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核酸的生物学功能是什么

发布时间:2022-06-12 12:19:38

Ⅰ 核酸的作用和功能高中生物,求解答谢谢!

核酸分为核糖核酸(RNA)脱氧核糖核酸(DNA),核酸都由一分子磷酸一分子五碳糖以及碱基组成,区别在于DNA是由脱氧核糖,RNA是核糖。
DNA是主要的遗传物质,这是针对所有生物而言,每一个个体而言只有一种遗传物质,以人为例,人体有DNA和RNA然而人的遗传物质是DNA,此时的RNA不叫遗传物质。
DNA在染色体上成双链,分为好多片段,有遗传效应的片段叫基因,人体所有信息都在DNA上。反正功能很多,把书上的详细看一下也就差不多了,考试也就能有不错的分数了。

Ⅱ 核酸有哪些作用

核酸是细胞的重要成分,在机体的生长、发育和繁殖过程中,起着重要作用。正因为如此,核酸一旦功能下降,就会对机体造成不良影响,其中之一就是导致机体的衰老。一般说来,到了20岁,人体合成核酸的能力下降,使体内核酸发生变化。

另外,自然界中的辐射线加速了核酸的变化。人体每天或多或少地受到微弱辐射线的照射,日积月累的结果,引起人体中核酸的变化,造成身体细胞老化。如不及早防衰,就会出现黑斑、皱纹、皮肤粗糙、视力减退。体力衰弱、健忘等老化现象;中年时期就会开始脱发或早白。

Ⅲ 核酸的作用和功能高中生物,求解答

1.携带遗传信息
2.控制遗传、变异和蛋白质的合成

Ⅳ 核酸的作用 在生物体的什么中具有重要的作用

核酸也称多聚核苷酸,是由许多个核苷酸聚合而成的生物大分子,核苷酸是由含氮的碱基、核糖或脱氧核糖、磷酸三种分子连接而成。碱基与糖通过糖苷键连接成核苷,核苷与磷酸以酯键连接成核苷酸。核苷酸是生物体内一类重要含氮化合物,是各种核酸的基本组成单位。根据核酸所含戊糖的不同,可分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)二种。
核酸不但是一切生物细胞的基本成分,还对生物体的生长、发育、繁殖、遗传及变异等重大生命现象起主宰作用。它在生物科学的地位,可用“没有核酸就没有生命”这句话来概括。
饮食核酸的营养保健作用如下:
1.饮食核酸与免疫 ‘

从核酸对机体各系统的影响来看,免疫系统是最敏感也是最直接受影响的系统。1985年科学家就证实无核酸饮食或低核酸饮食配方饲喂的实验动物,其细胞免疫功能低下,条件致病菌就可使其感染。无核酸饮食致使T淋巴细胞发育障碍、功能低下,而没有细胞免疫反应的发生,同时影响T细胞依赖的体液免疫的产生;补充核酸营养后可恢复免疫系统的发育和免疫功能。实验表明,核酸是维持机体正常免疫功能和免疫系统生长代谢的必需营养物质。

2.饮食核酸与衰老和内分泌

衰老是机体各组织器官的退行性变化,关于衰老发生机制的学说很多,如自由基学说、免疫学说、内分泌学说、遗传学说等。脂质过氧化随年龄增大而增高,并伴有酶与非酶系统防御功能下降,导致体内自由基浓度升高。代谢性、退行性疾病的发生和发展与体内过氧化脂质含量高度正相关。饮食核酸能增加血浆单不饱和脂肪酸和co-3、¨6系列多不饱和脂肪酸的含量,多不饱和脂肪酸的增加可提高机体对抗自由基的能力。饮食核酸作为使遗传物质活泼代谢的原料,具有极强的抗生物氧化、消除体内自由基和全面增强免疫功能及性激素分泌的作用,因此在延缓衰老方面优势显着。

