核酸的代谢王镜岩生物化学全

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核酸的结构王镜岩生物化学全

第 14 章核酸的结构
获1960年诺贝尔生理医学奖
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
核酸的组成
核酸基本结构单位
水
核苷酸
解
磷酸核苷
核糖脱氧核糖
戊糖碱基
嘌呤AG 嘧啶CTU
戊糖
核酸的分类就是根据所含戊糖种类不同而分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)
DNA 嘌呤碱腺嘌呤(adenine) 鸟嘌呤(guanine) RNA 腺嘌呤(adenine) 鸟嘌呤(guanine)
• 1. tRNA结构特点：
• tRNA通常由73至93个核苷酸组成，相对分子质量都在25000左右，沉降常数为4S。含有较多稀有碱基，可达碱基总数的10％～15％。
• 沉降系数：指在单位离心力的作用下粒子的沉降速度，以svedberg表示，简写为S，单位为秒，1S = 1X10-13 s
• 2. rRNA结构特点：
• 细菌的rRNA有5S、16S和23S三种， • 哺乳动物的rRNA有5S、5.8S、18S和 28S四种， • rRNA核苷酸少数是稀有碱基
• （3）应用X射线衍射法已证明，核苷中的碱基与糖环平面互相垂直。
三、核苷酸
核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化。
酯键
5` 4` 3` 2` 1`
碱基连接（糖苷键）
（对DNA为H）
第二节核酸的共价结构
• 一、核酸的共价结构
• 也就是核酸的一级结构，通常是指核酸的核苷酸序列。鉴定方法：
1. 核酸的酸碱滴定曲线显示，在核酸分子中的磷酸基只有一级解离，它的另两个酸基必定与糖环的羟基形成了磷酸二酯键。由此可见，核酸中的核苷酸以磷酸二酯键彼此相连。 2.使用特殊的核酸酶水解核酸的磷酸二酯键。（蛇毒水解3’—羟基形成的磷酸酯键；牛脾水解 5’—羟基形成的磷酸酯键）

王镜岩(第三版)生物化学下册课后习题答案

第19章代谢总论⒈怎样理解新陈代谢？答：新陈代谢是生物体内一切化学变化的总称，是生物体表现其生命活动的重要特征之一。

它是由多酶体系协同作用的化学反应网络。

新陈代谢包括分解代谢和合成代谢两个方面。

新陈代谢的功能可概括为五个方而：①从周围环境中获得营养物质。

②将外界引入的营养物质转变为自身需要的结构元件。

③将结构元件装配成自身的大分子。

④形成或分解生物体特殊功能所需的生物分子。

⑤提供机体生命活动所需的一切能量。

⒉能量代谢在新陈代谢中占何等地位？答：生物体的一切生命活动都需要能量。

生物体的生长、发育，包括核酸、蛋白质的生物合成，机体运动，包括肌肉的收缩以及生物膜的传递、运输功能等等，都需要消耗能量。

如果没有能量来源生命活动也就无法进行．生命也就停止。

⒊在能量储存和传递中，哪些物质起着重要作用？答：在能量储存和传递中，ATP（腺苷三磷酸）、GTP（鸟苷三磷酸）、UTP（尿苷三磷酸）以及CTP（胞苷三磷酸）等起着重要作用。

