⑴ 核苷酸有什麼作用應用於哪些
從啤酒廢酵母中提取核苷酸是目前生產農用核苷酸的主要方法。在我國登記的產品為0.05%核苷酸水劑。用於黃瓜(主要是保護地黃瓜)調節生長並增產,使用方法為400~600倍液噴霧。此外,核苷酸還可以防治棉花黃萎病和辣椒疫病。
⑵ 五種核苷酸指的是什麼
脫氧核糖核苷酸由脫氧核糖。甲鹼,磷酸鹽組合物。
在轉錄.tRNA上每三個鹼基的,也就是說,一個反密碼子的氨基酸確定的。
在脫氧核糖核苷酸的上數:鹼:氨基酸= 3:3:1
指嘌呤和嘧啶鹼基的衍生物,以及核酸,核苷,核苷酸成分。 DNA和RNA是主要的鹼是稍有不同,但重要的區別在於:在RNA的主要嘧啶鹼基胸腺嘧啶的DNA是罕見的;相反,在主嘧啶鹼基尿嘧啶的RNA和DNA中是罕見的。
除了主基地,核酸含量,也有一些少數的稀有鹼基。結構性各種珍稀基地,主基地的主要甲基衍生物。 tRNA的基地往往含有一些含10%以上的珍稀,罕見的tRNA基地。嘌呤和嘧啶鹼基是近平面分子,相對不溶於水:在紫外區約260納米有強吸收。
相應對形成DNA,RNA單體以及編碼遺傳信息的化學結構。該基地的組成包括鹼基A,G,T,C,U嚴格地說,鹼基對是一對相互匹配的鹼基(即A:T,G:C,A:U相互作用)被連接到一個氫債券。然而,它通常被用於測量DNA和RNA的長度(盡管RNA是單鏈的)。它還使用一個核苷酸交換,盡管後者是由一個五碳糖,磷酸和鹼的組合物。
⑶ 核酸的化學成分是什麼
核酸分DNA,RNA,主要成分包括鹼基,磷酸,五炭糖
⑷ 6、核酸降解的產物核苷酸及其衍生物的作用有哪些
核酸降解的產物核苷酸及其衍生物的作用有哪些
核算逐步降解的產物:
核酸在生物體內核酸酶、核苷酸酶、核苷酶等的作用下,分解為氨、尿素、尿囊素、尿囊酸、尿酸等終產物,排泄到體外。
知識點延伸:
在核酸的分解過程中,產生的核糖可以沿磷酸戊糖途徑代謝,產生的核苷酸及其衍生物幾乎參與細胞的所有生化過程。如ATP是生物體內的通用能源;腺苷酸還是幾種重要輔酶的組成成分;cAMP和cGMP作為激素作用的第二信使,是生物體內物質代謝的重要調節物質。
⑸ 組成核酸的基本成分有哪些
核酸是生物體內的高分子化合物。它包括脫氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA)和核糖核酸(ribonucleicacid,RNA)兩大類。
DNA和RNA都是由一個一個核苷酸(nucleotide)頭尾相連而形成的,由C、H、O、N、P5種元素組成。
單個核苷酸是由含氮有機鹼(稱鹼基)、戊糖(即五碳糖)和磷酸三部分構成的。
鹼基(base):構成核苷酸的鹼基分為嘌呤(purine)和嘧啶 >(pyrimi-dine)二類。前者主要指腺嘌呤(adenine,A)和鳥嘌呤(guanine,G),DNA和RNA中均含有這二種鹼基。後者主要指胞嘧啶(cytosine,C)胸腺嘧啶(thymine,T)和尿嘧啶(uracil,U),胞嘧啶存在於DNA和RNA中,胸腺嘧啶只存在於DNA中,尿嘧啶則只存在於RNA中。
核酸分子中還發現數十種修飾鹼基(themodifiedcomponent),又稱稀有鹼基,(unusualcomponent)。它是指上述五種鹼基環上的某一位置被一些化學基類別 DNA RNA
