：也稱為自毀容貌癥，是由于次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶的遺傳缺陷引起的。缺乏該酶使得次黃嘌呤和鳥嘌呤不能轉換為IMP和 GMP，而是降解為尿酸，過量尿酸將導致Lesch-Nyhan綜合癥。
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