⒋新陈代谢有哪些调节机制？代谢调节有何生物意义？答：新陈代谢的调节可慨括地划分为三个不同水平：分子水平、细胞水平和整体水平。

分子水平的调节包括反应物和产物的调节（主要是浓度的调节和酶的调节）。

酶的调节是最基本的代谢调节，包括酶的数量调节以及酶活性的调节等。

酶的数量不只受到合成速率的调节，也受到降解速率的调节。

合成速率和降解速率都备有一系列的调节机制。

在酶的活性调节机制中，比较普遍的调节机制是可逆的变构调节和共价修饰两种形式。

细胞的特殊结构与酶结合在一起，使酶的作用具有严格的定位条理性，从而使代谢途径得到分隔控制。

多细胞生物还受到在整体水平上的调节。

这主要包括激素的调节和神经的调节。

高等真核生物由于分化出执行不同功能的各种器官，而使新陈代谢受到合理的分工安排。

人类还受到高级神经活动的调节。

除上述各方面的调节作用外，还有来自基因表达的调节作用。

代谢调节的生物学意义在于代谢调节使生物机体能够适应其内、外复杂的变化环境，从而得以生存。

[王镜岩生物化学第三版笔记]第六章核酸

第六章核酸核酸是遗传物质1868年瑞士Miesher.从脓细胞的细胞核中分离出可溶于碱而不溶于稀酸的酸性物质。

间接证据：同一种生物的不同种类的不同生长期的细胞，DNA含量基本恒定。

直接证据：T2噬菌体DNA感染E.coli用35S标记噬菌体蛋白质，感染E.coli，又用32P标记噬菌体核酸，感染E.coliDNA、RNA的分布（DNA在核内，RNA在核外）。

第一节核酸的化学组成核酸是一种线形多聚核苷酸，基本组成单位是核苷酸。

结构层次：核酸核苷酸组成核酸的戊糖有两种：：D-核糖和D-2-脱氧核糖，据此，可以将核酸分为两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）P330 表5-1 两类核酸的基本化学组成一、碱基1. 嘌呤碱：腺嘌呤鸟嘌呤2. 嘧啶碱：胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶P331 结构式3. 修饰碱基植物中有大量5-甲基胞嘧啶。

E.coli噬菌体中，5-羟甲基胞嘧啶代替C。

稀有碱基：100余种，多数是甲基化的产物。

DNA由A、G、C、T碱基构成。

RNA由A、G、C、U碱基构成。

二、核苷核苷由戊糖和碱基缩合而成，糖环上C1与嘧啶碱的N1或与嘌呤碱的N9连接。

核酸中的核苷均为β-型核苷P332 结构式腺嘌呤核苷胞嘧啶脱氧核苷DNA 的戊糖是：脱氧核糖RNA 的戊糖是：核糖三、核苷酸核苷中戊糖C3、C5羟基被磷酸酯化，生成核苷酸。

1、构成DNA、RNA的核苷酸P333表5-32、细胞内游离核苷酸及其衍生物①核苷5’-多磷酸化合物A TP、GTP、CTP、ppppA、ppppG在能量代谢和物质代谢及调控中起重要作用。

②环核苷酸cAMP（3’，5’-cAMP） cGMP（3’，5’-cGMP）它们作为质膜的激素的第二信使起作用，cAMP调节细胞的糖代谢、脂代谢。

③核苷5’多磷酸3’多磷酸化合物ppGpp pppGpp ppApp④核苷酸衍生物HSCoA、 NAD+、NADP+、FAD等辅助因子。

GDP-半乳糖、GDP-葡萄糖等是糖蛋白生物合成的活性糖基供体。

15 核酸的物理化学性质-王镜岩生物化学(全)

（3）低盐变性：<0.01mol/l时，由于磷酸基的静电斥力，可以配对的碱基无法相互靠近。（4）变性剂：尿素、甲醛，可以打开氢键
2. 核酸变性的特点
• （1）一系列物化性质也随之发生改变：紫外吸光度值升高，粘度降低，浮力密度升高，酸碱滴定曲线改变等 • （2）变性作用发生在一个很窄的温度范围内。 • 通常把加热变性使DNA的双螺旋结构失去一半时的温度称为该DNA的熔点或熔解温度，用Tm表示。DNA的Tm值一般在82— 95℃之间
(3) 限制性内切酶
限制性核酸内切酶：存在于细菌体内的，专门降
解外源 DNA ，是一类能够识别双链 DNA 分子中的某种
特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。往往与一种甲基化酶同时成对地存在。识别相同的碱基序列，当内切酶作用位点上的某一些碱基
被甲基化修饰后，限制酶就不能再降解这种DNA了。
1. 引起核酸变性的因素
（1）热变性：加热使氢键断裂，碱基分子内能升高，碱基堆积力减小，使用最广泛。缺点是高温可能引起酯键断裂，得到长短不一的单链DNA；80～100℃ （2）酸碱变性：在pH<4.5或pH>11即可引起变性。在制备单链DNA时优先采取pH=11.3的碱变性，全部氢键都被淘汰。
（2）、有足够的温度以破坏无规则的
链内氢键，但又不能太高，否则配对碱基之间的氢键又难以形成，一般用比Tm低
20--25℃的温度。
将热变性的DNA骤然冷却时，DNA不可能
复性。缓慢冷却时，可以复性---退火。
（3）、DNA的性质也影响复性
DNA的片段越大，复性越慢。
DNA的浓度越大，复性越快。
重复序列越多，复性越快。