3.饮食核酸与增殖细胞

饮食中补加核酸有助于肝脏再生和受损伤的小肠恢复功能。有无核酸饮食对比研究证明,一段时期内膳食中如缺乏核酸,将对大鼠肝脏的超微结构及功能造成不良影响,提示饮食核酸是维持肝脏处于正常生理状态的必需营养物质。血液中的红细胞、白细胞、血小板和血浆蛋白等也都是代谢较快的增殖细胞系,加之它们中的大多数均无从头合成核酸的能力,因此它们的代谢和功能也都需要充足的核酸营养。再生障碍性贫血和抗癌药物、放疗、化疗等引起的贫血,即缺铁性贫血之外的贫血均需补充核酸营养,以改善骨髓造血功能和血液成分的代谢活力。

4.饮食核酸与癌症人体每日约有数百万个癌状细胞出现,它们几乎全部被
机体的免疫监视系统和核酸、维生素等食物成分,在形成大的癌细胞克隆前排除掉。因此在日常生活中尽量避免致癌因子的作用,增加核酸等防癌因素的作用非常必要。

5.饮食核酸与痴呆等神经障碍

食物核酸提取物对痴呆症状的改善非常令人鼓舞。在大鼠实验中,如给大鼠脑注射RNA合成阻断剂,则所掌握的学习能力和记忆能力在5小时后丧失,但如在注射RNA合成阻断剂的同时注射拮抗阻断剂的物质,这种记忆丧失就不发生。美国哈佛大学的研究也表明,老年痴呆患者脑内神经纤维变化多的部位,RNA和蛋白质合成显着减少,因此发生记忆障碍。
6.饮食核酸与循环系统

核酸营养对循环系统的作用是抑制过氧化脂质的形成,抑制胆固醇的生成,扩张血管,改善血流,纠正心肌代偿不良,促进血管壁再生,抑制血小板凝集i因此核酸被认为对脑血栓、心肌梗死、高血压和动脉粥样硬化症有较好的营养保健作用。

7、饮食核酸与糖尿病

非胰岛素依赖性糖尿病与生活方式和运动不足关系密切,目前尚无特效疗法,饮食疗法常常被应用于这类患者。如果在普通的饮食疗法的基础上,再加上核酸饮食,将收到更好的效果。其原因:一是糖尿病患者血清中过氧化脂质增多,核酸及其代谢产物对其具有较强的清除作用;二是由于核酸的促细胞(包括促胰脏的胰岛素分泌细胞)代谢功能。除此之外,核酸的代谢产物腺苷还有抑制糖的分解作用,使糖在小肠内的吸收减缓。
除上述作用外,饮食核酸还有以下作用:减肥,提高机体对环境变化的耐受力,显着的抗疲劳、增强机体对冷热的抵抗力、促进摄人氧气的利用,促进小鼠生殖系统的发育等。
对于婴儿、迅速成长期的孩子、老年体弱多病、全身感染、外伤手术者、肝功能不全以及白细胞、T细胞、淋巴细胞降低人群等,可以额外补充核酸类物质。世界卫生组织规定,每天膳食中核酸的量不大于2克,扣除食物中的核酸摄入量,每天补充小于1.5克核酸是合适的。

食物中,鱼类等海产品富含核酸,此外动物肝脏、脑、心、瘦肉,豆类及豆制品,笋,波菜,蘑菇,木耳,花粉,酵母,香蕉,葡萄,胡萝卜,番茄,苹果,桔子等,含核酸也较丰富。核酸产品有核酸调味品、食品添加剂及保健食品。

Ⅳ 什么是核酸的组成分类、性质和功能

核酸

核酸是生物体内的高分子化合物。它包括脱氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA)和核糖核酸(ribonucleicacid,RNA)两大类。DNA和RNA都是由一个一个核苷酸头尾相连而形成的。RNA平均长度大约为2000个核苷酸,而人的DNA却是很长的,约有3×个核苷酸。而单个核苷酸又是由含氮有机碱(称碱基)、戊糖(即五碳糖)和磷酸三部分构成的。核苷酸是核酸分子的结构单元。核酸分子中的磷酸酯键是在戊糖C-3’和C-5’所连的羟基上形成的,故构成核酸的核苷酸可视为3’—核苷酸或5’—核苷酸。DNA分子是含有A、G、C、T四种碱基的脱氧核苷酸链;RNA分子则是含A、G、C、U四种碱基的核苷酸链。当然核酸分子中的核苷酸都以细胞形式存在,但在细胞内有多种游离的核苷酸,其中包括一磷酸核苷、二磷核苷和三磷酸核苷。DNA主要集中分布于细胞核中,RNA广泛分布于细胞质中。

