核苷酸类物质(精)
新一代生命营养素核苷酸—对人体的作用
让关节炎患者生活快乐各位中老年朋友你们好！今天给大家宣传的题目是“让关节炎患者生活快乐。
”首先我要先讲几个数字：现在世界上患有不同程度关节的人数有4亿以上，我国有关节炎疾病的人数1亿以上，到2020年世界关节炎患病人群将增加50%，2002年至2012年为中国“骨骼与关节健康10年。
（2002年12月12日在人民大会堂启动）由此可以看出世界和国家都对关节炎疾病高度重视。
俗话说“人老腿先老。
”在生活中，老人常抱怨自己的腿不听使唤了。
他们上下楼梯的时候艰难的扶着扶手；起床时要把住床边，他们不能坐底矮的沙发，坐下去就站不起来；他们怕地上有异物，拖沓的双脚非常容易绊倒。
然而，他们也曾经轻盈过，也曾经矫建过。
曾几何时，变得步履蹒跚，生活不便，老态龙钟？这一切都源于我们多数人都不可避免的“骨关节炎”这一疾病。
一、你有关节炎吗？面对这一个问题很多人会给出肯定的答复。
因为人体的关节遍布全身，而关节炎都有可能在这些部位发生。
尤其以膝关节炎最有代表性。
这是一种慢性进展的疾病、主要患者为35岁以上人群。
如果得不到这时治疗、将可能导致关节功能丧失，关节畸形甚至残疾。
据统计60岁以上人群。
半数以上患此病，75以上人群的患病率可达80%。
关节炎疾病的范围比较广泛，它包括：肩周炎、颈椎病、骨刺、骨质增生、老寒腿、老寒腰、坐骨神经痛等。
在传统中医学中，被称为“痹症”的范畴之内，“痹”有气血不通之意。
指由于感受外界的风、寒、温、热之邪气的入侵。
而导致肢体关节气血痹阻不通、出现关节肿大，疼痛。
麻木为主要症状的一组疾病。
另外、外力的冲击也会造成关节损伤不能及时治疗，也会引起关节炎。
尤其是严重的风湿性关节炎，可能使人致残，侵及心脏甚至会造成死亡。
相对来讲，由于关节炎，可以使人丧失功能，关节变形。
失去生活自理能力。
又被外国专家称之为人类“不死的癌症、活着的僵尸。
”骨关节疾病虽然不像癌症那样置人于死地，但一患上不仅消耗大量的财力物力来治疗，还会给患者和家庭带来精神压力，降低生活质量。
第八章核苷酸代谢
第八章核苷酸代谢本章要点一、核苷酸类物质的生理功用核苷酸类物质在人体内的生理功用主要有：1．作为合成核酸的原料2．作为能量的贮存和供应形式3．参与代谢或生理活动的调节4．参与构成酶的辅酶或辅基5．作为代谢中间物的载体二、嘌呤核苷酸的合成代谢1．从头合成途径：利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从头合成途径。
这一途径主要见于肝脏，其次为小肠和胸腺。
合成过程可分为三个阶段：⑴次黄嘌呤核苷酸的合成⑵腺苷酸及鸟苷酸的合成⑶三磷酸嘌呤核苷的合成2．补救合成途径：又称再利用合成途径。
指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱合成嘌呤核苷酸的过程。
这一途径可在大多数组织细胞中进行。
其反应为：A+ PRPP →AMP；G/I + PRPP →GMP/IMP。
3．抗代谢药物对嘌呤核苷酸合成的抑制：能够抑制嘌呤核苷酸合成的一些抗代谢药物，通常是属于嘌呤、氨基酸或叶酸的类似物，主要通过对代谢酶的竞争性抑制作用，来干扰或抑制嘌呤核苷酸的合成，因而具有抗肿瘤治疗作用。
三、嘧啶核苷酸的合成代谢1．从头合成途径：嘧啶核苷酸的主要合成步骤为：⑴尿苷酸的合成⑵胞苷酸的合成：UMP经磷酸化后生成UTP，再在胞苷酸合成酶的催化下，由Gln提供氨基转变为CTP。
⑶脱氧嘧啶核苷酸的合成2．补救合成途径：由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为补救合成途径。
以嘧啶核苷的补救合成途径较重要。
3．抗代谢药物对嘧啶核苷酸合成的抑制：能够抑制嘧啶核苷酸合成的抗代谢药物也是一些嘧啶核苷酸的类似物，通过对酶的竞争性抑制而干扰或抑制嘧啶核苷酸的合成。
四、嘌呤核苷酸的分解代谢：嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶的催化下分解生成嘌呤碱，最后产生的I和X经黄嘌呤氧化酶催化氧化生成终产物尿酸。
