第五章核苷酸课件.ppt

1、第五章 核苷酸 提要提要 一、碱基 二、核苷 三、核苷酸 碱基 嘧啶 胞嘧啶(DNA,RNA)尿嘧啶(RNA)胸腺嘧啶(DNA)嘌呤 腺嘌呤(DNA,RNA)鸟嘌呤(DNA,RNA)嘧啶环和嘌呤环的编号以及各种碱基的化学结构嘧啶环和嘌呤环的编号以及各种碱基的化学结构 茶碱和咖啡因的化学结构茶碱和咖啡因的化学结构 碱基的性质碱基的性质?碱基几乎不溶于水，这与其芳香族的杂环结构有关。?互变异构?酸碱解离?强烈的紫外吸收，其最大吸收值在260nm。碱基的互变异构碱基的互变异构 核糖和脱氧核糖核糖和脱氧核糖?D-核糖 存在于RNA?2-脱氧-D-核糖 存在于DNA?差别：-2-OH vs 2-H?这种

2、差别影响到二级结构和稳定性。核苷核苷?核苷是由戊糖和碱基通过-N糖苷键形成的糖苷。核苷中的戊糖有D-核糖和2-脱氧-D-核糖两种，它们都以呋喃型环状结构存在。前者形成核糖核苷，后者形成脱氧核苷。核苷中的糖苷键由戊糖的异头体C原子与嘧啶碱基的N1或嘌呤碱基 N9形成。为了避免碱基环上原子的编号与呋喃糖环上原子编号混淆，在呋喃环上各原子编号的阿拉伯数字后需加“”.?在核苷中，碱基在糖苷键上的旋转受到空间位阻的限制。结果核苷和核苷酸能以顺式和反式两种构象存在。顺式核苷的碱基与戊糖环在同一个方向，反式核苷的碱基与戊糖环在相反的方向。?由于嘧啶环O2和戊糖环C5之间的空间位阻，嘧啶核苷通常为反式构象。嘌

3、呤核苷可采取两种构象。自由的嘌呤核苷（特别是鸟苷）更容易形成顺式构象，但是，DNA和RNA螺旋中的嘌呤核苷主要为反式构象。嘧啶核苷和嘌呤核苷的化学结构嘧啶核苷和嘌呤核苷的化学结构 几种修饰核苷几种修饰核苷 核苷酸核苷酸?核苷酸是核苷的戊糖羟基的磷酸酯。核糖核苷的磷酸酯为核糖核苷酸，脱氧核苷的磷酸酯为脱氧核苷酸。理论上，核苷的5-OH、3-OH和2-OH均可以被磷酸化而分别形成核苷-5-磷酸、核苷-3-磷酸和核苷-2-磷酸。但是，自然界的核苷酸多为核苷-5-磷酸。?核苷单磷酸（NMP）是指核苷的单磷酸酯。核苷单磷酸可以通过一次成酐反应形成核苷二磷酸（NDP）。核苷二磷酸再通过一次成酐反应生成核苷

4、三磷酸（NTP）。为了将核苷二磷酸和核苷三磷酸上不同的磷酸根区分开来，将直接与戊糖5-羟基相连的磷酸定为磷酸根，其余两个磷酸根从里到外依次被称为磷酸根和磷酸根。常见的核糖核苷酸的化学结构常见的核糖核苷酸的化学结构 AMP、ADP和ATP 环核苷酸的化学结构环核苷酸的化学结构 核苷酸的生物功能核苷酸的生物功能 能量货币，通常是ATP，有时使用UTP（糖原合成）、CTP（磷脂合成）和GTP（蛋白质合成）；核酸合成的前体：NTPRNA，dNTPDNA；信息传导，例如cAMP和cGMP作为某些激素的第二信使，鸟苷酸能构调节G蛋白的活性；作为其它物质的前体或辅酶/辅基的成分，如ADP为辅酶I和II的组分，鸟苷酸作为第一类内含子的辅酶；活化的中间物，如UDPGlc和CDP-乙醇胺分别参与糖原和磷脂酰乙醇胺的合成；作为酶的别构效应物参与代谢的调节，如ATP为磷酸果糖激酶-1的负别构效应物，AMP 作为糖原磷酸化酶的正别构效应物;调节基因表达。例如鸟苷-5-二磷酸-3-二磷酸（ppGpp）和鸟苷-5-三磷酸-3-二磷酸（pppGpp）参与调节原核细胞蛋白质的合成。