生物化學與分子生物學/核苷酸的化學結構

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生物化學與分子生物學

核苷酸代謝
- 核苷酸的化學結構
- 嘌呤核苷酸的合成代謝
- 嘧啶核苷酸的合成代謝
- 脫氧核糖核苷酸的生成
- 核苷酸的分解代謝

核苷酸是組成核酸的基本單位。組成DNA的核苷酸是脫氧核糖核苷酸(deoxyribonucleotide)。組成RNA的是核糖核苷酸(ribonudeotide)。核苷酸可以進一步水解為核苷(nucleoside)和磷酸，核苷又可以水解為戊糖(pentose)和堿基(base)(圖8-1)

核酸的組成

圖8-1　核酸的組成

核苷酸中的戊糖有核糖(ribose)和脫氧核糖(deoxyribose)兩種，分別存在于核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸中。核苷酸中的堿基均為含氮雜環化合物，分屬于嘌呤衍生物和嘧啶衍生物。核苷酸中的嘌呤堿基主要有鳥嘌呤(guanine)和腺嘌呤(adenine)；嘧啶堿基主要有：尿嘧啶(uracil)、胞嘧啶(cytosine)和胸腺嘧啶(thymine)。其中尿嘧啶只存在于RNA中，而胸腺嘧啶只存在于DNA中。

核糖核苷酸(a)和脫氧核糖核苷酸(b)的化學結構

圖8-2　核糖核苷酸(a)和脫氧核糖核苷酸(b)的化學結構

堿基與戊糖以糖苷鍵相連接構成核苷，通常是戊糖的C1′與嘧啶堿的N1或嘌呤堿的N9相連接。核苷中的戊糖與磷酸以磷酸酯鍵連接構成核苷酸。(圖8-2)體內核苷酸大多數是以核糖或脫氧核糖C5′上羥基被磷酸化，形成5′一核苷酸(5′－nucleotide)。除一磷酸核苷外，體內還有核苷的二磷酸酯和三磷酸酯形式。以核糖腺苷酸為例，除AMP外，還有二磷酸腺苷(adenosine5′-diphosphate ADP)及三磷酸腺苷(adenosine5′-triphosphate ATP)。二磷酸核苷酸和三磷酸核苷酸多為核苷酸有關代謝中間產物或酶活性及代謝的調節物質。三磷酸核苷酸是參與核酸合成的直接形式，并同時為生理儲能和供能的重要形式。