DNA的碱基主要是由胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)加上腺嘧啶(A)和鸟嘧啶(G)构成;RNA的碱基除以尿嘧啶(U)代替T之外,其余均与DNA相同。DNA是双螺旋结构,就像一座螺旋形的楼梯。楼梯的两侧扶手是2条多核苷酸链上的核糖与磷酸根结合形成的骨架,楼梯的踏板就是2条多核苷酸链上相互配对的碱基:如果一侧扶手上的碱基是A,另一侧扶手上的碱基就一定是T;同样,G永远与C配对,碱基对之间靠氢键连接,这就是碱基配对规律。由于A和G为双环状化合物,分子大一些,T和C为单环状化合物,分子小一些,使A=T和G=C的长度相等,因此,双螺旋结构的直径是一致的,也就是说,楼梯的宽度是一样的。

DNA的双螺旋结构很适合它靠自身“复制”将遗传信息传给下一代(子代)。复制时,双螺旋结构先解链,变成2条单链,再分别以这两条单链为模板,靠碱基配对原则分别形成2条互补的配对链,即产生2个子代的双螺旋结构。每个子代的双螺旋结构中都含有亲代的一股链,因此也称作“半保留复制”,是生物物种稳定性和延续性的保证。

DNA核酸具有以下化学性质:①酸效应。在强酸和高温下,核酸完全水解为碱基,核糖或脱氧核糖和磷酸。在浓度略稀的无机酸中,最易水解的化学键被选择性地断裂,一般为连接嘌呤和核糖的糖苷键,从而产生脱嘌呤核酸。②碱效应。DNA:当pH值超出生理范围(pH值7~8)时,对DNA结构将产生更为微妙的影响。碱效应使碱基的互变异构态发生变化。这种变化影响到特定碱基间的氢键作用,结果导致DNA双链的解离,称为DNA的变性。RNA:pH值较高时,同样的变性发生在RNA的螺旋区域中,但通常被RNA的碱性水解所掩盖。这是因为RNA存在的2`-OH参与到对磷酸酯键中磷酸分子的分子内攻击,从而导致RNA的断裂。③化学变性。一些化学物质能够使DNA/RNA在中性pH值下变性。由堆积的疏水剪辑形成的核酸二级结构在能量上的稳定性被削弱,则核酸变性。

核酸最早是由米歇尔于1868年在脓细胞中发现和分离出来。核酸广泛存在于所有动物细胞、植物细胞和微生物内,生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸,其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。其中DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础;RNA在蛋白质的合成过程中起着重要作用;其中转移核糖核酸,简称tRNA,起着携带和转移活化氨基酸的作用;信使核糖核酸,简称mRNA,是合成蛋白质的模板;核糖体的核糖核酸,简称rRNA,是细胞合成蛋白质的主要场所。核酸不仅是基本的遗传物质,而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置,因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。 一般人都知道,生命是蛋白质存在的形式,蛋白质是生命的基础。在发现核酸前,这句话是对的,但当核酸被发现后,应该说最本质的生命物质是核酸,或是把上述的这句话更正为蛋白体是生命的基础。按照现代生物学的观点,蛋白体是包括核酸和蛋白质的生物大分子。

