嘎嘎代謝是指合成和分解存在于許多生物體中的嘌呤的代謝途徑。

嘌呤在生物學上被合成為核苷酸，特別是核苷，即連接到核糖 5-磷酸的堿基。 腺嘌呤和鳥嘌呤均衍生自核苷酸肌苷一磷酸 (IMP)，這是該途徑中xxx個具有完全形成的嘌呤環系統的化合物。

肌苷一磷酸是通過復雜的途徑在預先存在的磷酸核糖上合成的（如右圖所示）。 嘌呤環的碳原子和氮原子的來源，分別為5個和4個，來自多個來源。 氨基酸甘氨酸貢獻了它所有的碳 (2) 和氮 (1) 原子，還有來自谷氨酰胺 (2) 和天冬氨酸 (1) 的額外氮原子，以及來自甲酰基 (2) 的額外碳原子，它們從 輔酶四氫葉酸為 10-甲酰四氫葉酸，碳原子來自碳酸氫鹽 (1)。 甲酰基在嘌呤環系統中構建碳 2 和碳 8，它們充當兩個氮原子之間的橋梁。

一個關鍵的調控步驟是通過核糖磷酸焦磷酸激酶產生 5-磷酸-α-D-核糖基 1-焦磷酸 (PRPP)，該酶被無機磷酸鹽激活并被嘌呤核糖核苷酸滅活。 這不是嘌呤合成的關鍵步驟，因為 PRPP 也用于嘧啶合成和補救途徑。

xxx個關鍵步驟是 PRPP、谷氨酰胺和水反應生成 5'-磷酸核糖胺 (PRA)、谷氨酸和焦磷酸鹽 - 由氨基磷酸核糖轉移酶催化，該酶被 PRPP 激活并被 AMP、GMP 和 IMP 抑制。

PRPP + L-谷氨酰胺 + H2O → PRA + L-谷氨酸 + PPi

在第二步中，PRA、甘氨酸和 ATP 反應生成 GAR、ADP 和焦磷酸鹽 - 由磷酸核糖胺-甘氨酸連接酶（GAR 合成酶）催化。 由于 PRA 在 PH 7.5 和 37 °C 下的半衰期為 38 秒的化學不穩定性，研究人員認為該化合物在體內從氨基磷酸核糖轉移酶轉移到 GAR 合成酶。

PRA + 甘氨酸 + ATP → GAR + ADP + Pi

第三種是由磷酸核糖甘氨酰胺甲酰轉移酶催化的。

GAR + fTHF → fGAR + THF

第四種是由磷酸核糖甲酰甘氨脒合酶催化的。

fGAR + L-谷氨酰胺 + ATP → fGAM + L-谷氨酸 + ADP + Pi

第五個是由 AIR 合成酶（FGAM 環化酶）催化的。

fGAM + ATP → AIR + ADP + Pi + H2O

第六種是由磷酸核糖氨基咪唑羧化酶催化的。

空氣 + CO2 → 空氣 + 2H+

第七種是由磷酸核糖氨基咪唑琥珀酰甲酰胺合酶催化的。

CAIR + L-天冬氨酸 + ATP → SAICAR + ADP + Pi

八由腺苷酸琥珀酸裂合酶催化。

SAICAR → AICAR + 富馬酸鹽

產品 AICAR 和富馬酸鹽進入兩個不同的途徑。 AICAR 作為第九步的反應物，而富馬酸鹽被輸送到檸檬酸循環，檸檬酸循環可以跳過二氧化碳釋放步驟以產生蘋果酸鹽。 富馬酸轉化為蘋果酸是由富馬酸酶催化的。 通過這種方式，富馬酸鹽將嘌呤合成與檸檬酸循環聯系起來。

第九個由磷酸核糖氨基咪唑甲酰胺甲酰轉移酶催化。

AICAR + fTHF → FAICAR + THF

最后一步由肌苷單磷酸合酶催化。

FAICAR → IMP + H2O

在真核生物中，第二、第三和第五步由三功能嘌呤生物合成蛋白腺苷 3 催化，該蛋白由 GART 基因編碼。

第九步和第十步都是由一種名為雙功能嘌呤生物合成蛋白 PURH 的蛋白質完成的，該蛋白質由 ATIC 基因編碼。

• IMP 脫氫酶 (IMPDH) 將 IMP 轉化為 XMP
• GMP合酶將XMP轉化為GMP
• GMP 還原酶將 GMP 轉化回 IMP

• 腺苷酸琥珀酸合酶將 IMP 轉化為腺苷酸琥珀酸
• 腺苷酸琥珀酸裂解酶將腺苷酸琥珀酸轉化為 AMP
• AMP 脫氨酶將 AMP 轉化回 IMP

嘌呤由幾種酶代謝：

• 核酸酶釋放核苷酸
• 核苷酸酶產生鳥苷
• 嘌呤核苷磷酸化酶將鳥苷轉化為鳥嘌呤
• 鳥嘌呤酶將鳥嘌呤轉化為黃嘌呤
• 黃嘌呤氧化酶（黃嘌呤氧化還原酶的一種形式）催化黃嘌呤氧化成尿酸

• 核酸酶釋放核苷酸
  • 核苷酸酶產生腺苷，然后腺苷脫氨酶產生肌苷
  • 或者，AMP 脫氨酶產生肌苷酸，然后核苷酸酶產生肌苷
• 嘌呤核苷磷酸化酶作用于肌苷產生次黃嘌呤
• 黃嘌呤氧化酶催化次黃嘌呤向黃嘌呤的生物轉化
• 黃嘌呤氧化酶作用于黃嘌呤