基本單位 脫氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
核苷酸 腺嘌呤脫氧核苷酸
鳥嘌呤脫氧核苷酸
胞嘧啶脫氧核苷酸
胸腺嘧啶脫氧核苷酸 腺嘌呤核苷酸
鳥嘌呤核苷酸
胞嘧啶核苷酸
尿嘧啶核苷酸
鹼基 腺嘌呤(A)
鳥嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
胸腺嘧啶(T) 腺嘌呤(A)
鳥嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
尿嘧啶(U)
五碳糖 脫氧核糖 核糖
酸 磷酸 磷酸
團(如甲基化、甲硫基化等)修飾後的衍生物
⑹ 核苷酸的核苷酸衍生物
ADP和ATP是體內參與氧化磷酸化的高能化合物,ATP也是細胞內最豐富的游離核苷酸(如哺乳動物細胞中ATP濃度接近1毫克分子),水解1克分子ATP約釋放7000卡能量。
腺苷-3′,5′-磷酸即環腺苷酸,主要存在於動物細胞中,生物體內的激素通過引起細胞內cAMP的含量發生變化,從而調節糖原、脂肪代謝、蛋白質和核酸的生物合成,所以cAMP被稱為第二信使。
2′,5′-寡聚腺苷酸,通常由3個腺苷酸通過2′,5-磷酸二酯鍵聯接而成,即pppA⑵p⑸A⑵P⑸A,是干擾素發揮作用的一個媒介,具有抗病毒、抑制DNA合成和細胞生長、調節免疫反應等生物功能。
幾個重要的輔酶都是腺苷酸衍生物。ATP 就是其中最重要的一個。此外,NA、NAD和FAD,可通過氫原子的得失參與許多氧化還原反應。輔酶 A行使活化脂肪酸功能,與脂肪酸、萜類和類固醇生物合成有關。
腺苷-3′-磷酸-5′-磷醯硫酸是硫酸根的活化形式,蛋白聚糖的糖組分中硫酸根的來源。甲硫氨酸被腺苷活化得到S-腺苷甲硫氨酸,它在生物體內廣泛用作甲基供體。 核苷酸在嬰幼兒產品上多用於生產益生元葡萄糖、奶粉類、米粉類等產品。關於核苷酸添加2013年有新的添加標准,只能添加在奶粉類,不可添加在葡萄糖、米粉類。
⑺ 有關核苷酸問題
核苷酸
hegansuan
核苷酸
nucleotide
一類由鹼基(主要是嘌呤、嘧啶鹼的衍生物)、戊糖(核糖或脫氧核糖)和磷酸連接而成的化合物。也叫核苷磷酸,是構成核酸的基本單位。1983年有人發現一類不含戊糖而含葡萄糖(一種己糖)的「核苷酸」組成的核酸——葡萄糖核酸 (GNA)。核苷酸及其衍生物廣泛地參與生物體內各類生物化學反應,如(ATP)和鳥苷三磷酸(GTP)是生命活動廣泛需要的能源;環腺苷酸(cAMP)、環鳥苷酸(cGMP)和2′,5′-寡聚腺苷酸是代謝調節信號分子;煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NA)、煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NAD)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和輔酶 A(CoA)是廣泛存在的;UDP-葡萄糖、CDP-膽鹼等參與糖代謝和磷脂代謝。肌苷酸 (5′-IMP)、鳥苷酸(5′-GMP)是味精的助鮮劑。
組成 組成RNA的核苷酸是核糖核苷酸,構成DNA的是脫氧核糖核苷酸,兩者分別由鹼基-核糖-磷酸和鹼基-脫氧核糖-磷酸依次連接而成。