然而,多少年来,人们在一味追求蛋白质、维生素、微量元素等营养时,却把最重要的角色 ——核酸忘却了,这不能不说是人类生命史上的一大遗憾。核酸在生命中为什么比蛋白质更重要呢?因为生命的重要性是能自我复制,而核酸就能够自我复制。蛋白质的复制是根据核酸所发出的指令,使氨基酸根据其指定的种类进行合成,然后再按指定的顺序排列成所需要复制的蛋白质。世界上各种有生命的物质都含有蛋白体,蛋白体中有核酸和蛋白质,至今还没有发现有蛋白质而没有核酸的生命。但在有生命的病毒研究中,却发现病毒以核酸为主体,蛋白质和脂肪以及脂蛋白等只不过充作其外壳,作为与外界环境的界限而已,当它钻入寄生细胞繁殖子代时,把外壳留在细胞外,只有核酸进入细胞内,并使细胞在核酸控制下为其合成子代的病毒。这种现象,美国科学家比喻为人和汽车的关 系。即把核酸比为人,蛋白质比作汽车,入驾驶汽车到处跑。外表上看,人车一体是有生命运动的东西,而真正的生命是人,汽车只是由人制造的载人的外壳。近来科学家还发现了一种类病毒,是能繁殖子代的有生命物体,其中只有核酸而没蛋白质,可见核酸是真正的生命物质。

因此,我国1996年出版的《人体生理学》改变了旧教科书中只提蛋白质是生命基础的缺陷,明确提出:“蛋白质和核酸是一切生命活动的物质基础。”

没有核酸,就没有蛋白,也就没有生命。

然而遗憾的是,从目前的分析来看,人类无法从食物中直接摄取核酸。人体细胞内的核酸都是自己合成的。服用核酸对人体而言根本毫无营养价值,相反,有研究发现,过度摄入核酸会造成肾结石等疾病。

核酸在实践应用方面有极重要的作用,现已发现近2000种遗传性疾病都和DNA结构有关。如人类镰刀形红血细胞贫血症是由于患者的血红蛋白分子中1个氨基酸的遗传密码发生了改变,白化病者则是DNA分子上缺乏产生促黑色素生成的酷氨酸酶的基因所致。肿瘤的发生、病毒的感染、射线对机体的作用等都与核酸有关。20世纪70年代以来兴起的遗传工程,使人们可用人工方法改组DNA,从而有可能创造出新型的生物品种。如应用遗传工程方法已能使大肠杆菌产生胰岛素、干扰素等珍贵的生化药物。

Ⅵ 核酸有什么作用

核酸也称多聚核苷酸,是由许多个核苷酸聚合而成的生物大分子,核苷酸是由含氮的碱基、核糖或脱氧核糖、磷酸三种分子连接而成。碱基与糖通过糖苷键连接成核苷,核苷与磷酸以酯键连接成核苷酸。核苷酸是生物体内一类重要含氮化合物,是各种核酸的基本组成单位。根据核酸所含戊糖的不同,可分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)二种。 核酸不但是一切生物细胞的基本成分,还对生物体的生长、发育、繁殖、遗传及变异等重大生命现象起主宰作用。它在生物科学的地位,可用“没有核酸就没有生命”这句话来概括。 饮食核酸的营养保健作用如下: 1.饮食核酸与免疫 ‘ 从核酸对机体各系统的影响来看,免疫系统是最敏感也是最直接受影响的系统。实验表明,核酸是维持机体正常免疫功能和免疫系统生长代谢的必需营养物质。 2.饮食核酸与衰老和内分泌 衰老是机体各组织器官的退行性变化,代谢性、退行性疾病的发生和发展与体内过氧化脂质含量高度正相关。饮食核酸能增加血浆单不饱和脂肪酸和co-3、¨6系列多不饱和脂肪酸的含量,多不饱和脂肪酸的增加可提高机体对抗自由基的能力。饮食核酸作为使遗传物质活泼代谢的原料,具有极强的抗生物氧化、消除体内自由基和全面增强免疫功能及性激素分泌的作用,因此在延缓衰老方面优势显着。 3.饮食核酸与增殖细胞 饮食中补加核酸有助于肝脏再生和受损伤的小肠恢复功能,饮食核酸是维持肝脏处于正常生理状态的必需营养物质。血液中的红细胞、白细胞、血小板和血浆蛋白等也都是代谢较快的增殖细胞系,加之它们中的大多数均无从头合成核酸的能力,因此它们的代谢和功能也都需要充足的核酸营养。再生障碍性贫血和抗癌药物、放疗、化疗等引起的贫血,即缺铁性贫血之外的贫血均需补充核酸营养,以改善骨髓造血功能和血液成分的代谢活力。 4.饮食核酸与癌症 人体每日约有数百万个癌状细胞出现,它们几乎全部被机体的免疫监视系统和核酸、维生素等食物成分,在形成大的癌细胞克隆前排除掉。因此在日常生活中尽量避免致癌因子的作用,增加核酸等防癌因素的作用非常必要。 5.饮食核酸与痴呆等神经障碍 食物核酸提取物对痴呆症状的改善非常令人鼓舞。老年痴呆患者脑内神经纤维变化多的部位,RNA和蛋白质合成显着减少,因此发生记忆障碍。 6.饮食核酸与循环系统 核酸营养对循环系统的作用是抑制过氧化脂质的形成,抑制胆固醇的生成,扩张血管,改善血流,纠正心肌代偿不良,促进血管壁再生,抑制血小板凝集,因此核酸被认为对脑血栓、心肌梗死、高血压和动脉粥样硬化症有较好的营养保健作用。 7、饮食核酸与糖尿病 非胰岛素依赖性糖尿病与生活方式和运动不足关系密切,目前尚无特效疗法,饮食疗法常常被应用于这类患者。如果在普通的饮食疗法的基础上,再加上核酸饮食,将收到更好的效果。 除上述作用外,饮食核酸还有以下作用:减肥,提高机体对环境变化的耐受力,显着的抗疲劳、增强机体对冷热的抵抗力、促进摄人氧气的利用,促进小鼠生殖系统的发育等。 对于婴儿、迅速成长期的孩子、老年体弱多病、全身感染、外伤手术者、肝功能不全以及白细胞、T细胞、淋巴细胞降低人群等,可以额外补充核酸类物质。世界卫生组织规定,每天膳食中核酸的量不大于2克,扣除食物中的核酸摄入量,每天补充小于1.5克核酸是合适的。 食物中,鱼类等海产品富含核酸,此外动物肝脏、脑、心、瘦肉,豆类及豆制品,笋,波菜,蘑菇,木耳,花粉,酵母,香蕉,葡萄,胡萝卜,番茄,苹果,桔子等,含核酸也较丰富。核酸产品有核酸调味品、食品添加剂及保健食品。