五、嘧啶核苷酸的分解代谢：嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶和核苷磷酸化酶的催化下，除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱可在体内进一步分解代谢。
核苷酸 结构
核苷酸结构核苷酸是生物体中重要的化学物质，也是构成核酸的基本单位。
核酸是生物体内存储遗传信息的分子，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
在DNA和RNA 中，核苷酸通过连接成链的方式，形成了基因序列，承载了生物体的遗传信息。
核苷酸的组成核苷酸由三个部分组成：碱基、糖和磷酸。
1. 碱基碱基是核苷酸的核心部分，决定了核苷酸的种类。
在DNA中，有四种碱基：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。
在RNA中，胸腺嘧啶（T）被尿嘧啶（U）取代。
碱基的结构由芳香环和含氮的环组成。
碱基通过氢键与相对应的碱基配对，形成DNA的双螺旋结构。
2. 糖糖是核苷酸的第二个组成部分，它与碱基相连，形成核苷。
在DNA中，糖是脱氧核糖（deoxyribose），在RNA中，糖是核糖（ribose）。
脱氧核糖和核糖的差异在于脱氧核糖缺少一个氧原子。
这个差异导致了DNA的稳定性高于RNA，因为缺少一个氧原子可以减少氧化反应的可能性。
3. 磷酸磷酸是核苷酸的第三个组成部分，它与糖分子的羟基结合，形成磷酸二酯键。
磷酸基团的存在使得核苷酸具有负电荷，使得DNA和RNA具有带负电荷的特性。
核苷酸的结构核苷酸的结构可以分为两个部分：核苷和磷酸。
1. 核苷核苷是由碱基和糖组成的，没有磷酸基团。
核苷的命名方式是将碱基的名称与糖的名称相结合。
例如，在DNA中，腺嘌呤和脱氧核糖组成的核苷称为腺苷，鸟嘌呤和脱氧核糖组成的核苷称为鸟苷。
2. 核苷酸核苷酸是由核苷和磷酸组成的。
核苷酸的命名方式是在核苷的名称后加上磷酸的名称。
例如，在DNA中，腺苷酸由腺苷和磷酸组成，称为腺苷酸。
核苷酸的结构可以进一步分为单核苷酸和多核苷酸。
单核苷酸是指只包含一个核苷酸分子的结构。
多核苷酸是指多个核苷酸分子通过磷酸二酯键连接在一起形成的结构。
在DNA中，多核苷酸形成了双螺旋结构，通过碱基配对（A与T，G与C）相互连接。
这种配对方式保证了DNA的复制和遗传信息的传递。
多肽及核苷酸类物质
多肽及核苷酸类物质
多肽及核苷酸类物质是蛋白质和核酸的两大类有机分子，它们在生物体最基本的组成单位中都具有重要的作用。
多肽是一种氨基酸残基连接而成的长度不等的肽链，每条肽链对应一种蛋白质，蛋白质是多种形式的多肽的存在。
多肽的分子量可以达到几千万，多肽的分子是由20种氨基酸残基连接而成的肽链，这些氨基酸残基之间以羧酸键为主要连接方式，但也有一些类似于受体相互作用的特殊情况。
核酸是生物体有机物质中的重要组成部分，主要包括DNA和RNA，分子量可达数万以上。
两种物质都是由核苷酸类物质共同组成的，只是结构和功能不同。
核苷酸类物质是核酸和多肽宏分子的建筑块，它由碱基、糖和磷酸三部分组成，它们通过酶合成法来形成，其中碱基一般是腺嘌呤和胞嘧啶，而糖则一般是葡萄糖。
磷酸作为一种强酸也参与到核苷酸类物质的合成过程中。
此外，核苷酸类类物质还有guanylic acid（G）、uracil（U）、inosinic acid（I）等，它们也是DNA和RNA的建筑块。
核苷酸的功能与用途
核苷酸的功能与用途核苷酸具有许多重要生理功能，从编码基因信息到信号传导都扮演重要的角色。
近年来动物实验与临床研究证实，核苷酸是“半必需”或“有条件的必需”营养物质，补充核苷酸对机体产生有益的功效。
本文主要对核苷酸的功能及其在食品、医药、动物饲养、水产养殖业上的应用作一概述。
一、核苷酸组成与生物合成核苷酸(NT)是广泛存在于自然界的小分子化合物，它由嘌呤或嘧啶类碱基与脱氧核糖或核糖及1个或多个磷酸基团组成。
常见的核苷酸含有单、二或三磷酸基团，如腺苷一磷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)和腺苷三磷酸(ATP)、脱氧腺苷一磷酸(dAMP)、脱氧腺苷二磷酸(dADP)和脱氧腺苷三磷酸(dATP)等。