第十九章代谢调空--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版)

第十九章代谢调空第一节代谢途径之间的联系一、代谢网络（一）糖、脂和蛋白质的关系：通过6－磷酸葡萄糖、丙酮酸和乙酰辅酶A三个中间物相互联系。

脂类中的甘油、糖类和蛋白质之间可互相转化，脂肪酸在植物和微生物体内可通过乙醛酸循环由乙酰辅酶A合成琥珀酸，然后转变为糖类或蛋白质，而动物体内不存在乙醛酸循环，一般不能由乙酰辅酶A生成糖和蛋白质。

（二）核酸与代谢的关系：核酸不是重要的碳源、氮源和能源，但核酸通过控制蛋白质的合成可影响细胞的组成成分和代谢类型。

许多核苷酸在代谢中起着重要作用，如ATP、辅酶等。

另一方面，核酸的代谢也受其他物质，特别是蛋白质的影响。

（三）各种物质在代谢中是彼此影响、相互转化和密切联系的。

三羧酸循环不仅是各种物质共同的代谢途径，而且是他们互相联系的渠道。

二、分解代谢与合成代谢的单向性虽然酶促反应是可逆的，但在生物体内，代谢过程是单向的。

一些关键部位的代谢是由不同的酶催化正反应和逆反应的。

这样可使两种反应都处于热力学的有利状态。

一般a酮酸脱羧的反应、激酶催化的反应、羧化反应等都是不可逆的。

这些反应常受到严密调控，成为关键步骤。

三、能量的代谢（一）ATP是通用的能量载体（二）NADPH以还原力的形式携带能量（三）ATP、还原力和构造单元用于生物合成第二节酶活性的调节一、前馈和反馈（一）前馈即底物对反应速度的影响，有正负作用。

一般起促进作用，有时为避免代谢途径过分拥挤，当底物过量时有负前馈。

此时过量底物可转向其他途径。

如高浓度的乙酰辅酶A是其羧化酶的变构抑制剂，可避免丙二酸单酰辅酶A合成过多。

（二）反馈一般起抑制作用，包括变构调节；也有反馈激活，如磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的调节：其产物草酰乙酸是合成天冬氨酸和嘧啶核苷酸的前体，嘧啶核苷酸的反馈抑制使天冬氨酸积累，从而减少草酰乙酸的合成。

而草酰乙酸对三羧酸循环是必须的，为维持三羧酸循环，产生了三种正调节：嘧啶核苷酸和乙酰辅酶A的反馈激活和二磷酸果糖的前馈激活。

王镜岩《生物化学》笔记（完整版）

王镜岩《生物化学》笔记（完整版）第一章蛋白质化学教学目标：1.掌握蛋白质的概念、重要性和分子组成。

2.掌握α-氨基酸的结构通式和20种氨基酸的名称、符号、结构、分类；掌握氨基酸的重要性质；熟悉肽和活性肽的概念。

3.掌握蛋白质的一、二、三、四级结构的特点及其重要化学键。

4.了解蛋白质结构与功能间的关系。

5.熟悉蛋白质的重要性质和分类导入：100年前，恩格斯指出“蛋白体是生命的存在形式”；今天人们如何认识蛋白质的概念和重要性？1839年荷兰化学家马尔德（G.J.Mulder）研究了乳和蛋中的清蛋白,并按瑞典化学家Berzelius的提议把提取的物质命名为蛋白质（Protein，源自希腊语，意指“第一重要的”）。