Ⅶ 核酸生物学功能

核苷酸 Nucleotide

一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。又称核甙酸。戊糖与有机碱合成核苷,核苷与磷酸合成核苷酸,4种核苷酸组成核酸。核苷酸主要参与构成核酸,许多单核苷酸也具有多种重要的生物学功能,如与能量代谢有关的三磷酸腺苷(ATP)、脱氢辅酶等。某些核苷酸的类似物能干扰核苷酸代谢,可作为抗癌药物。根据糖的不同,核苷酸有核糖核苷酸及脱氧核苷酸两类。根据碱基的不同,又有腺嘌呤核苷酸(腺苷酸,AMP)、鸟嘌呤核苷酸(鸟苷酸,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)及次黄嘌呤核苷酸(肌苷酸,IMP)等。核苷酸中的磷酸又有一分子、两分子及三分子几种形式。此外,核苷酸分子内部还可脱水缩合成为环核苷酸。

核苷酸是核糖核酸及脱氧核糖核酸的基本组成单位,是体内合成核酸的前身物。核苷酸随着核酸分布于生物体内各器官、组织、细胞的核及胞质中,并作为核酸的组成成分参与生物的遗传、发育、生长等基本生命活动。生物体内还有相当数量以游离形式存在的核苷酸。三磷酸腺苷在细胞能量代谢中起着主要的作用。体内的能量释放及吸收主要是以产生及消耗三磷酸腺苷来体现的。此外,三磷酸尿苷、三磷酸胞苷及三磷酸鸟苷也是有些物质合成代谢中能量的来源。腺苷酸还是某些辅酶,如辅酶Ⅰ、Ⅱ及辅酶A等的组成成分。

在生物体内,核苷酸可由一些简单的化合物合成。这些合成原料有天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及 CO2等。嘌呤核苷酸在体内分解代谢可产生尿酸,嘧啶核苷酸分解生成CO2、β-丙氨酸及β-氨基异丁酸等。嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸的代谢紊乱可引起临床症状(见嘌呤代谢紊乱、嘧啶代谢紊乱)。