核苷酸在体内有两种合成途径，它可在细胞内由氨基酸前体如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、甲酸盐及二氧化碳进行从头合成，也可由核苷酸和核酸水解的游离碱基与磷酸核糖基的补救途径来合成。
补救途径比较简单、耗能少且受碱基量调节。
有些组织从头合成核苷酸能力有限，需利用补救途径获得碱基如肠粘膜细胞和骨髓造血细胞。
对这些快速增长组织，如内源供应不足时，NT可看成半必需营养物质，从外部食物补充，可节约细胞能量、优化功能。
二、核苷酸的生物代谢功能核苷酸存在于微生物、动物和植物的各种细胞中，参与细胞代谢的许多生化反应，其主要功能为：1、核酸前体。
它是构成脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的结构单元，DNA和RNA都含共价键结合的NT，在基因信号储存、转录和表达上起关键作用。
2、能量代谢。
作为高能前体，腺苷三磷酸(ATP)失去磷酸基团放出能量，参与重要的耗能酶反应，并为其他NT提供磷酸基供体。
3、活性中间体。
在生物合成途径中，核苷酸及其衍生物作为载体参与其中，如尿苷二磷酸(UDP)是合成多糖的糖基载体，UDP-葡萄糖则是糖元合成中葡萄糖供体。
4、辅酶的组成部分。
腺苷酸是三种重要辅酶的组分：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和辅酶A(CoA)。
氨基酸和核苷酸
精氨酸
产生重要的信号物质一氧化氮（NO）；参加合成尿素的鸟氨酸循环
甲硫氨酸
为体内的毒物或药物甲基化代谢提供甲基，起到解毒的作用
天冬氨酸
神经递质；三羧酸循环中的重要成分；参加合成尿素的鸟氨酸循环
酪氨酸
黑色素
组氨酸
脱羧形成的组胺具有血管舒张作用，并参与多种变态反应
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非蛋白质组成氨基酸及其衍生物功能举例
-氨基参与体内多种化学反应。氨基酸的-氨基能与醛类化 合物生成弱碱，称为Schiff碱（亚胺，含有C==NH 的有机化 合物），这是体内氨基酸转氨基作用的中间代谢物。
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（三） 可利用氨基酸理化特性对其进行定性 定量分析
氨基酸与茚三酮试剂发生呈色反应
氨基酸与2，4-二硝基氟苯（DNFB）反应生成二硝基苯
5.65
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(4)侧链含碱性基团的氨基酸属于碱性氨基酸
此类氨基酸有赖氨酸、精氨酸和组氨酸，其侧链分别 含有氨基、胍基和咪唑基，均可发生质子化，使之带 正电荷。
侧链含碱性基团的氨基酸
精氨酸 Arginine
Arg R
赖氨酸 Lysine 组氨酸 Histidine
Lys K His H
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第二节
核苷酸的结构与功能
The Structure and Function of Nucleotides
目录
第二十七页，讲稿共五十页哦
核酸（nucleic acid）是生物信息大分子
天然存在的核酸可以分为 ：
脱氧核糖核酸： 其基本组成单位是脱氧核糖核苷酸 （ deoxyribonucleotide， DNA ）
核苷酸的抗代谢物
核苷酸的抗代谢物
核苷酸抗代谢物是一类具有抗代谢作用的生物分子，能够在生物体内干扰核苷酸的正常代谢过程。
核苷酸是生物体内非常重要的化学物质，它们是核酸（DNA和RNA）的基本组成单位，同时还在能量代谢、信号传导等多种生物过程中发挥作用。
核苷酸抗代谢物通过对核苷酸代谢的干扰，可以影响生物体的生长、发育、免疫等多种生理功能。
核苷酸抗代谢物可分为以下几类：
1.核苷酸类似物：这类抗代谢物结构与核苷酸相似，可以与核酸酶结合，抑制酶的活性，从而影响核苷酸的代谢。
例如，氟尿嘧啶（5-FU）是一种广泛应用于抗肿瘤的核苷酸类似物。
2.核苷酸酸碱基类似物：这类抗代谢物通过替换核酸中的酸碱基，干扰核酸的合成与功能。
如阿糖胞苷（Ara-C）在抗病毒和抗肿瘤治疗中发挥作用。
3.核苷酸合成抑制剂：这类抗代谢物作用于核苷酸合成的关键酶，阻止核苷酸的生物合成。