德国化学家费希尔(E.Fischer)研究了蛋白质的组成和结构，在1907年奠立蛋白质化学。

英国的鲍林(L.Pauling)在1951年推引出蛋白质的螺旋；桑格(F.Sanger)在1953年测出胰岛素的一级结构。

佩鲁茨(M.F.Perutz)和肯德鲁(J.C.kendrew)在1960年测定血红蛋白和肌红蛋白的晶体结构。

1965年，我国生化学者首先合成了具有生物活性的蛋白质——胰岛素（insulin）。

蛋白质是由L-α-氨基酸通过肽键缩合而成的，具有较稳定的构象和一定生物功能的生物大分子（biomacromolecule）。

蛋白质是生命活动所依赖的物质基础，是生物体中含量最丰富的大分子。

单细胞的大肠杆菌含有3000多种蛋白质，而人体有10万种以上结构和功能各异的蛋白质，人体干重的45%是蛋白质。

生命是物质运动的高级形式，是通过蛋白质的多种功能来实现的。

新陈代谢的所有的化学反应几乎都是在酶的催化下进行的，已发现的酶绝大多数是蛋白质。

生命活动所需要的许多小分子物质和离子，它们的运输由蛋白质来完成。

生物的运动、生物体的防御体系离不开蛋白质。

蛋白质在遗传信息的控制、细胞膜的通透性，以及高等动物的记忆、识别机构等方面都起着重要的作用。

第十章__代谢总论--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版)

合成代谢所需的能量主要用于活化前体或构件分子，以及用于还原步骤等。
四、信息来源
生物大分子有两种组装模式：
1.模板指导组装核酸和蛋白质的合成，都以先在的信息分子为模板。如DNA复制、转录以及反转录、翻译都是在模板指导下的聚合过程。所需的信息存在于模板分子的构件序列中，能量来自活化的构件分子或ATP等。生物大分子形成高级结构并构成亚细胞结构是自我组装过程，其信息存在于一级结构中，其能量来自非共价作用力，即组装过程中释放的自由能。
3.其它高能化合物
UTP参与多糖合成，CTP参与脂类合成，GTP参与蛋白质合成。
烯醇酯、硫酯等也是高能化合物，如磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰辅酶A等。高能化合物根据键型可分为磷氧键型、氮磷键型、硫酯键型、甲硫键型等，绝大多数含磷酸基团。
磷酸肌酸和磷酸精氨酸可通过磷酸基团的转移作为储能物质，称为磷酸原。磷酸肌酸是易兴奋组织如肌肉、脑、神经等唯一能起暂时储能作用的物质ΔG0’为-10.3千卡/摩尔，是ATP的能量储存库。肌肉中的含量比ATP高3-4倍，可维持ATP水平的恒定。磷酸精氨酸是无脊椎动物肌肉中的储能物质，与磷酸肌酸类似。
2.酶促组装有些构件序列简单均一的大分子通过酶促组装聚合而成。其信息指令来自酶分子，不需要模板。如糖原、肽聚糖、一些小肽等，都在专一的酶指导Fra bibliotek催化下合成。
第三节分解代谢
一、阶段性和趋同性
生物大分子的分解有三个阶段：水解产生构件分子、氧化分解产生乙酰辅酶A、氧化成二氧化碳和水。在这个过程中，随着结构层次的降低，倾向产生少数共同的分解产物，即具有趋同性。
2.ATP及其偶联作用
生物体内的放能和需能反应经常以ATP相偶联。ATP可分解为ADP或AMP。前者如各种激酶，后者如乙酰辅酶A的合成。反应过程中有的由一个酶催化，如谷氨酰胺合成酶，先生成磷酰谷氨酸中间物，它是谷氨酸的活化形式，再与氨反应；有的需多个酶参与，如蔗糖的合成需3个酶，首先生成葡萄糖6磷酸的活化形式；也有的没有ATP直接参与，如苹果酸生成草酰乙酸，是需能反应，利用下一步由草酰乙酸生成柠檬酸时高能硫酯键放能促进其反应。

生物化学(王镜岩版)第三章核酸化学

遗传信息储存和传递媒介
DNA作为遗传物质
01
DNA以双螺旋结构储存遗传信息，通过复制传递给下一代。
RNA作为遗传信息传递媒介
02
RNA以单链形式存在，通过转录将DNA的遗传信息传递给蛋白
质。
核酸序列变异与进化
03
核酸序列的变异是生物进化的基础，为生物多样性提供了遗传
基础。
生物技术应用领域拓展
01
DNA与RNA结构差异
DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）在化学结构上存在差异，主要体现在五碳糖和碱基的不同。
DNA的五碳糖是脱氧核糖，而RNA的五碳糖是核糖；DNA的碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C），而RNA的碱基则是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C）。
生物化学(王镜岩版)第三章核酸化学
目录
• 核酸概述与分类 • DNA结构与性质 • RNA结构与性质 • 核酸合成与降解途径 • 核酸生物功能与应用 • 实验方法与技术手段介绍
01
核酸概述与分类
核酸定义及功能
01
核酸是由核苷酸组成的大分子生物聚合物，是生命体系中的重要遗传物质。
02
核酸在生物体内主要承担遗传信息的存储、传递和表达等功能，是生物体正常生长和发育的基础。
THANKS
感谢观看
03
RNA结构与性质
tRNA三叶草结构
反密码环
与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。
可变环
序列和大小在不同tRNA中有所变化，可能与tRNA的特异性识别有关。
氨基酸接受臂
负责识别和携带特定的氨基酸。
TΨC环
含有保守序列和修饰碱基，与 tRNA的生物活性有关。

