⑴ 核苷酸的嘧啶核苷酸
⒈嘧啶核苷酸的從頭合成
肝是體內從頭合成嘧啶核苷酸的主要器官。嘧啶核苷酸從頭合成的原料是天冬氨酸、谷氨醯胺、CO2等。反應過程中的關鍵酶在不同生物體內有所不同,在細菌中,天冬氨酸氨基甲醯轉移酶是嘧啶核苷酸從頭合成的主要調節酶;而在哺乳動物細胞中,嘧啶核苷酸合成的調節酶主要是氨基甲醯磷酸合成酶Ⅱ。主要合成過程:形成的第一個嘧啶核苷酸是乳氫酸核苷酸(OMP),進而形成尿嘧啶核苷酸(UMP),UMP在一系列酶的作用下生成CTP。dTMP由dUMP經甲基化生成的。嘧啶核苷酸從頭合成的特點是先合成嘧啶環,再磷酸核糖化生成核苷酸。
⒉嘧啶核苷酸的補救合成
主要酶是嘧啶磷酸核糖轉移酶,能利用尿嘧啶、胸腺嘧啶及乳氫酸作為底物,對胞嘧啶不起作用。
⒊嘧啶核苷酸的抗代謝物
①嘧啶類似物:主要有5-氟尿嘧啶(5-FU),在體內轉變為FdUMP或FUTP後發揮作用。
②氨基酸類似物:同嘌呤抗代謝物。
③葉酸類似物:同嘌呤抗代謝物。
④阿糖胞苷:抑制CDP還原成dCDP。 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。4 種核苷三磷酸(ATP、GTP、CTP和UTP)、4 種脫氧核苷三磷酸(dATP、dGTP、dCTP和dTTP)分別是RNA和DNA生物合成的原料。
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。
⑵ 嘧啶核苷酸從頭合成的原料有哪些
天冬氨酸、谷氨醯胺、二氧化碳。
嘧啶核苷酸的生物合成嘧啶核苷酸的生物合成
1、嘧啶環的合成:谷氨醯胺、二氧化碳在胞液中由ATP供能,氨基甲醯合成酶Ⅱ催化下,生成氨基甲醯磷酸。後者又在天冬氨酸轉氨甲醯酶催化下,將氨基甲醯基轉移到天冬氨酸的氨基上生成氨甲醯天冬氨酸。氨甲醯天冬氨酸脫水環化,生成二氫乳清酸,再脫氫即成乳清酸(嘧啶衍生物)。
2、尿嘧啶核苷酸(UMP)和胞嘧啶核苷酸(cMP)合成:乳清酸與PRPP作用生成乳清酸核苷酸,後者脫羧即成尿苷酸。
(2)在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要什麼物質擴展閱讀
反應過程中的關鍵酶在不同生物體內有所不同,在細菌中,天冬氨酸氨基甲醯轉移酶是嘧啶核苷酸從頭合成的主要調節酶;而在哺乳動物細胞中,嘧啶核苷酸合成的調節酶主要是氨基甲醯磷酸合成酶Ⅱ。
主要合成過程:形成的第一個嘧啶核苷酸是乳氫酸核苷酸(OMP),進而形成尿嘧啶核苷酸(UMP),UMP在一系列酶的作用下生成CTP。dTMP由dUMP經甲基化生成的。嘧啶核苷酸從頭合成的特點是先合成嘧啶環,再磷酸核糖化生成核苷酸。
⑶ 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
⑷ 合成嘌呤、嘧啶的共同原料是
正確答案:D
解析:嘌呤核苷酸從頭合成途徑的原料包括磷酸核糖、氨基酸(天冬氨酸、谷氨醯胺、甘氨酸三種)、一碳單位、CO[XB2
.gif]等物質,而且需消耗大量ATP
。而嘧啶核苷酸從頭合成的原料中有磷酸核糖、氨基酸(天冬氨酸和谷氨醯胺)及CO[XB2
.gif]、ATP等物質,但沒有甘氨酸
。谷氨醯胺與CO[XB2
.gif]反應生成氨基甲醯磷酸是嘧啶核苷酸從頭合成的起始反應
。脫氧胸嘧啶核苷酸(dTMP)合成中雖然也需要一碳單位,但胞嘧啶和尿嘧啶的合成不需要一碳單位,所以本題最佳答案是D
。嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸從頭合成原料有些相同,也有不同的物質,對照記憶,
⑸ 核苷酸的組成成分
核苷酸以一個含氮鹼基為核心,加上一個五碳糖和一個或者多個磷酸基團組成。含氮鹼基有五種,分別是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)。
五碳糖為脫氧核糖者稱為脫氧核糖核苷酸(DNA的單體),五碳糖為核糖者稱為核糖核苷酸(RNA的單體)。
(5)在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要什麼物質擴展閱讀:
核苷酸可以通過多種體外(In vitro)和體內(In vivo)方法來合成。
在體內,核苷酸可以從頭合成(De novo synthesis)或補救途徑(Salvage pathway)合成[1]。在從頭合成中使用碳水化合物和氨基酸的代謝產物作為合成前體。肝臟是從頭合成核苷酸的主要器官。嘧啶和嘌呤的從頭合成遵循兩個不同的途徑。
嘧啶首先從細胞質中的天冬氨酸和胺基甲醯-磷酸合成到共同的前體環結構乳清酸,其上磷酸化的核糖基單元共價連接,而嘌呤首先從發生環合成的糖模板合成。
作為參考,嘌呤和嘧啶核苷酸的合成由細胞的細胞質中的幾種酶進行,而不在特定的細胞器內。核苷酸經歷分解,使得有用的部分可以在合成反應中重復使用以產生新的核苷酸。
⑹ 嘧啶核苷酸的合成有何特點分別有哪些氨基酸參加
特點:嘧啶核苷酸的從頭合成與嘌呤核苷酸不同,生物體先利用小分子化合物形成嘧啶環,
再與核糖磷酸結合成尿苷酸.關鍵的中間化合物是乳清酸.其它嘧啶核苷酸由尿苷酸轉變而成.