鹼基 核苷酸中的鹼基主要有兩類,即嘌呤鹼和嘧啶鹼。以它們為骨架構成的化合物有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶(圖1 [5種主要鹼基的結構式],結構式中環內的碳原子及與其相連的氫原子通常不表示出來)。腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶是 RNA和DNA共有的三種組分,第四種組分在RNA中為尿嘧啶,在DNA中則為胸腺嘧啶。60年代以來還發現有60~70種少量或極少量存在於核酸分子中的其他鹼基,稱為修飾鹼基。例如-甲基腺嘌呤、7-甲基鳥嘌呤、-乙醯胞嘧啶和5,6-二氫尿嘧啶(圖2 [4種修飾鹼基結構式])。有的修飾鹼基結構非常復雜,叫做高度修飾鹼基,如Y鹼和Q鹼(圖3 [Y鹼和Q鹼的結構式])。
核苷 鹼基和核糖或脫氧核糖的第一個碳原子連接而成的糖苷化合物,前者稱核糖核苷,後者稱脫氧核糖核苷。在兩類核苷分子中,由於鹼基組分的差別以及戊糖的不同,各有下列4種核苷:[528-01]嘌呤類核苷和嘧啶類核苷結構式中為區別鹼基上的編號(1,2,…),糖上碳原子編號常以1′,2′,…表示(圖4[幾種核苷的結構式])。
核苷酸 核苷的磷酸酯,磷酸基與糖上的羥基連接。因為核糖有 3個羥基,所以核糖核苷酸如腺嘌呤核苷酸(簡稱腺苷酸┯?種形式(圖5 [3種腺苷酸的結構式])。脫氧核糖有兩個羥基,因而脫氧核糖核苷酸如腺嘌呤脫氧核糖核苷酸(簡稱脫氧腺苷酸)只有兩種 (圖6 [兩種脫氧腺苷酸的結構式])。
核苷多磷酸 含兩個以上磷酸基的核苷酸。只帶一個磷酸基的核苷酸,叫核苷一磷酸,帶兩個磷酸基的核苷酸叫核苷二磷酸,依此類推。如腺嘌呤核苷酸有腺苷一磷酸(即腺苷酸,AMP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷三磷酸(ATP)和脫氧腺苷一磷酸(即脫氧腺苷酸,dAMP)、脫氧腺苷二磷酸(dADP)、脫氧腺苷三磷酸(dATP)。天然的核苷多磷酸中,磷酸基多是與戊糖的5′-羥基相連(圖7 [幾種腺嘌呤核苷多磷酸的結構式])。4 種核苷三磷酸(ATP、GTP、CTP和UTP)、4 種脫氧核苷三磷酸(dATP、dGTPdCTP和dTTP)分別是RNA和DNA生物合成的原料(見、)。
寡核苷酸與多核苷酸 2 ~20個核苷酸連接而成的化合物叫寡核苷酸。20個以上的核苷酸組成的化合物叫多核苷酸。核酸是一種多核苷酸。
生物合成 生物體內核苷酸的合成,有從無到有和「補救」兩條不同的途徑,但通常以前者為主。從無到有合成途徑不是直接由完整的鹼基(嘌呤或嘧啶)、核糖、磷酸三者相連而成,而是在磷酸核糖的基礎上逐步加上一些來自代謝的小分子化合物,然後將環閉合形成核苷酸前體,進一步加工成核苷酸。在這個合成途徑中,嘌呤環和嘧啶環上各個元素的來源,是通過用各種同位素標記的化合物飼喂鴿子,然後分析其排泄物尿酸分子內標記元素的分布情況來確定的(圖8 [嘌呤環(上圖)和嘧啶環(下圖)上各元素的來源])。
嘌呤核苷酸從無到有合成是通過一系列反應從核糖-5-磷酸腺苷三磷酸、谷氨醯胺、甘氨酸、天冬氨酸、二氧化碳和一碳化合物首先合成5′-肌苷酸(IMP),然後再進一步轉化為5′-腺苷酸或5′-鳥苷酸(圖9 [嘌呤核苷酸生物合成示意圖])。