王镜岩-生物化学-第13章-核酸的结构全

修饰核苷
核酸中还存在少量修饰核苷，有三种：
➢ 由稀有碱基参与，如： 5-甲基脱氧胞苷，
次黄嘌呤核苷 ➢ 由稀有戊糖参与，如：
2-O-甲基胞苷 ➢ 碱基与戊糖连接方式特
殊，如：
假尿苷（ψ）C1-C5
DNA的甲基化导致基因沉默
5-甲基脱氧胞苷 2’-O-甲基胞苷
次黄嘌呤核苷假尿苷（ψ）
DNA,RNA中主要的碱基、核苷
（2）DNA的碱基组成（Chargaff定则）：
①在所有的DNA中，A=T，G=C 即A+G=T+C； ②DNA的碱基组成具有种的特异性，即不同生物物种的DNA具有
自己独特的碱基组成(以不对称比率A+T/G+C表示)，但同一生物体内没有组织和器官的特异性。
A=T,G=C这一规律的发现，提示了A与T，G与C之间碱基互补的可能性。
(35y)
(25y)
(1)DNA双螺旋结构的研究背景
碱基组成分析 Chargaff 规则：[A] = [T]
[G] = [C] 碱基的理化数据分析 A-T、G-C以氢键配对较合理
DNA纤维的X-线衍射图谱分析
(2)DNA双螺旋结构的特点
①两条反向平行的多脱氧核苷酸链围绕同一中心轴以右手盘绕成双螺旋结构，螺旋表面具大沟和小沟。
第13章核酸的结构
N H2 N
N
N H
N
一、核酸的组成p223
核酸
磷酸核苷酸
核苷
核糖
戊糖
脱氧核糖嘌呤碱
含氮碱
嘧啶碱
（一）核酸的元素组成
基本元素：C H O N P 核酸的元素组成有两个特点：
1. 一般不含S。 2. P含量较多，并且恒定（9%-10%）。

考研复习王镜岩生物化学之核酸化学

2核酸化学1 考试大纲涉及王镜岩版生物化学第11、12、27章 + 分子生物学（一）核酸的结构与功能1生物大分子有四类：核酸、蛋白质、多糖和脂质。

最重要的生物大分子是DNA、RNA和蛋白质。

2核酸的研究史：（1）1868年，瑞士青年科学家F.Miescher由脓细胞分离得到细胞核，并从中提取出一种含磷酸很高的酸性物质，称为核素。

他又转向研究鲑鱼精子头部的物质，除了分离到酸性高含磷酸化合物外，还提取出一种碱性化合物称为鱼精蛋白。

Miescher被认为是细胞核化学的创始人和DNA的发现者。

（2）R.Altmann他发展了从酵母和动物组织中制备不含蛋白质的核酸的方法，核酸这个名称是由他在1889年最先提出来的。

（3）胸腺的细胞核特别大，酵母的细胞质很丰富，这是两种容易提取核酸的材料，因此这两种核酸也就研究的最多。

（4）核酸中的碱基大部分是由A.Kossel及其同事所鉴定的，1910年，因其在核酸化学研究中的成就而被授予诺贝尔医学奖，但他却认为决定染色体功能的是蛋白质，在获奖后转而研究染色体蛋白质。