如抗代谢药物甲氨蝶呤（MTX）可用于治疗痛风、风湿性关节炎等疾病。
核苷酸抗代谢物在生物体内的代谢途径主要包括：
1.酶催化降解：核苷酸抗代谢物在体内通过酶催化作用被降解为小分子物质，进而排出体外。
2.核苷酸酸碱基切除修复：生物体通过对受损核酸进行修复，使核苷酸抗代谢物失活。
3.转运蛋白介导排出：部分核苷酸抗代谢物可通过转运蛋白从细胞内排
出，减少其对生物体的毒性。
核苷酸抗代谢物在医学、生物化学等领域具有广泛的研究与应用前景。
抗代谢药物在治疗肿瘤、病毒感染、风湿性疾病等方面取得了显著的疗效。
此外，核苷酸抗代谢物还可用作生物传感器、基因诊断和治疗等。
核苷酸类代谢物
核苷酸类代谢物核苷酸是一类重要的化合物，它们在生物体内起着多种重要的功能。
核苷酸的前体是核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），它们是构成生物体遗传信息的基础分子。
在核苷酸代谢过程中，核苷酸会被合成、降解和修复。
本文将对核苷酸的合成、降解和修复过程进行详细的介绍。
核苷酸的合成是一个复杂而精确的过程，它包括前体物质、酶和能量。
核苷酸的合成可以通过两个主要通路进行：新的合成通路和再循环通路。
新的合成通路是指通过简单的物质来合成核苷酸的过程。
在这个通路中，核苷酸是通过核苷酸单体的连接来合成的。
核苷酸单体是由核碱基和糖组成的。
核碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
而再循环通路是指通过降解核酸和合成酶来合成新的核苷酸的过程。
这个通路的主要作用是提供新的核苷酸单体供应。
在核苷酸的降解过程中，核苷酸会被分解成核苷和磷酸。
这个过程主要是通过核苷酸酶来完成的。
核苷酸酶是一类专门负责降解核苷酸的酶。
通过降解核苷酸，生物体可以回收核苷酸中的碱基和糖，供新的核苷酸的合成使用。
这个过程非常重要，因为生物体需要不断合成新的核苷酸来维持正常的生命活动。
核苷酸还需要进行修复过程。
在生物体内，核苷酸的普遍存在使得它们容易受到一些外界因素的侵害，比如辐射、化学物质等。
这些因素会导致核苷酸分子中的碱基发生损伤。
损伤的核苷酸会引起细胞的突变和功能紊乱。
为了保证基因组和有丝分裂过程的正常进行，生物体需要对核苷酸进行修复。
核苷酸的修复是通过一系列复杂的酶和修复机制来实现的。
修复的过程可以分为直接修复、短路修复和错配修复等。
通过这些修复机制，生物体可以尽量减少核苷酸损伤对正常细胞功能的影响。
总之，核苷酸是生物体中非常重要的化合物之一。
它们在生物体内起着多种重要的功能，包括遗传信息存储和传递。
核苷酸的代谢过程包括合成、降解和修复等。
在核苷酸的合成过程中，通过简单物质的连接和降解核酸提供新的核苷酸单体供新核苷酸的合成使用。
核苷酸的代谢
不同的嘧啶碱其分解代谢途径和产物不
同。
1.胞嘧啶和尿嘧啶的降解：
胞嘧啶脱氨酶
胞嘧啶
尿嘧啶
二氢尿嘧啶脱氢酶 二氢 二氢嘧啶酶
尿嘧啶 H 2O
-脲基丙酸 H 2O
H2O
NH3
NADPH+H+ NADP+
-脲基丙酸酶
尿素
NH3 + CO2 -丙氨酸
TCA
乙酰CoA
丙二酸单酰CoA
2.胸腺嘧啶的降解：
核苷二磷 酸激酶 ATP
CTP合成酶 UTP CTP
ATP
ADP Gln+ATP Glu+ADP+Pi
合成RNA
《3》 脱氧嘧啶核苷酸的合成：
磷酸酶 CTP H2O Pi CDP NADPH+H+ H2O Pi dCMP H2O 核糖核苷 酸还原酶 UDP dUDP 磷酸酶 NH3 脱氨酶 dUMP 胸苷酸合酶 核苷单磷酸激酶 dTTP 核苷二磷 酸激酶 dTDP 核糖核苷酸还原酶 dCDP NADP++H2O ATP 磷酸酶 ADP 核苷二磷酸激酶 dCTP
第八章
核苷酸代谢
一 核酸的酶促降解 二 嘌呤和嘧啶的分解 三 核苷酸的生物合成
核甘酸是构成核酸的基本单位，人体所 需的核苷酸都是由机体自身合成的。
核苷酸类物质在人体的生理功用：
① 作为合成核酸的原料：如用ATP，GTP，CTPБайду номын сангаасUTP合成RNA，
用dATP，dGTP，dCTP，dTTP合成DNA。
（一）.嘌呤碱的分解
NH 2 N N
G
NH2
N H
N
NH2 次黄嘌呤
名词解释