嘧啶核苷酸從無到有的合成包括從二氧化碳、谷氨醯胺和天冬氨酸取得相應於嘧啶環上的各個元素,合成類似於尿嘧啶的乳清酸,然後加上磷酸核糖合成乳苷酸,最後脫羧生成5′-尿苷酸;胞嘧啶核苷酸是在尿嘧啶核苷三磷酸上加上從氨或谷氨醯胺分子內取得的氨基生成胞苷三磷酸,再脫去磷酸基而形成的(圖10 [嘧啶核苷酸生物合成示意圖])。
補救途徑則是直接用現成的嘌呤或嘧啶與核糖、磷酸連接成核苷酸。在有些組織中,當從無到有途徑受阻時,即可通過此補救途徑合成核苷酸。
脫氧核糖核苷酸由核糖核苷一磷酸磷酸化得到核苷二磷酸,然後還原產生。DNA分子中的脫氧胸苷酸則是由脫氧尿苷酸甲基化得到。由上面得到的核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸經過一系列磷酸化反應生成 RNA生物合成(轉錄)的活性前體——ATP、GTP、CTP和UTP以及 DNA生物合成(DNA復制)的活性前體——dATP、dGTP、dCTP 和dTTP。
重要的核苷酸衍生物 腺苷酸衍生物 ADP和ATP是體內參與氧化磷酸化的高能化合物,ATP也是細胞內最豐富的游離核苷酸(如哺乳動物細胞中ATP濃度接近1毫克分子),水解1克分子ATP約釋放7000卡能量。
腺苷-3′,5′-磷酸即環腺苷酸(cAMP,圖11[cAMP的結構式])主要存在於動物細胞中,生物體內的激素通過引起細胞內cAMP的含量發生變化,從而調節糖原、脂肪代謝、蛋白質和核酸的生物合成,所以cAMP被稱為第二信使。
2′,5′-寡聚腺苷酸,通常由3個腺苷酸通過2′,5-磷酸二酯鍵聯接而成,即pppA(2)p(5)A(2)P(5)A,是干擾素發揮作用的一個媒介,具有抗病毒、抑制DNA合成和細胞生長、調節免疫反應等生物功能。
幾個重要的輔酶都是腺苷酸衍生物。ATP 就是其中最重要的一個。此外,NA、NAD和FAD,可通過氫原子的得失參與許多氧化還原反應。輔酶 A行使活化脂肪酸功能,與脂肪酸、萜類和類固醇生物合成有關 (圖12[幾種腺苷酸類輔酶的結構式])。
腺苷-3′-磷酸-5′-磷醯硫酸(PAPS,圖13 [PAPS的結構式])是硫酸根的活化形式,蛋白聚糖的糖組分中硫酸根的來源。甲硫氨酸被腺苷活化得到S-腺苷甲硫氨酸(SAM,圖14 [SAM的結構式]),它在生物體內廣泛用作甲基供體。
鳥苷酸衍生物 在某些需能反應中,如蛋白質生物合成的起始和延伸,不能使用ADP和ATP,而要GDP和GTP參與反應。鳥苷-3′,5′-磷酸(cGMP,圖15 [cGMP的結構式])也是一個細胞信號分子,在某些情況下,cGMP與cAMP是一對相互制約的化合物,兩者一起調節細胞內許多重要反應。鳥苷-3′-二磷酸-5′-二磷酸 (ppGpp)和鳥苷-3′-二磷酸-5′-三磷酸(pppGpp)則與基因表達的調控有關(圖16 [ppGpp和pppGpp的結構式])。
胞苷酸衍生物 CDP和CTP也是一類高能化合物。與磷脂類代謝有關的胞苷酸衍生物有CDP-膽鹼、CDP-乙醇胺、CDP-二甘油酯等(見)。
尿苷酸衍生物 在糖代謝中起著重要作用,UDP是單糖的活化載體,參與糖與雙糖多糖的生物合成,如UDP-半乳糖是乳糖的前體,UDP-葡萄糖是糖原的前體,UDP-N-乙醯葡糖胺與糖蛋白生物合成有關。UDP和 UTP也是一類高能磷酸化合物。
參考書目
G.Zubay,Biochemistry,Addison-Wesley Publishing Co.Inc.,U.S.A.,1983.