（5）1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型。

（6）1956年A.Kornbery发现了DNA聚合酶可以在体外复制DNA。

（7）1958年，Crick总结了当时分子生物学的成果，提出了中心法则，即及遗传信息从DNA传到RNA，再传到蛋白质，一旦传递给蛋白质就不再传递。

（8）W.Arber最早发现细菌细胞中存在DNA限制性内切酶。

DNA重组技术的出现。

（9）1981年T.Cech发现四膜虫rRNA前体，能够通过自我剪切切除内含子，表明RNA也具有催化功能称为核酶。

（10）1983年R.Simons和T.Mizuno发现反义RNA，表明RNA具有调节作用。

（11）1986年W.Gilbert提出RNA世界的假说，这对DNA中心的观点是一次有力的冲击。

1987年，阐述了核糖体移码，说明遗传信息的解码也是可以改变的。

《生物化学》（王镜岩版）课后习题详细解答

《⽣物化学》（王镜岩版）课后习题详细解答⽣物化学（第三版）课后习题详细解答第三章氨基酸1.写出下列氨基酸的单字母和三字母的缩写符号：精氨酸、天冬氨酸、⾕氨酰氨、⾕氨酸、苯丙氨酸、⾊氨酸和酪氨酸。

[见表3-1]表3-1 氨基酸的简写符号2、计算赖氨酸的εα-NH320%被解离时的溶液PH。

[9.9]解：pH = pKa + lg20% pKa = 10.53 (见表3-3，P133)pH = 10.53 + lg20% = 9.833、计算⾕氨酸的γ-COOH三分之⼆被解离时的溶液pH。

[4.6]解：pH = pKa + lg2/3% pKa = 4.25pH = 4.25 + 0.176 = 4.4264、计算下列物质0.3mol/L溶液的pH：(a)亮氨酸盐酸盐；(b)亮氨酸钠盐；(c)等电亮氨酸。

[(a)约1.46,(b)约11.5, (c)约6.05]5、根据表3-3中氨基酸的pKa值，计算下列氨基酸的pI值：丙氨酸、半胱氨酸、⾕氨酸和精氨酸。

[pI:6.02;5.02;3.22;10.76]解：pI = 1/2（pKa1+ pKa2）pI(Ala) = 1/2（2.34+9.69）= 6.02pI(Cys) = 1/2（1.71+10.78）= 5.02pI(Glu) = 1/2（2.19+4.25）= 3.22pI(Ala) = 1/2（9.04+12.48）= 10.766、向1L1mol/L的处于等电点的⽢氨酸溶液加⼊0.3molHCl，问所得溶液的pH是多少？如果加⼊0.3mol NaOH以代替HCl 时，pH将是多少？[pH：2.71；9.23]7、将丙氨酸溶液（400ml）调节到pH8.0，然后向该溶液中加⼊过量的甲醛，当所得溶液⽤碱反滴定⾄Ph8.0时，消耗0.2mol/L NaOH溶液250ml。

问起始溶液中丙氨酸的含量为多少克？[4.45g]8、计算0.25mol/L的组氨酸溶液在pH6.4时各种离⼦形式的浓度（mol/L）。

王镜岩生化核酸

核酸
第一节核酸的化学组成
核酸核苷酸
磷酸
戊糖
核苷碱基
P330 表5-1 两类核酸的基本化学组成
RNA： D-核糖， A、G、C、U碱基 DNA： D-2-脱氧核糖， A、G、C、T碱基
一、碱基 1. 嘌呤碱： 2. 嘧啶碱：
P331 结构式
腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C 尿嘧啶 U 胸腺嘧啶 T
第二节 DNA的结构
一级：脱氧核苷酸分子间连接方式及排列顺序。二级：DNA的两条多聚核苷酸链间通过氢键形成的双螺旋结构。
三级：DNA双链进一步折叠卷曲形成的构象。
一、 DNA的一级结构
dAMP、dGMP、dCMP、dTMP通过3’、5’-磷酸二酯键连接起来的线形多聚体。
P483 图 13-2 写法：5’→3’：5’-pApCpTpG-3’，或 5’…ACTG…3’
2、含量计算
1 ABS值相当于：50ug/mL双螺旋DNA 或：40ug/mL单链DNA（或RNA）或：20ug/mL核苷酸 3、增色效应与减色效应 P347 图5-15 DNA的紫外吸收光谱
增色效应：在DNA的变性过程中，摩尔吸光系数增大减色效应：在DNA的复性过程中，摩尔吸光系数减小。
3、拓扑异构酶
改变DNA拓扑异构体的L值。 ①拓扑异构酶酶I（拧紧）能使双链负超螺旋DNA转变成松驰形环状DNA，每一次作用可使L值增加1，同时，使松驰环状DNA 转变成正超螺旋。 ②拓扑异构酶酶II（拧松）能使松驰环状DNA转变成负超螺旋形DNA，每次催化使L减少2，同时能使正超螺旋转变成松驰DNA。
P332结构式：5’-AMP
3’-dCMP
1、构成DNA、RNA的核苷酸 P481表134 DNA：dAMP、dGMP、dCMP、dTMP RNA： AMP、 GMP、 CMP、 UMP 2、细胞内游离核苷酸及其衍生物

