核酸与核苷酸（二）

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

　　核苷（nucleoside）是戊糖与碱基缩合而成的。糖的第一位碳原子与嘧啶的第一位氮原子或嘌呤的第九位氮原子以N-糖苷键相连。戊糖是呋喃环，C1是不对称碳原子，核酸中的糖苷键都是β糖苷键。碱基与糖环平面互相垂直。在tRNA中含有少量假尿嘧啶核苷（Ψ），它的核糖与嘧啶环的C5相连。

核酸与核苷酸（二）

　　核苷

　　核苷的命名是碱基名称加“核苷”或“脱氧核苷”。规定用三字母符号表示碱基，用单字母符号表示核苷，前面加d表示脱氧核苷。戊糖的原子用带’的数字编号，碱基用不带’的数字编号。

核酸与核苷酸（二）

　　戊糖的原子编号

　　稀有核苷（修饰核苷）也用单字母符号表示，如D表示二氢尿嘧啶核苷，T表示胸苷。如果碱基上有修饰基团，就在表示核苷的大写字母前加上代表修饰基团的小写字母，在这个小写字母的右上方写明修饰位置，右下方写明修饰基团的数量（如只有一个可省略）。如m2G表示2-N-甲基鸟苷，m2，2，73G表示N2,N2,7-三甲基鸟苷，S4U表示4-硫代尿苷。核糖上的修饰基团写在表示核苷的大写字母右边，如Cm表示2'-O-甲基胞苷。

　　核苷中戊糖的羟基被磷酸酯化，就形成核苷酸（nucleotide）。核糖核苷的糖环上有三个羟基，可形成三种核苷酸：2’、3’和5’-核糖核苷酸。脱氧核糖只有3’和5’两种。生物体内游离存在的多是5’核苷酸。用碱水解RNA可得到2’和3’核糖核苷酸的混合物。

核酸与核苷酸（二）

　　核苷酸

　　稀有碱基也可形成相应的核苷酸。在天然DNA中已找到十多种脱氧核糖核苷酸，在RNA中找到了几十种核糖核苷酸。

　　细胞内有一些游离的多磷酸核苷酸，它们具有重要的生理功能。5’-NDP是核苷的焦磷酸酯，5’-NTP是核苷的三磷酸酯。最常见的是5’-ADP和5’-ATP。ATP上的磷酸残基由近向远以α、β、γ编号。

核酸与核苷酸（二）

　　ATP上的磷酸残基由近向远以α、β、γ编号

　　ATP外侧两个磷酸酯键水解时可释放出7.3千卡/摩尔能量，而普通磷酸酯键只有2千卡，所以被称为高能磷酸键（～P）。因此ATP在细胞能量代谢中起极其重要的作用，许多化学反应需要由ATP提供能量。高能磷酸键不稳定，在1 mol/L HCl中，100℃水解7分钟即可脱落，而α-磷酸则稳定得多。利用这一特性可测定ATP和ADP中不稳定磷的含量。

　　GTP、CTP、UTP在某些生化反应中也具有传递能量的作用，但不普遍。GTP常参与某些蛋白质构象变化。UDP在多糖合成中可作为携带葡萄糖的载体，CDP在磷脂的合成中作为携带胆碱的载体。各种三磷酸核苷酸都是合成DNA或RNA的前体。

　　核苷酸可以参与构成辅酶，如NAD、FAD、CoA等都含有AMP成分。鸟嘌呤核苷四磷酸和五磷酸在大肠杆菌中参与rRNA合成的调控。

核酸与核苷酸（二）