祁國榮
⑻ 核苷酸及其衍生物有哪些重要的生理功能
核苷酸及其衍生物有哪些重要的生理功能
核苷酸類化合物具有重要的生物學功能,它們參與了生物體內幾乎所有的生物化學反應過程。現概括為以下五個方面:
① 核苷酸是合成生物大分子核糖核酸 (RNA)及脫氧核糖核酸(DNA)的前身物,RNA中主要有四種類型的核苷酸:AMP、GMP、CMP和UMP,這四種類型的核苷酸從頭合成前身物是磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡單物質。DNA中主要有四種類型脫氧核苷酸:dAMP、dGMP、dCMP和dTMP,它們是由各自相應的核碳核苷酸在二磷酸水平上還原而 成的。
② 三磷酸腺苷 (ATP)在細胞能量代謝上起著極其重要的作用。物質在氧化時產生的能量一部分貯存在ATP分子的高能磷酸鍵中。ATP分子分解放能的反應可以與各種需要能量做功的生物學反應互相配合,發揮各種生理功能,如物質的合成代謝、肌肉的收縮、吸收及分泌、體溫維持以及生物電活動等。因此可以認為 ATP是能量代謝轉化的中心。
③ ATP還可將高能磷酸鍵轉移給UDP、CDP及GDP生成UTP 、CTP及GTP。它們在有些合成代謝中也是能量的直接來源。而且在某些合成反應中,有些核苷酸衍生物還是活化的中間代謝物。例如,UTP參與糖原合成作用以供給能量,並且 UDP還有攜帶轉運葡萄糖的作用。
④ 腺苷酸還是幾種重要輔酶,如輔酶Ⅰ(煙醯胺腺嘌呤二核苷酸,(NAD+)、輔酶Ⅱ(磷酸煙醯胺腺嘌呤二核苷酸,NADP+)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)及輔酶A(CoA)的組成成分。NAD+及 FAD是生物氧化體系的重要組成成分,在傳遞氫原子或電子中有著重要作用。CoA作為有些酶的輔酶成分,參與糖有氧氧化及脂肪酸氧化作用。
⑤ 核苷酸對於許多基本的生物學過程有一定的調節作用。一切生物體的基本成分,對生物的生長、發育、繁殖和遺傳都起著主宰作用。如在奶粉作為維持寶寶胃腸道正常功能,減少腹瀉和便秘、提高免疫力,少生病的作用。
⑼ 核苷酸與核酸及核苷的區別
1、定義不同
核苷酸:核苷酸(hé gān suān) Nucleotide,一類由嘌呤鹼或嘧啶鹼、核糖或脫氧核糖以及磷酸三種物質組成的化合物。又稱核甙酸。戊糖與有機鹼合成核苷,核苷與磷酸合成核苷酸,4種核苷酸組成核酸。
核苷酸主要參與構成核酸,許多單核苷酸也具有多種重要的生物學功能,如與能量代謝有關的三磷酸腺苷(ATP)、脫氫輔酶等。
核酸:核酸是由許多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,為生命的最基本物質之一。核酸廣泛存在於所有動植物細胞、微生物體內,生物體內的核酸常與蛋白質結合形成核蛋白。
不同的核酸,其化學組成、核苷酸排列順序等不同。根據化學組成不同,核酸可分為核糖核酸(簡稱RNA)和脫氧核糖核酸(簡稱DNA)。
核苷:核苷是含氮鹼基與糖組分縮合成的糖苷。原指來自核酸的嘌呤和嘧啶糖苷(見苷),現已擴展至其他天然和合成的雜環鹼基核糖苷,也包括糖上的C1連接到雜環鹼的氧原子或碳原子上的化合物。
由鹼基和五碳糖(核糖或脫氧核糖)連接而成,即嘌呤的N-9或嘧啶的N-1與核糖或脫氧核糖的C-1通過β糖苷鍵連接而成的化合物,包括核糖核苷和脫氧核糖核苷兩類。
2、作用不同