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主要内容
一、核酸和核苷酸的分解代谢二、核苷酸的生物合成
核苷酸的结构
碱基连接（糖苷键）（对DNA为H）
1. 核酸的酶促降解
核酸酶
磷酸单脂酶
核酸
单核苷酸
核苷 + 磷酸
核苷磷酸化酶
核苷水解酶
嘧啶（嘌呤）
嘧啶（嘌呤）核糖（脱氧核糖）
核酸内切酶
核糖-1-磷酸核酸酶
核糖-5-磷酸
磷酸戊糖途径
脱氧核糖-1-磷酸核酸外切酶
三、脱氧核糖核苷酸的合成（一）核糖核苷酸的还原：由核糖核苷酸还原酶体系催化，包括4种蛋白，可将NDP还原为dNDP，需镁和 ATP。各种核苷一磷酸酸可被特异的核苷一磷酸激酶催化生成核苷二磷酸，核苷二磷酸激酶特异性很低，可催化核苷二磷酸和核苷三磷酸的相互转变。（二）碱基和脱氧核糖-1-磷酸可由磷酸化酶合成脱氧核糖核苷，再由脱氧核糖核苷激酶生成脱氧核糖核苷酸。胸腺嘧啶核苷酸的生成：dUMP被甲叉四氢叶酸甲基化，生成dTMP，由胸腺嘧啶核苷酸合成酶催化。转甲基后生成二氢叶酸，由二氢叶酸还原酶再生。叶酸类似物如氨基蝶呤、氨甲蝶呤等，能与二氢叶酸还原酶不可逆结合，抑制一碳单位的转移反应，可作抗肿瘤药物。 dUMP可由UDP还原、脱磷酸生成，也可由dCMP脱氨生成。
第三节辅酶核苷酸的合成一、NAD的合成烟酸先与磷酸核糖焦磷酸生成烟酸单核苷酸，再与ATP缩合生成烟酸腺嘌呤二核苷酸，最后由谷氨酰胺酰胺化生成NAD。NAD激酶催化生成NADP。二、FAD的合成黄素先与ATP生成黄素单核苷酸，再与ATP生成 FAD。三、辅酶A的合成泛酸先与ATP生成4-磷酸泛酸，再与半胱氨酸缩合并脱羧生成4-磷酸泛酰巯基乙胺，与ATP缩合成脱磷酸辅酶A，最后被ATP磷酸化成辅酶A。
醛缩酶
乙醛甘油醛-3-磷酸
2. 嘌呤的分解
脱氨反应可在碱基水平，核苷或核苷酸的水平上进行
次黄嘌呤
腺苷
次黄苷核苷磷酸化酶
次黄嘌呤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ鸟嘌呤核苷酸
黄嘌呤氧化酶
黄嘌呤鸟嘌呤核苷
核苷磷酸化酶
黄嘌呤氧化酶
鸟嘌呤脱氨酶
尿酸（人、猿类、鸟类）
尿酸氧化酶
尿囊素酶
胞嘧啶先脱氨生成尿嘧啶，再还原成二氢尿嘧啶，然后开环，水解生成β-丙氨酸，可转氨参加有机酸代谢。胸腺嘧啶与尿嘧啶相似，还原、开环、水解生成β-氨基异丁酸，可直接从尿排出，也可转氨生成甲基丙二酸半醛，最后生成琥珀酰辅酶A，进入三羧酸循环。
• 第二节合成代谢一、嘌呤核糖核苷酸的合成（一）从头合成途径 1.嘌呤环的元素来源 2.IMP的合成：其磷酸核糖部分由PRPP提供，由5-磷酸核糖与ATP在磷酸核糖焦磷酸激酶催化下生成。IMP的合成有10步，分两个阶段，先生成咪唑环，再生成次黄嘌呤。首先由谷氨酰胺的氨基取代焦磷酸，再连接甘氨酸、甲川基，甘氨酸的羰基生成氨基后环化，生成5-氨基咪唑核苷酸。然后羧化，得到天冬氨酸的氨基，甲酰化，最后脱水闭环，生成IMP。 3.AMP的合成：IMP与天冬氨酸生成腺苷酸琥珀酸，由腺苷酸琥珀酸合成酶催化，GTP提供能量。腺苷酸琥珀酸裂解酶催化分解生成AMP和延胡索酸。 4.GMP的合成：IMP先由次黄嘌呤核苷酸脱氢酶氧化生成黄嘌呤，再由谷氨酰胺提供氨基，生成GMP。