名词解释：淀粉水解糖：在工业生产上将淀粉水解为以葡萄糖为主的水解液的过程称为淀粉水解糖的制备，制得的水解液称为淀粉水解糖。
液化：利用a-淀粉酶将淀粉液化转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加的过程；糖化：利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖的过程（狭义）糖蜜预处理：糖蜜是甘蔗或甜菜制糖的副产物。
发酵前对糖蜜进行稀释、酸化、灭菌及澄清等过程称为糖蜜前处理。
发酵机制：指微生物通过其代谢活动，利用基质合成人们所需要的产物的内在规律。
代谢控制发酵：人为地改变微生物的代谢调控机制，使有用中间代谢产物过量积累，这种发酵称为代谢控制发酵。
巴斯德效应：在好气条件下，酵母发酵能力降低的规律称为巴斯德效应。
其现象是乙醇的积累减少，实质是细胞内糖代谢降低。
鲜啤酒：未经巴氏灭菌或超滤即出售。
新鲜、爽口，保质期短生啤酒：未经巴氏灭菌，但经超滤等无菌过滤后出售。
新鲜、爽口，保质期较短。
熟啤酒：经巴氏灭菌后出售。
苦味增加，有熟味，保质期长。
简答：发酵流程:比拟放大的基本过程:普遍:小型实验－中间规模试验(中试)－大型规模生产(工业化生产)发酵工程：斜面菌种－摇瓶试验(培养基、温度、起始pH值、需氧量、发酵时间)－小型发酵罐－中试－大规模工业生产发酵工程的发展经历了哪几个阶段：1、自然发酵时期2、纯培养技术建立(第一个转折期)3、通气搅拌的好气性发酵工程技术建立（第二个转折期）4、人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术建立(第三个转折期)5、发酵动力学、连续化、自动化工程技术的建立(第四个转折期)6、生物合成和化学合成相结合工程技术建立(第五个转折期)微生物工业发展趋势：1、几个转变：分解代谢→合成代谢；自然发酵→人工控制的突变型发酵→代谢控制发酵→通过遗传因子的人工支配建立的发酵2、化学合成与生物合成相结合3、大型、连续化、自动化发酵：发酵罐的容量可达500t，常用的也达20-30t。
4、人工诱变育种和代谢控制发酵：微生物潜力进一步挖掘，新菌株、新产品层出不穷。
何谓核苷酸——精选推荐
何谓核苷酸核苷酸是核酸的基本结构单位，是由核苷和磷酸组成，是核酸的前体物质，细胞内存在多种游离的核苷酸，它们几乎参与细胞的所有生化过程，是代谢上极为重要的物质。
核酸、基因、与核苷酸的关系如何？核酸（DNA）的结构是一条双螺旋的长链；基因则是链上的若干片段；核苷酸是组成片段的基本单位。
核苷酸是组成核酸的基本结构单位，核苷酸是核酸生物合成的前体。
基因是核酸分子（DNA）的一个片段，由四种特定核苷酸按一定顺序串联而成，基因的功能由核苷酸顺序和表达调控所决定，二者若发生异常的改变，人体就会产生疾病。
因此，有人把核酸形象地比作一座大厦，基因是大厦的房间，核苷酸则是构筑大厦的基石。
为什么说核酸使人体最重要的抗衰老营养素？核酸是人体最重要的抗衰老营养素，这是美国著名科学家核酸营养学的创立人班·杰明·弗兰克,通过20年的研究得出的结论.据调查,日本、挪威、瑞典、荷兰、冰岛等国，人们喜食富含核酸的食物，使这些国家长寿人群比例远远高于其它国家。
研究证实，核酸与人体健康长寿有密切关系。
核酸在细胞的新陈代谢、蛋白质的合成、能量传输方面，有着重要作用，对一切生物的生长、发育、繁殖、遗传及变异等重大生命活动，都起着关键作用，人体核酸含量充足，新陈代谢、生理功能正常，人就能健康长寿。
因此，弗兰克称核酸为生命的源泉。
外源核酸在人体内的代谢途径。
核酸是高分子化合物，核酸进入人体不能直接被人体吸收与利用，它必须在人体自身酶及大量的能量的作用下，分解为能被人体直接利用的核苷酸、核苷、碱基、戊糖、磷酸等物质，由小肠粘膜吸收进入肝脏，然后进行分解或直接用于合成人体自身核酸的原料。
神奇的核苷酸营养在人体的正常新陈代谢过程中，每天约有数以亿计的细胞死亡，同时又有数以亿计的细胞新生，换而言之，人体每天必须制造出数以亿计的基因组。
现代医学最新研究成果已经表明：人类的疾病大都是由于基因变异、基因受损所致。
而核苷酸能直接作用于人体的细胞，使基因的自我复制和自我修复正常进行，从而增强人体免疫力与抵抗力。
核苷酸
