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2014-02-06T05:26:31Z

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[[核酸]]是生物体内的[[高分子化合物]]，包括[[DNA]]和[[RNA]]两大类。

==一、元素组成==

组成核酸的元素有C、H、O、N、P等，与[[蛋白质]]比较，其组成上有两个特点：一是核酸一般不含元素S，二是核酸中P元素的含量较多并且恒定，约占9～10%。因此，核酸定量测定的经典方法，是以测定P含量来代表核酸量。

==二、[[化学]]组成与基本单位==

核酸经水解可得到很多[[核苷酸]]，因此核苷酸是核酸的基本单位。核酸就是由很多[[单核苷酸]]聚合形成的多聚核苷酸。核苷酸可被水解产生[[核苷]]和[[磷酸]]，核苷还可再进一步水解，产生[[戊糖]]和[[含氮碱基]](图15－1)。

{{图片|grac41vp.jpg|核酸的组成}}

图15－1　核酸的组成

核苷酸中的[[碱基]]均为含氮杂环[[化合物]]，它们分别属于嘌呤[[衍生物]]和[[嘧啶]]衍生物。核苷酸中的嘌呤碱(purine)主要是[[鸟嘌呤]](guanine,G)和[[腺嘌呤]](adenine,A)，嘧啶碱(pyrimidine)主要是[[胞嘧啶]](cytosine,C)、[[尿嘧啶]](uracil,U)和[[胸腺嘧啶]](thymine,T)。DNA和RNA都含有鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)；胸腺嘧啶(T)一般而言只存在于DNA中，不存在于RNA中；而尿嘧啶(U)只存在于RNA中，不存在于DNA中。它们的化学结构请参见图示。

{{图片|grac47fr.jpg|}}

核酸中五种碱基中的酮基和氨基，均位于碱基[[环中]]氮原子的邻位，可以发生酮式一[[烯醇]]式或氨基亚氨基之间的结构互变。这种[[互变异构]]在[[基因]]的[[突变]]和[[生物]]的进化中具有重要作用。

{{图片|grac4dq0.jpg|}}

有些核酸中还含有修饰碱基(modifiedcomponent)，(或稀有碱基，unusual component)，这些碱基大多是在上述嘌呤或嘧啶碱的不同部位[[甲基化]](methylation)或进行其它的[[化学修饰]]而形成的衍生物。一般这些碱基在核酸中的含量稀少，在各种类型核酸中的分布也不均一。DNA中的修饰碱基主要见于[[噬菌体]]DNA，如5-[[甲基胞嘧啶]](m5C)，5-羟甲基胞嘧啶hm5C；RNA中以tRNA含修饰碱基最多，如1-甲基腺嘌呤(m1A)，2，2一二[[甲基鸟嘌呤]](m22G)和5，6-[[二氢尿嘧啶]](DHU)等。

{{图片|grac44nn.jpg|}}

嘌呤和嘧啶环中含有[[共轭]]双键，对260nm左右波长的紫外光有较强的吸收。碱基的这一特性常被用来对碱基、核苷、核苷酸和核酸进行定性和定量分析。

核酸中的戊糖有[[核糖]](ribose)和脱氧核糖(deoxyribose)两种，分别存在于[[核糖核苷酸]]和脱氧核糖核苷酸中。为了与碱基标号相区别，通常将戊糖的C原子编号都加上“′”，如C1′表示糖的第一位碳原子。

戊糖与嘧啶或嘌呤碱以[[糖苷键]]连接就称为核苷，通常是戊糖的C1′与嘧啶碱的N1或嘌呤碱的N9相连接。

核苷中戊糖的[[羟基]]与磷酸以[[磷酸酯]]键连接而成为核苷酸。生物体内的核苷酸大多数是核糖或脱氧核糖的C5′上羟基被磷酸酯化，形成5′核苷酸。核苷酸在5′进一步磷酸化即生成[[二磷酸]]核苷和三磷酸核苷。以核糖[[腺苷酸]]为例，除AMP外，还有二磷酸[[腺苷]](ADP，adenosine 5′－diphosphate)和[[三磷酸腺苷]]([[ATP]]，adenosine 5′-triphosphate)两种形式。核苷酸的二磷酸酯和三磷[[酸酯]]多为核苷酸有关[[代谢]]的中间产物或者[[酶活性]]和代谢的[[调节物]]质，以及作为核苷酸有关代谢的中间产物或者酶活性和代谢的调节物质，以及作为[[生理]]储能和供能的重要形式。

核苷酸还有环化的形式。它们主要是3′，5′－[[环化腺苷酸]](cAMP,adenosine 3′,5′－cyclicmonophosphate)和3′，5′－环化鸟苷酸(cGMP,guanosine 3′，5′－cyclic monophosphate)，化学结构如下。环[[化核]]苷酸在细胞内代谢的调节和跨[[细胞膜]]信号中起着十分重要的作用。

{{图片|grac4ad0.jpg|}}

表15－1　核苷酸及相应的核苷、碱基名称中英文对照表

{| class="wikitable"
| 核苷酸
| 核苷
| 碱基
|-
| 腺苷酸（AMP)
| 腺苷
| 腺嘌呤（A)
|-
| adenosine monophosphate
| adenosine
| adenine
|-
| [[脱氧腺苷]]酸（dAMP)
| 脱氧腺苷
|
|-
| deoxydenosine monophosphate
| deoxyadenosine
|
|-
| 鸟苷酸（GMP)
| 鸟苷
| 鸟嘌呤（G)
|-
| guanosine monophosphate
| guanosine
| guanine
|-
| [[脱氧鸟苷]]酸（dGMP)
| 脱氧鸟苷
|
|-
| deoxyguanosine monophosphate
| deoxyguanosine
|
|-
| [[胞苷酸]]（CMP)
| [[胞苷]]
| 胞嘧啶（C)
|-
| cytidine monophosphate
| cytidine
| cytosine
|-
| 胞氧胞苷酸（dCMP)
| [[脱氧胞苷]]
|
|-
| deoxycytidine monophosphate
| deoxycytidine
|
|-
| [[胸苷酸]]（TMP/dTMP)
| [[胸苷]]
| 胸腺嘧啶（T）
|-
| thymidine monophate
| thymidine
| thymine
|-
| [[尿苷酸]]（UMP)
| [[尿苷]]
| 尿嘧啶（U）
|-
| uridine monophosphate
| uridine
| uracil
|}
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生物化学与分子生物学/核酸的化学组成 - 版本历史

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