核苷酸类化合物也有作为药物用于临床治疗者,例如肿瘤化学治疗中常用的5-氟尿嘧啶及6-巯基嘌呤等。

有些核苷酸分子中只有一个磷酸基,所以可称为一磷酸核苷(NMP)。5'-核苷酸的磷酸基还可进一步磷酸化生成二磷酸核苷(NDP)及三磷酸核苷(NTP),其中磷酸之间是以高能键相连。脱氧核苷酸的情况也是如此。

体内还有一类环化核苷酸,即单核苷酸中磷酸部分与核糖中第三位和第五位碳原子同时脱水缩合形成一个环状二酯、即3',5'-环化核苷酸,重要的有3',5'-环腺苷酸(cAMP)和3',5'-环鸟苷酸(cGMP)。

生物学功能 核苷酸类化合物具有重要的生物学功能,它们参与了生物体内几乎所有的生物化学反应过程。现概括为以下五个方面:

① 核苷酸是合成生物大分子核糖核酸 (RNA)及脱氧核糖核酸(DNA)的前身物,RNA中主要有四种类型的核苷酸:AMP、GMP、CMP和UMP。合成前身物则是相应的三磷酸核苷 ATP、GTP、CTP和UTP。DNA中主要有四种类型脱氧核苷酸:dAMP、dGMP、dCMP和dTMP,合成前身物则是dATP、dGTP、dCTP和dUTP。

② 三磷酸腺苷 (ATP)在细胞能量代谢上起着极其重要的作用。物质在氧化时产生的能量一部分贮存在ATP分子的高能磷酸键中。 ATP分子分解放能的反应可以与各种需要能量做功的生物学反应互相配合,发挥各种生理功能,如物质的合成代谢、肌肉的收缩、吸收及分泌、体温维持以及生物电活动等。因此可以认为 ATP是能量代谢转化的中心。

③ ATP还可将高能磷酸键转移给UDP、CDP及GTP生成UTP 、CTP及GTP。它们在有些合成代谢中也是能量的直接来源。而且在某些合成反应中,有些核苷酸衍生物还是活化的中间代谢物。例如,UTP参与糖原合成作用以供给能量,并且 UDP还有携带转运葡萄糖的作用。

④ 腺苷酸还是几种重要辅酶,如辅酶Ⅰ(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,(NAD+)、辅酶Ⅱ(磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,NADP+)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)及辅酶A(CoA)的组成成分。NAD+及 FAD是生物氧化体系的重要组成成分,在传递氢原子或电子中有着重要作用。CoA作为有些酶的辅酶成分,参与糖有氧氧化及脂肪酸氧化作用。

⑤ 环核苷酸对于许多基本的生物学过程有一定的调节作用(见第二信使)。

代谢 可从合成代谢、分解代谢及代谢调节三个方面讨论。

① 合成代谢。嘌呤核苷酸主要由一些简单的化合物合成而来,这些前身物有天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、CO2及一碳单位(甲酰基及次甲基,由四氢叶酸携带)等。它们通过11步酶促反应先合成次黄嘌呤核苷酸(又称肌苷酸)。随后,肌苷酸又在不同部位氨基化而转变生成腺苷酸及鸟苷酸。合成途径的第一步是5-磷酸核糖在酶催化下,活化生成1-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP),这是一个重要的反应。嘌呤核苷酸的从头合成主要是在肝脏中进行,其次是在小肠粘膜及胸腺中进行。

嘌呤核苷酸降解可产生嘌呤碱,嘌呤碱最终分解为尿酸,其中部分分解产物可被重新利用再合成嘌呤核苷酸,这称为回收合成代谢途径,可在骨髓及脾脏等组织中进行。嘌呤核苷酸降解产生的腺嘌呤、鸟嘌呤及次黄嘌呤在磷酸核糖转移酶的催化下,接受3'-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP)分子中的磷酸核糖,生成相应的嘌呤核苷酸。此合成途径也具有一定意义。