第三章核酸的结构和功能核酸（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）和核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）两类。
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）和信使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。
第一节核苷酸核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类，核糖核苷酸是RNA的构件分子，而脱氧核糖核苷酸是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）和磷酸组成。
而核苷则由碱基（base）和戊糖构成(图3-1)。
一、碱基构成核苷酸中的碱基是含氮杂环化合物，有嘧啶（pyrimidine）和嘌呤（purine）两类。
核酸中嘌呤碱主要是腺嘌呤和鸟嘌呤，嘧啶碱主要是胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。
DNA 和RNA中均含有腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，而尿嘧啶主要存在于RNA中，胸腺嘧啶主要存在于DNA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%。
二、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）（图3-5）。
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。
核苷酸代谢与其他物质代谢之间的联系
核苷酸代谢与其他物质代谢之间的联系一、引言核苷酸代谢是生物体内重要的代谢过程之一，其在维持生物体正常功能方面起着重要作用。
与核苷酸代谢密切相关的还有其他物质的代谢，这些代谢过程之间存在着紧密的联系和相互影响。
本文将探讨核苷酸代谢与其他物质代谢之间的联系。
二、核苷酸代谢1. 核苷酸结构及种类核苷酸是由碱基、糖和磷酸组成的化合物，包括腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸两类。
其中，腺嘌呤核苷酸包括AMP、ADP和ATP三种；而鸟嘌呤核苷酸包括GMP、GDP和GTP三种。
2. 核苷酸合成途径核苷酸合成途径主要分为两个部分：脱氧核糖核苷酸（dNTPs）合成途径和脱氧核糖基（dNMPs）合成途径。
其中，dNTPs合成途径主要通过ribonucleotide reductase（RNR）酶催化核苷酸的还原反应完成；而dNMPs合成途径则主要通过核苷酸合成酶（NS）催化反应完成。
3. 核苷酸代谢的生物学作用核苷酸在生物体内有着重要的生物学作用，包括能量转移、信号转导、DNA和RNA合成等。
此外，核苷酸还能参与一些重要代谢途径，如糖原分解、脂肪代谢等。
三、其他物质代谢1. 糖代谢糖代谢是生物体内最基本的代谢途径之一，其主要功能是提供能量和碳源。
糖代谢过程包括糖原合成和分解、糖酵解和三羧酸循环等。
2. 脂质代谢脂质是生物体内最主要的能量来源之一，其在维持生命活动方面起着重要作用。
脂质代谢过程包括脂肪合成、脂肪分解等。
3. 氨基酸代谢氨基酸是构成蛋白质的基本单元，其在维持生命活动方面起着重要作用。
氨基酸代谢过程包括氨基酸合成和分解等。
四、核苷酸代谢与其他物质代谢之间的联系1. 核苷酸代谢与糖代谢之间的联系核苷酸代谢与糖代谢之间存在着紧密的联系。
在糖原分解过程中，AMP能够促进糖原分解，从而提供能量；而ATP则能够抑制糖原分解，从而维持生物体内能量平衡。
此外，在三羧酸循环中，ATP也是重要的参与者。
2. 核苷酸代谢与脂质代谢之间的联系核苷酸代谢与脂质代谢之间也存在着一定的联系。
核苷酸全面介绍
全面介绍核苷酸定义一类由嘌呤碱或嘧啶碱基、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组核苷酸成的化合物。
又称核苷酸。
五碳糖与有机碱合成核苷，核苷与磷酸合成核苷酸，4种核苷酸组成核酸。