核苷酸:核苷酸類化合物具有重要的生物學功能,它們參與了生物體內幾乎所有的生物化學反應過程。核苷酸是合成生物大分子核糖核酸(RNA)及脫氧核糖核酸(DNA)的前身物。
三磷酸腺苷 (ATP)在細胞能量代謝上起著極其重要的作用。物質在氧化時產生的能量一部分貯存在ATP分子的高能磷酸鍵中。 ATP還可將高能磷酸鍵轉移給UDP、CDP及GDP生成UTP 、CTP及GTP。它們在有些合成代謝中也是能量的直接來源。
腺苷酸還是幾種重要輔酶,如輔酶Ⅰ(煙醯胺腺嘌呤二核苷酸,(NAD+)、輔酶Ⅱ(磷酸煙醯胺腺嘌呤二核苷酸,NADP+)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)及輔酶A(CoA)的組成成分。
核苷酸對於許多基本的生物學過程有一定的調節作用。一切生物體的基本成分,對生物的生長、發育、繁殖和遺傳都起著主宰作用。如在奶粉作為維持寶寶胃腸道正常功能,減少腹瀉和便秘、提高免疫力,少生病的作用。
核酸:核酸在實踐應用方面有極重要的作用,現已發現近2000種遺傳性疾病都和DNA結構有關。如人類鐮刀形紅血細胞貧血症是由於患者的血紅蛋白分子中一個氨基酸的遺傳密碼發生了改變,白化病患者則是DNA分子上缺乏產生促黑色素生成的酪氨酸酶的基因所致。
腫瘤的發生、病毒的感染、射線對機體的作用等都與核酸有關。70年代以來興起的遺傳工程,使人們可用人工方法改組DNA,從而有可能創造出新型的生物品種。如應用遺傳工程方法已能使大腸桿菌產生胰島素、干擾素等珍貴的生化葯物。
核苷:核苷是核酸的主要組分。有些核苷及其衍生物具有顯著的生理功能,如次黃嘌呤核苷(肌苷)可治療急性和慢性肝炎及風濕性心臟病,並有增加白血球等功效
。5-氟尿嘧啶脫氧核苷能抗腫瘤,毒性比5-氟尿嘧啶低,對肝癌、胃癌、直腸癌、卵巢癌、膀胱癌有一定療效。胞嘧啶阿拉伯糖苷對緩解白血病有顯著效果。5′-脫氧-5′-碘尿嘧啶核苷是治療病毒性角膜炎的特效葯。
3、組成不同
核苷酸:單個核苷酸是由含氮有機鹼(稱鹼基)、戊糖(即五碳糖)和磷酸三部分構成的。
核酸:核酸是生物體內的高分子化合物。它包括脫氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA)和核糖核酸(ribonucleicacid,RNA)兩大類。
核酸完全水解產生嘌呤和嘧啶等鹼性物質、戊糖(核糖或脫氧核糖)和磷酸的混合物。核酸部分水解則產生核酸和核苷酸。每個核苷分子含一分子鹼基和一分子戊糖,一分子核苷酸部分水解後除產生核苷外,還有一分子磷酸。
核苷:常見的核苷有:尿嘧啶核苷(尿嘧啶-1-β-D-呋喃核糖核苷)(見結構式a)、腺嘌呤核苷(腺嘌呤-9-β-D-呋喃核糖核苷)(b)、胞嘧啶核苷(胞嘧啶-1-β-D-呋喃核糖核苷)(c)、鳥嘌呤核苷(鳥嘌呤-9-β-D-呋喃核糖核苷)(d)、
胸腺嘧啶核苷(胸腺嘧啶-1-β-D-2′-脫氧呋喃核糖核苷)(e)。此外,核糖和脫氧核糖可與稀有鹼基結合成相應的稀有核苷;還有碳-碳鍵連結在一起的假尿嘧啶核苷(f)。
⑽ 核苷酸及其衍生物生物學功能
核苷酸的作用
來於生物的幾乎所有的食品都含有微量的核苷酸以及其結合物聚核苷酸、DNA、RNA等核酸。攝取後可作為在體內有效合成RNA、DNA的材料利用。
1 定義