嘧啶核苷酸的从头合成主要也在肝脏中进行。合成原料为氨基甲酰磷酸及天门冬氨酸等。氨基甲酰磷酸及天门冬氨酸经过数步酶促反应生成尿苷酸,尿苷酸转变为三磷酸尿苷后,从谷氨酰胺接受氨基生成三磷酸胞苷。

上述体内合成的嘌呤及嘧啶核苷酸均系一磷酸核苷。它们均可在磷酸激酶的催化下,接受 ATP提供的磷酸基,进一步转变为二磷酸核苷及三磷酸核苷

体内还有一类脱氧核糖核苷酸。它们是dAMP、dGMP、dCMP及dTMP。它们组成中的脱氧核糖并非先生成而后组合到核苷酸分子中去,而是通过业已合成的核糖核苷酸的还原作用而生成的。此还原作用发生于二磷酸核苷分子水平上,dADP、dGDP、dCDP及dUDP均可由此而来,但dTMP则不同,它是由dUMP经甲基化作用而生成的。

② 分解代谢。嘌呤核苷酸在体内进行分解代谢,经脱氨基作用生成次黄嘌呤及黄嘌呤,再在黄嘌呤氧代酶催化下,经过氧化作用,最终生成尿酸。尿酸可随尿排出体外,正常人每日尿酸排出量为0.6g。嘧啶核苷酸在体内的分解产物为CO2,β-丙氨酸及β-氨基异丁酸等。

③ 代谢调节。核苷酸在体内的合成受到反馈性的调节作用。嘌呤核苷酸合成的终产物是AMP及GMP,它们可以反馈性地抑制由 IMP转变为AMP及GMP的反应。它们可与 IMP一齐反馈性地抑制合成途径的起始反应PRPP的生成。嘧啶核苷酸合成的产物 CTP也可反馈性地抑制嘧啶合成的起始反应。

与医学的联系 可从代谢异常所致疾病及作为药物两方面讨论。

① 核苷酸代谢的异常。GMP及IMP的回收合成需次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)参与。此酶遗传性缺乏则2~3岁时就可出现智力发育障碍、共济失调,敌对性及侵占性及自毁容貌的表现(莱施-尼汉二氏综合征)。患儿嘌呤核苷酸的从头合成仍可正常进行,但回收合成的障碍就可造成严重后果。

嘌呤核苷酸分解代谢的终产物为尿酸。正常人血中尿酸含量约为2~6mg%,血中尿酸水平的升高(高尿酸血症)常见于痛风。血中尿酸含量超过8mg%时,尿酸就以钠盐形式沉积于关节、软组织、软骨及肾脏等处。原发性痛风症是一种先天代谢缺陷性疾病。患者体内的次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶部分缺乏,致使IMP及GMP 的回收合成减少,结果造成嘌呤核苷酸的从头合成加快。此外,患者体内的磷酸核糖焦磷酸激酶活性异常增高,以致大量地生成PRPP,促使从头合成加快,这些都造成尿酸的大量产生。原发性痛风症可用别嘌呤醇治疗。别嘌呤醇的结构与次黄嘌呤相似,是黄嘌呤氧化酶的抑制剂,可抑制次黄嘌呤及黄嘌呤转变为尿酸的反应,降低血中尿酸水平。继发性痛风,可见于各种肾脏疾病、血液病及淋巴瘤等。患者细胞中核酸大量分解,因而尿酸生成增多。

cAMP对细胞的一些生理活动有广泛的影响。cAMP的合成不足或作用失调与有些疾病过程有关。例如,支气管喘息及银屑病组织中cAMP量较低,又如糖尿病人各种代谢的异常与肝及脂肪组织中cAMP的生成过多也是有联系的。

嘧啶合成障碍有乳清酸尿症,为乳清酸磷酸核糖转移酶及乳清酸核苷酸脱羧酶缺乏所致。

② 核苷酸类似物的临床应用。核苷酸类似物6-巯基嘌呤(6MP)及5-氟尿嘧啶(5FU)用于肿瘤的化学治疗。6-巯基嘌呤的结构与次黄嘌呤相似,其一磷酸核苷对于AMP及GMP合成有关的几个酶有抑制作用,从而选择性地阻止肿瘤的生长。5-氟尿嘧啶的结构与胸腺嘧啶相似,它在体内可转变为一磷酸脱氧核糖氟尿嘧啶核苷(5Fd-UMP)及三磷酸氟尿嘧啶(FUMP)。它们对于胸苷酸合成中的甲基化作用有较强的抑制作用,从而造成癌细胞的死亡。