核苷酸主要参与构成核酸，许多单核苷酸也具有多种重要的生物学功能，如与能量代谢有关的三磷酸腺苷（A TP）、脱氢辅酶等。
某些核苷酸的类似物能干扰核苷酸代谢，可作为抗癌药物。
根据糖的不同，核苷酸有核糖核苷酸及脱氧核苷酸两类。
根据碱基的不同，又有腺嘌呤核苷酸（腺苷酸，AMP）、鸟嘌呤核苷酸（鸟苷酸，GMP）、胞嘧啶核苷酸（胞苷酸，CMP）、尿嘧啶核苷酸（尿苷酸，UMP）、胸腺嘧啶核苷酸（胸苷酸，TMP）及次黄嘌呤核苷酸（肌苷酸，IMP）等。
核苷酸中的磷酸又有一分子、两分子及三分子几种形式。
此外，核苷酸分子内部还可脱水缩合成为环核苷酸。
编辑本段合成核苷酸核苷酸是核糖核酸及脱氧核糖核酸的基本组成单位，是体内合成核酸的前身物。
核苷酸随着核酸分布于生物体内各器官、组织、细胞的核及胞质中，并作为核酸的组成成分参与生物的遗传、发育、生长等基本生命活动。
生物体内还有相当数量以游离形式存在的核苷酸。
三磷酸腺苷在细胞能量代谢中起着主要的作用。
体内的能量释放及吸收主要是以产生及消耗三磷酸腺苷来体现的。
此外，三磷酸尿苷、三磷酸胞苷及三磷酸鸟苷也是有些物质合成代谢中能量的来源。
腺苷酸还是某些辅酶，如辅酶Ⅰ、Ⅱ及辅酶A等的组成成分。
在生物体内，核苷酸可由一些简单的化合物合成。
这些合成原料有天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、一碳单位及CO2等。
嘌呤核苷酸在体内分解代谢可产生尿酸，嘧啶核苷酸分解生成CO2、β－丙氨酸及β-氨基异丁酸等。
嘌呤核苷酸及嘧啶核苷酸的代谢紊乱可引起临床症状（见嘌呤代谢紊乱、嘧啶代谢紊乱）。
核苷酸类化合物也有作为药物用于临床治疗者，例如肿瘤化学治疗中常用的5-氟尿嘧啶及6-巯基嘌呤等。
有些核苷酸分子中只有一个磷酸基，所以可称为一磷酸核苷（NMP）。
核苷酸的作用与功效
核苷酸的作用与功效
核苷酸是生物体内的基本化学物质之一，它在细胞内发挥着重要的作用，并具有多种功效。
1. 作为基本构建DNA和RNA的单元：核苷酸是构成DNA和RNA的基本单元，DNA和RNA是细胞基因遗传信息的存储
和传递的载体。
核苷酸通过连接成链的方式构成DNA分子的
双螺旋结构，以及RNA分子的单链结构，从而参与调控基因
表达和蛋白质合成过程。
2. 能量的储存和传递：核苷酸（如ATP）在细胞内作为能量
的主要储存和传递形式。
通过磷酸键的能量释放，ATP转化
为ADP释放出能量，供细胞进行各种生物化学反应和细胞活动，如肌肉运动、细胞通讯等。
3. 细胞信号传导：核苷酸可以作为细胞内外的信号分子，参与细胞的信号传导过程。
例如，环磷酸腺苷（cAMP）作为第二
信使可以转导一系列的信号，并调控细胞内的各种生理活动，如细胞分化、细胞增殖等。
4. 肠道健康维护：核苷酸在肠道健康维护中发挥重要作用。
核苷酸可以促进肠道黏膜细胞的增殖和修复，增强肠道屏障功能，抑制有害菌的生长，维护肠道菌群平衡，预防和缓解肠道疾病，对促进消化吸收、增强免疫功能具有积极影响。
5. 抗氧化和抗炎作用：核苷酸具有一定的抗氧化和抗炎作用，可以减轻细胞的氧化应激，降低炎症反应，保护细胞免受氧自
由基的损伤，减缓衰老过程，维持身体健康。
需要注意的是，核苷酸的作用和功效在不同的情况和应用中可能有所差异，具体的作用机制还需要进一步深入的研究和探索。
核苷酸种类
核苷酸种类核苷酸是生物化学中的一种重要组成部分，它有着广泛的应用。
核苷酸是由核糖、磷酸和苯甲酰胺组成的有机物质，它是基因的基本组成单位，也是由基因组成的有机化合物。
它可以提供能量，是蛋白质的建筑单位。
它可以被蛋白质、胆碱、脂肪酸和脂多糖等其他有机物质代谢，合成RNA或DNA，也可以被其他有机物质代谢，从而提供细胞能量。
有四种主要的核苷酸：腺苷（A）、胸腺苷（C）、核酸（G）和胸嘧啶核苷（U）。
其中，腺苷和胸腺苷是DNA中最常见的核苷酸，而核酸和胸嘧啶核苷是RNA中最常见的核苷酸。
它们都有自己的特性，例如腺苷具有良好的水溶性和抗氧化性，而核酸具有良好的亲水性和抗变性。
腺苷是DNA中最常见的核苷酸，它有良好的水溶性，它可以容纳碱基对，被用于DNA中的储存和翻译等功能，在DNA的反式中，腺苷有着特殊的作用，它可以帮助建立DNA的正反转录。
它还可以被用于抗日本脑炎病毒的治疗，以及抑制癌症细胞的分裂。