一類由嘌呤鹼或嘧啶鹼基、核糖或脫氧核糖以及磷酸三種物質組成的化合物。又稱核甙酸。五碳糖與有機鹼合成核苷,核苷與磷酸合成核苷酸,4種核苷酸組成核酸。核苷酸主要參與構成核酸,許多單核苷酸也具有多種重要的生物學功能,如與能量代謝有關的三磷酸腺苷(ATP)、脫氫輔酶等。某些核苷酸的類似物能幹擾核苷酸代謝,可作為抗癌葯物。根據糖的不同,核苷酸有核糖核苷酸及脫氧核苷酸兩類。根據鹼基的不同,又有腺嘌呤核苷酸(腺苷酸,AMP)、鳥嘌呤核苷酸(鳥苷酸,GMP)、胞嘧啶核苷酸(胞苷酸, CMP)、尿嘧啶核苷酸(尿苷酸,UMP)、胸腺嘧啶核苷酸(胸苷酸,TMP)及次黃嘌呤核苷酸(肌苷酸,IMP)等。核苷酸中的磷酸又有一分子、兩分子及三分子幾種形式。此外,核苷酸分子內部還可脫水縮合成為環核苷酸。
2合成
核苷酸是核糖核酸及脫氧核糖核酸的基本組成單位,是體內合成核酸的前身物。核苷酸隨著核酸分布於生物體內各器官、組織、細胞的核及胞質中,並作為核酸的組成成分參與生物的遺傳、發育、生長等基本生命活動。生物體內還有相當數量以游離形式存在的核苷酸。三磷酸腺苷在細胞能量代謝中起著主要的作用。體內的能量釋放及吸收主要是以產生及消耗三磷酸腺苷來體現的。此外,三磷酸尿苷、三磷酸胞苷及三磷酸鳥苷也是有些物質合成代謝中能量的來源。腺苷酸還是某些輔酶,如輔酶Ⅰ、Ⅱ及輔酶A等的組成成分。
在生物體內,核苷酸可由一些簡單的化合物合成。這些合成原料有天門冬氨酸、甘氨酸、谷氨醯胺、一碳單位及 CO2等。嘌呤核苷酸在體內分解代謝可產生尿酸,嘧啶核苷酸分解生成CO2、β-丙氨酸及β-氨基異丁酸等。嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸的代謝紊亂可引起臨床症狀(見嘌呤代謝紊亂、嘧啶代謝紊亂)。
核苷酸類化合物也有作為葯物用於臨床治療者,例如腫瘤化學治療中常用的5-氟尿嘧啶及6-巰基嘌呤等。
有些核苷酸分子中只有一個磷酸基,所以可稱為一磷酸核苷(NMP)。5'-核苷酸的磷酸基還可進一步磷酸化生成二磷酸核苷(NDP)及三磷酸核苷(NTP),其中磷酸之間是以高能鍵相連。脫氧核苷酸的情況也是如此。
體內還有一類環化核苷酸,即單核苷酸中磷酸部分與核糖中第三位和第五位碳原子同時脫水縮合形成一個環狀二酯、即3',5'-環化核苷酸,重要的有3',5'-環腺苷酸(cAMP)和3',5'-環鳥苷酸(cGMP)。
3分布
核苷酸是核酸的基本結構單位,人體內的核苷酸主要有機體細胞自身合成。核苷酸在體內的分布廣泛。細胞中主要以5′-核苷酸形式存在。細胞中核糖核苷酸的濃度遠遠超過脫氧核糖核苷酸。不同類型細胞中的各種核苷酸含量差異很大,同一細胞中,各種核苷酸含量也有差異,核苷酸總量變化不大。
4功能
核苷酸類化合物具有重要的生物學功能,它們參與了生物體內幾乎所有的生物化學反應過程。現概括為以下五個方面:
① 核苷酸是合成生物大分子核糖核酸
(RNA)及脫氧核糖核酸(DNA)的前身物,RNA中主要有四種類型的核苷酸:AMP、GMP、CMP和UMP,這四種類型的核苷酸從頭合成前身物是磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及二氧化碳等簡單物質。DNA中主要有四種類型脫氧核苷酸:dAMP、dGMP、dCMP和dTMP,它們是由各自相應的核碳核苷酸在二磷酸水平上還原而[1]成的。
② 三磷酸腺苷 (ATP)在細胞能量代謝上起著極其重要的作用。物質在氧化時產生的能量一部分貯存在ATP分子的高能磷酸鍵中。ATP分子分解放能的反應可以與各種需要能量做功的生物學反應互相配合,發揮各種生理功能,如物質的合成代謝、肌肉的收縮、吸收及分泌、體溫維持以及生物電活動等。因此可以認為