与核苷酸有关的名词
核苷酸 核苷的磷酸酯,磷酸基与糖上的羟基连接。因为核糖有 3个羟基,所以核糖核苷酸如腺嘌呤核苷酸(简称腺苷酸)。脱氧核糖有两个羟基,因而脱氧核糖核苷酸如腺嘌呤脱氧核糖核苷酸(简称脱氧腺苷酸)只有两种。
核苷多磷酸 含两个以上磷酸基的核苷酸。只带一个磷酸基的核苷酸,叫核苷一磷酸,带两个磷酸基的核苷酸叫核苷二磷酸,依此类推。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)和脱氧腺苷一磷酸(即脱氧腺苷酸,dAMP)、脱氧腺苷二磷酸(dADP)、脱氧腺苷三磷酸(dATP)。天然的核苷多磷酸中,磷酸基多是与戊糖的5′-羟基相连。4 种核苷三磷酸(ATP、GTP、CTP和UTP)、4 种脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTPdCTP和dTTP)分别是RNA和DNA生物合成的原料。
寡核苷酸与多核苷酸 2 ~20个核苷酸连接而成的化合物叫寡核苷酸。20个以上的核苷酸组成的化合物叫多核苷酸。核酸是一种多核苷酸。

重要的核苷酸衍生物
腺苷酸衍生物 ADP和ATP是体内参与氧化磷酸化的高能化合物,ATP也是细胞内最丰富的游离核苷酸(如哺乳动物细胞中ATP浓度接近1毫克分子),水解1克分子ATP约释放7000卡能量。
腺苷-3′,5′-磷酸即环腺苷酸,主要存在于动物细胞中,生物体内的激素通过引起细胞内cAMP的含量发生变化,从而调节糖原、脂肪代谢、蛋白质和核酸的生物合成,所以cAMP被称为第二信使。
2′,5′-寡聚腺苷酸,通常由3个腺苷酸通过2′,5-磷酸二酯键联接而成,即pppA(2)p(5)A(2)P(5)A,是干扰素发挥作用的一个媒介,具有抗病毒、抑制DNA合成和细胞生长、调节免疫反应等生物功能。
几个重要的辅酶都是腺苷酸衍生物。ATP 就是其中最重要的一个。此外,NA、NAD和FAD,可通过氢原子的得失参与许多氧化还原反应。辅酶 A行使活化脂肪酸功能,与脂肪酸、萜类和类固醇生物合成有关。
腺苷-3′-磷酸-5′-磷酰硫酸是硫酸根的活化形式,蛋白聚糖的糖组分中硫酸根的来源。甲硫氨酸被腺苷活化得到S-腺苷甲硫氨酸,它在生物体内广泛用作甲基供体。
鸟苷酸衍生物 在某些需能反应中,如蛋白质生物合成的起始和延伸,不能使用ADP和ATP,而要GDP和GTP参与反应。鸟苷-3′,5′-磷酸也是一个细胞信号分子,在某些情况下,cGMP与cAMP是一对相互制约的化合物,两者一起调节细胞内许多重要反应。鸟苷-3′-二磷酸-5′-二磷酸 (ppGpp)和鸟苷-3′-二磷酸-5′-三磷酸(pppGpp)则与基因表达的调控有关。
胞苷酸衍生物 CDP和CTP也是一类高能化合物。与磷脂类代谢有关的胞苷酸衍生物有CDP-胆碱、CDP-乙醇胺、CDP-二甘油酯等
尿苷酸衍生物 在糖代谢中起着重要作用,UDP是单糖的活化载体,参与糖与双糖多糖的生物合成,如UDP-半乳糖是乳糖的前体,UDP-葡萄糖是糖原的前体,UDP-N-乙酰葡糖胺与糖蛋白生物合成有关。UDP和 UTP也是一类高能磷酸化合物。

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