在嘧啶核苷酸合成過程中有:Gln和Asp參加.
⑺ 比較嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸從頭合成的異同
在嘌呤核苷酸中,嘌呤鹼以第9位的N與戊糖第1'位的C以核苷鍵相連接;戊糖第5'位的C再與磷酸以脂鍵相結合;
而嘧啶核苷酸中,則是嘧啶鹼以第1位的N與戊糖第1'位的C以核苷鍵相連接,其它不變。
嘌呤合成從5-磷酸核糖焦磷酸開始,先經一系列酶促反應,生成次黃嘌呤核苷酸,再轉變為其他嘌呤核苷酸;(即在磷酸核糖基礎上成環)
嘧啶合成則是先合成嘧啶環,再與PRPP合成乳清苷酸,脫羧形成尿嘧啶核苷酸,再以此合成其他嘧啶核苷酸。(先成環,再接到磷酸核糖上)這是最主要的區別。
此外嘌呤是形成咪唑環後還要合成第二個環,而嘧啶只有一個嘧啶環。
(7)在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要什麼物質擴展閱讀:
嘧啶核苷酸的補救途徑,可通過磷酸核糖轉移酶催化,使各種嘧啶鹼接受PRPP供給的磷酸核糖基直接生成嘧啶核苷酸;也可在核苷磷酸化酶催化下,嘧啶鹼先與核糖-1-磷酸反應生成嘧啶核苷,再在嘧啶核苷激酶催化下,被磷酸化生成核苷酸。
嘧啶核苷酸的從頭合成與嘌呤核苷酸不同,嘧啶環的元素來源於谷氨醯胺、二氧化碳和天冬氨酸,其特點是首先將這些原料合成嘧啶環,然後與PRPP反應生成。
⑻ 嘧啶核苷酸的合成有何特點分別有哪些氨基酸參加
嘧啶核苷酸的從頭合成與嘌呤核苷酸不同,生物體先利用小分子化合物形成嘧啶環。再與核糖磷酸結合成尿苷酸。關鍵的中間化合物是乳清酸。其它嘧啶核苷酸由尿苷酸轉變而成。在嘧啶核苷酸合成過程中有:Gln和Asp參加。
嘧啶核苷酸的分解代謝是先去除磷酸和核糖生成嘧啶鹼,嘧啶鹼在肝內降解。降解產物易溶於水,這點與嘌呤鹼不同,嘌呤鹼的代謝產物尿酸僅微溶於水。
(8)在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要什麼物質擴展閱讀:
氨基酸在人體內通過代謝可以發揮下列一些作用:合成組織蛋白質;變成酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質;轉變為碳水化合物和脂肪;氧化成二氧化碳和水及尿素,產生能量。
乳清酸磷酸核糖轉移酶催化乳清酸轉變為乳清酸核苷酸,而乳清酸核苷酸脫羧酶又催化乳清酸核苷酸轉變為尿嘧啶核苷酸。
兩種酶有異常則尿嘧啶核苷酸的合成被阻斷,失去最終產物對合成代謝的抑製作用,於是乳清酸便過度產生,尿中乳清酸排出增多。
⑼ 嘧啶核苷酸合成原料是否需要一碳單位
需要
dUMP甲基化生成dTMP的時候,需要N5,N10-亞甲四氫葉酸作為甲基供體,一碳單位直接參與。
⑽ 簡述嘌呤和嘧啶核苷酸的從頭合成途徑的要點.兩者有何區別
1、原料不同
嘌呤核苷酸:磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨醯胺、CO₂、一碳單位。
嘧啶核苷酸:磷酸核糖、天冬氨酸、谷氨醯胺、CO₂。
2、合成特點不同
嘌呤核苷酸:嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤環,先合成次黃嘌呤核苷酸,再轉變為腺嘌呤核苷酸和鳥嘌呤核苷酸。
嘧啶核苷酸:先形成嘧啶環,再與磷酸核糖相連生成尿苷一磷酸酸,由此轉變為其他嘧啶核苷酸。
(10)在嘧啶核苷酸的生物合成中不需要什麼物質擴展閱讀
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。