ATP是能量代謝轉化的中心。
③ ATP還可將高能磷酸鍵轉移給UDP、CDP及GDP生成UTP
、CTP及GTP。它們在有些合成代謝中也是能量的直接來源。而且在某些合成反應中,有些核苷酸衍生物還是活化的中間代謝物。例如,UTP參與糖原合成作用以供給能量,並且
UDP還有攜帶轉運葡萄糖的作用。
④
腺苷酸還是幾種重要輔酶,如輔酶Ⅰ(煙醯胺腺嘌呤二核苷酸,(NAD+)、輔酶Ⅱ(磷酸煙醯胺腺嘌呤二核苷酸,NADP+)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)及輔酶A(CoA)的組成成分。NAD+及
FAD是生物氧化體系的重要組成成分,在傳遞氫原子或電子中有著重要作用。CoA作為有些酶的輔酶成分,參與糖有氧氧化及脂肪酸氧化作用。
⑤ 環核苷酸對於許多基本的生物學過程有一定的調節作用。
5代謝
可從合成代謝、分解代謝及代謝調節三個方面討論。
合成代謝
嘌呤核苷酸主要由一些簡單的化合物合成而來,這些前身物有天門冬氨酸、甘氨酸、谷氨醯胺、CO2及一碳單位(甲醯基及次甲基,由四氫葉酸攜帶)等。它們通過11步酶促反應先合成次黃嘌呤核苷酸(又稱肌苷酸)。隨後,肌苷酸又在不同部位氨基化而轉變生成腺苷酸及鳥苷酸。合成途徑的第一步是5-磷酸核糖在酶催化下,活化生成1-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP),這是一個重要的反應。嘌呤核苷酸的從頭合成主要是在肝臟中進行,其次是在小腸粘膜及胸腺中進行。
嘌呤核苷酸降解可產生嘌呤鹼,嘌呤鹼最終分解為尿酸,其中部分分解產物可被重新利用再合成嘌呤核苷酸,這稱為回收合成代謝途徑,可在骨髓及脾臟等組織中進行。嘌呤核苷酸降解產生的腺嘌呤、鳥嘌呤及次黃嘌呤在磷酸核糖轉移酶的催化下,接受3'-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP)分子中的磷酸核糖,生成相應的嘌呤核苷酸。此合成途徑也具有一定意義。
嘧啶核苷酸的從頭合成主要也在肝臟中進行。合成原料為氨基甲醯磷酸及天門冬氨酸等。氨基甲醯磷酸及天門冬氨酸經過數步酶促反應生成尿苷酸,尿苷酸轉變為三磷酸尿苷後,從谷氨醯胺接受氨基生成三磷酸胞苷。
上述體內合成的嘌呤及嘧啶核苷酸均系一磷酸核苷。它們均可在磷酸激酶的催化下,接受
ATP提供的磷酸基,進一步轉變為二磷酸核苷及三磷酸核苷。
體內還有一類脫氧核糖核苷酸。它們是dAMP、dGMP、dCMP及dTMP。它們組成中的脫氧核糖並非先生成而後組合到核苷酸分子中去,而是通過業已合成的核糖核苷酸的還原作用而生成的。此還原作用發生於二磷酸核苷分子水平上,dADP、dGDP、dCDP及dUDP均可由此而來,但dTMP則不同,它是由dUMP經甲基化作用而生成的。
分解代謝
嘌呤核苷酸在體內進行分解代謝,經脫氨基作用生成次黃嘌呤及黃嘌呤,再在黃嘌呤氧代酶催化下,經過氧化作用,最終生成尿酸。尿酸可隨尿排出體外,正常人每日尿酸排出量為0.6g。嘧啶核苷酸在體內的分解產物為CO2,β-丙氨酸及β-氨基異丁酸等。
代謝調節
核苷酸在體內的合成受到反饋性的調節作用。嘌呤核苷酸合成的終產物是AMP及GMP,它們可以反饋性地抑制由
IMP轉變為AMP及GMP的反應。它們可與 IMP一齊反饋性地抑制合成途徑的起始反應PRPP的生成。嘧啶核苷酸合成的產物
CTP也可反饋性地抑制嘧啶合成的起始反應。
參考資料:網路