• （二）补救途径： 1.碱基与核糖-1-磷酸在特异的核苷磷酸化酶催化下生成核苷，再由其核苷磷酸激酶生成核苷酸。只有腺苷激酶。 2.嘌呤与PRPP在磷酸核糖转移酶催化下生成核苷酸。有腺嘌呤磷酸核糖转移酶和次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶。
（三）调控从头合成途径受AMP和GMP的反馈抑制，第一步转酰胺酶受二者抑制，分枝后的第一步只受自身抑制。从头合成与补救途径之间有平衡。先天缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶称为莱 -纳二氏综合症，X染色体隐性遗传，患者尿酸和PRPP水平高，从头合成加速，导致痛风和自残。正常大脑中次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶活力高，而从头合成酶活力低，对补救途径依赖较大。别嘌呤醇可降低尿酸浓度，但不能降低PRPP浓度，不能防止自残。
（二）氧化：次黄嘌呤生成黄嘌呤，再氧化生成尿酸。都由黄嘌呤氧化酶催化，生成过氧化氢。别嘌呤醇是自杀底物，其氧化产物与酶活性中心的Mo4+紧密结合，有强烈抑制作用。可防止尿酸钠沉积，用于治疗痛风。
（三）鸟类可将其他含氮物质转化为尿酸，而某些生物可将尿酸继续氧化分解为氨和CO2。四、嘧啶的分解
• 第十五章核酸代谢
第一节分解代谢
一、核酸的降解
核酸由磷酸二酯酶水解，有核糖核酸酶、脱氧核糖核酸
酶、内切酶和外切酶之分。蛇毒磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶都是外切酶，既可水解DNA，又可水解RNA，但蛇毒磷酸二酯酶从3'端水解，生成5'-核苷酸；牛脾磷酸二酯酶从5'端水解，生成3'-核苷酸。细胞内还有限制性内切酶，可水解外源DNA。二、核苷酸的降解
• 二、嘧啶核糖核苷酸的合成（一）尿嘧啶核苷酸的合成：谷氨酰胺与碳酸氢根在氨甲酰磷酸合成酶催化下生成氨甲酰磷酸，消耗2个 ATP。氨甲酰磷酸与天冬氨酸生成氨甲酰天冬氨酸，闭环氧化生成乳清酸，再与PRPP生成乳清苷酸，脱羧生成UMP。（二）CMP的合成：UMP先与2分子ATP反应生成UTP，在CTP合成酶催化下UTP与谷氨酰胺、ATP生成CTP。（三）补救途径：尿嘧啶可与PRPP生成UMP，也可与 1-磷酸核糖生成尿苷，再被尿苷激酶催化生成UMP。胞嘧啶不能与PRPP反应，但胞苷可被尿苷激酶催化生成CMP。（四）调控：氨甲酰磷酸合成酶受UMP反馈抑制，天冬氨酸转氨甲酰酶和CTP合成酶受CTP反馈抑制。
核苷酸由磷酸单酯酶水解成核苷和磷酸，特异性强的酶只水解5'-核苷酸，称为5'-核苷酸酶，或相反。核苷磷酸化酶将核苷分解为碱基和戊糖-1-磷酸，核苷水解酶生成碱基和戊糖。核糖-1-磷酸可被磷酸核糖变位酶催化为核糖-5-磷酸，进入戊糖支路或合成PRPP。...........
• 三、嘌呤的分解（一）水解脱氨：腺嘌呤生成次黄嘌呤，鸟嘌呤生成黄嘌呤。也可在核苷或核苷酸水平上脱氨。