核酸中含氮碱基具体含有的物质

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  • 核酸

    核酸(nucleic acid)是重要的生物大分子,它的构件分子是核苷酸(nucleotide).

    天然存在的核酸可分为:

    ╭ 脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)

    ╰ 核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)

    DNA贮存细胞所有的遗传信息,是物种保持进化和世代繁衍的物质基础.

    RNA中参与蛋白质合成的有三类:

    ╭ 转移RNA(transfer RNA,tRNA)

    ∣ 核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)

    ╰ 信使RNA(messenger RNA,mRNA)

    20世纪末,发现许多新的具有特殊功能的RNA,几乎涉及细胞功能的各个方面.

    核苷酸可分为:

    ╭ 核糖核苷酸:是RNA的构件分子

    ╰ 脱氧核糖核苷酸:是DNA构件分子.

    细胞内还有各种游离的核苷酸和核苷酸衍生物,它们具有重要的生理功能.

    核苷酸由:

    ╭ 核苷(nucleoside)

    ╰ 磷酸

    核苷由:

    ╭ 碱基(base)

    ╰ 戊糖

    碱基(base):

    构成核苷酸中的碱基是含氮杂环化合物,由嘧啶(pyrimidine)和嘌呤(purine)构成.

    核酸:

    ╭ 嘌呤碱 :

    ╭ 腺嘌呤

    ∣ ╰ 鸟嘌呤

    ╰ 嘧啶碱 :

    ╭ 胞嘧啶

    ∣ 胸腺嘧啶

    ╰ 尿嘧啶

    ╭ DNA中含有腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶,胸腺嘧啶主要存在于DNA中.

    ╰ RNA中含有腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶,尿嘧啶主要存在于RNA中.

    在某些tRNA分子中也有胸腺嘧啶,少数几种噬菌体的DNA含尿嘧啶而不是胸腺嘧啶.这五种碱基受介质pH的影响出现酮式、烯醇式互变异构体.

    在DNA和RNA中,尤其是tRNA中还有一些含量甚少的碱基,称为稀有碱基(rare bases)稀有碱基种类很多,大多数是甲基化碱基.tRNA中含稀有碱基高达10%.

    戊糖:

    核酸中有两种戊糖DNA中为D-2-脱氧核糖(D-2-deoxyribose),RNA中则为D-核糖(D-ribose).在核苷酸中,为了与碱基中的碳原子编号相区别核糖或脱氧核糖中碳原子标以C-1’,C-2’等.脱氧核糖与核糖两者的差别只在于脱氧核糖中与2’位碳原子连结的不是羟基而是氢,这一差别使DNA在化学上比RNA稳定得多.

    核苷:

    核苷是戊糖与碱基之间以糖苷键(glycosidic bond)相连接而成.戊糖中C-1’与嘧啶碱的N-1或者与嘌吟碱的N9相连接,戊糖与碱基间的连接键是N-C键,一般称为N-糖苷键.

    RNA中含有稀有碱基,并且还存在异构化的核苷.如在tRNA和rRNA中含有少量假尿嘧啶核苷(用ψ表示),在它的结构中戊糖的C-1不是与尿嘧啶的N-1相连接,而是与尿嘧啶C-5相连接.

    核苷酸:

    核苷中的戊糖5’碳原子上羟基被磷酸酯化形成核苷酸.核苷酸分为核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸两大类.依磷酸基团的多少,有一磷酸核苷、二磷酸核苷、三磷酸核苷.核苷酸在体内除构成核酸外,尚有一些游离核苷酸参与物质代谢、能量代谢与代谢调节,如三磷酸腺苷(ATP)是体内重要能量载体;三磷酸尿苷参与糖原的合成;三磷酸胞苷参与磷脂的合成;环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)作为第二信使,在信号传递过程中起重要作用;核苷酸还参与某些生物活性物质的组成:如尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD).