核苷酸的分解代谢

在高等动物中，核酸在核酸酶的作用下，降解生成核苷酸。核苷酸在核苷酸酶的作用下，脱磷酸生成核苷。核苷经核苷磷酸化酶的催化，分解产生嘌呤、嘧啶碱。嘌呤及嘧啶可以通过补救合成途径，被再利用合成核苷酸； 也可以继续进行分解代谢。在人体内，嘌呤核苷酸分解代谢的最终产物是尿酸、CO2及NH3。嘧啶核苷酸分解代谢的最终产物是β-丙氨酸、CO2及NH3。
嘌呤核苷酸的分解代谢 嘌呤核苷酸在人体内分解生成嘌呤核苷及嘌呤后，经水解脱氨及氧化作用，最后产生尿酸。但在有些哺乳动物、爬行动物及软体动物中，尿酸继续分解生成尿囊素。在鱼类、尿囊素还继续分解为尿囊酸及尿素。
嘌呤核苷酸分解代谢途径见图1。

图1 嘌呤核苷酸分解代谢途径

分解代谢的最终产物尿酸随尿排出体外。在食入无嘌呤膳食时，排出是恒定的。这是由于体内嘌呤核苷酸的合成与分解处于稳定状态。正常人血浆中尿酸含量约为119～357μmol/L(2～6mg/dl)，其中男性约为238μmol/L(4mg/dl)，女性约为268μmol/L(4.5mg/dl)，成年人每日尿酸排出量约相当于210mg氮。
血中尿酸水平的升高常见于痛风症病人。当血尿酸量超过476μmol/L(8mg/dl)时，尿酸可以钠盐形式沉积于关节、软组织及软骨等处，形成尿酸结石。血尿酸升高的原因，有的是由于嘌呤的过量生成，或是由于肾脏对尿酸的排出减少。
原发性痛风症是一种先天性的代谢缺陷性疾病。患者体内的次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶的活性减少，PRPP合成酶(图1)也有异常，因此影响了嘌呤核苷酸的补救合成，而有利于其分解产生尿酸，结果产生过量的尿酸。对痛风症患者使用的药物别嘌呤醇是黄嘌呤氧化酶的抑制物。它的结构与次黄嘌呤相似。因此，通过影响黄嘌呤氧化酶，降低体内尿酸水平。
嘧啶核苷酸的分解代谢 嘧啶核苷酸在人体内分解生成嘧啶核苷及嘧啶后，继续进行脱氨基、氧化、还原及脱羧基等反应 (图2)。β-丙氨酸是胞嘧啶和尿嘧啶分解代谢的主要产物。β-氨基异丁酸是胸腺嘧啶的分解产物。β-丙氨酸和β-氨基异丁酸可在体内继续进行分解代谢，但也有部分β-氨基异丁酸随尿排出体外。当人体受到X线照射及患白血病时，尿中β-氨基异丁酸量有所增加。这是由于细胞中的核酸受到损坏的缘故。食入DNA含量丰富的膳食，尿中β-氨基异丁酸排出量也有所增加。

图2 嘧啶的分解代谢