胸腺苷是在DNA中最常见的核苷酸，它在DNA完成反式后，担任一种特殊的角色，例如帮助甲基化，这可以控制基因表达。
它也可以用来修复DNA，在DNA链条损坏时，胸腺苷可以弥补缺失的DNA碱基对。
它还可以用来进行DNA的克隆，以及进行癌症和HIV抗体的检测。
核酸是DNA中次常见的核苷酸，它可以参与DNA的键合反应，帮助DNA片段的连接，它也可以容纳碱基对，促进转录等功能，并且可以被用于制备抗体，从而有效抵抗HIV病毒等病原体。
胸嘧啶核苷是RNA中最常见的核苷酸，它可以与核苷酸进行化学键合反应，这可以帮助RNA转录蛋白质，并且可以参与合成和修复RNA，以及保护RNA免受病毒的侵害等。
核苷酸对医学的应用也很广泛。
它可以帮助医生更准确地诊断病毒感染和癌症，可以提高治疗精度，更有效地治疗病毒感染和癌症，也可以帮助医生更加有效地控制病毒传播。
此外，核苷酸在生物科技和农业方面也有着广泛的应用，它可以帮助研究人员更好地解析生物体的遗传机制，以及生物体的发育，从而更好地改进基因，以实现更高效的作物产量。
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1.肌苷生产菌的选育
常用：枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的腺嘌
呤缺陷型。
原因：
该菌磷酸酯酶活性强，有利于将IMP脱磷酸化 形成肌苷，分泌至胞外，而产氨短杆菌的磷酸酯酶 活性较弱。
因此，对B. subtilis 进行菌种改良，可大量
积累肌苷。
2.培养条件
（1）培养基： 碳源：淀粉水解糖或糖蜜 氮源：要充分（因肌苷含氮量高，20.9％） 无机盐：可溶性磷盐有抑制作用（胞外磷酸化） 生长因子：加适量含腺嘌呤的物质，如酵母膏。
干酵母片研碎，10%Nacl沸水浴浸提30min。 冰盐浴冷却，离心取上清夜。 等电点沉淀。 乙醇洗涤，离心，重复3次。 干燥，称重。
4.核酸酶解
核酸溶液 5 －磷酸二酯酶 5 －单核苷酸混合液
5. 5 －鸟苷酸的分离
离子交换树脂
特点：工艺简单，得率高，副产物也为医药产品。
核酸的降解过程
核酸
核酸酶（磷酸二酯酶）
核苷酸
核苷酸酶（磷酸单酯酶）
核苷
核苷磷酸化酶
磷酸
嘌呤或嘧啶
戊糖-1-磷酸
某些核酸外切酶对RNA、DNA均有作用：
牛脾磷酸二酯酶 3-核苷酸
蛇毒磷酸二酯酶 5-核苷酸
2.磷酸二酯酶的制备
（1）桔青霉（Penicillium citrinum）
毒和抗肿瘤的作用，受到医药界的普遍重视。
（二） 生产方法
1. 发酵法
（1）一步法：直接发酵法
（2）二步法（发酵转化法）
发酵法
核苷 磷酸化
核苷酸
2. 酶解法
酵母 提取 核糖核酸 酶解 核苷酸
二、核苷酸的生物合成途径及其代谢调控
（一） 生物合成途径
从头合成途径： 利用氨基酸等作为原料合成。 补救合成途径：利用体内游离的碱基或核苷合成。
微生物中普遍存在鸟苷酸的降解酶系（加高浓度磷 盐）,培养条件较复杂。 （2）直接发酵法产酸率不高，因GMP是嘌呤核苷酸生物 合成的终产物，使鸟苷酸的自身合成受阻。 （3）鸟苷的溶解度低，容易析出，相对减弱了反馈调 节的强度，使积累鸟苷成为可能。
2.鸟苷生产菌的选育（鸟苷高产菌株应具备的条件）
（1）丧失腺苷酸琥珀酸合成酶活性，即切断肌苷酸到腺 苷酸的通路。
腺嘌呤的最适浓度： 不影响菌体生长 使肌苷大量积累
（2）发酵条件 通气搅拌：供氧充足，促进肌苷生成，并可减少
CO2对肌苷生成的抑制。
（3）肌苷的提取
先过阳离子交换柱，再过活性炭柱（吸附），结晶。
3.肌苷的磷酸化
（1）酶法：
酶：核苷磷酸化酶（三叶草假单胞菌） 磷酸的供体：对硝基苯磷酸 难点：除5 －磷酸化产物外，还有3 -、2 -位异 构体，收率85％。
鸟苷酸的生产方法： （1）由酵母细胞提取出核酸，再以酶法降解； （2）直接发酵法生产鸟苷酸； （3）以化学法磷酸化发酵生产的鸟苷； （4）双菌混合发酵法。利用5 一黄苷酸或黄苷酸
生产菌与能将黄苷酸或黄苷转化为鸟苷酸的菌株 混合培养。
（一）二步法 （常用）
1.选用二步法的原因： （1）GMP的细胞膜透性很差（限Mn2+）
可用固体发酵（制曲、浸泡、抽提）
（2）金色链霉菌（Streptomyces aureus）
液体深层发酵，该菌不仅含有5 －磷酸二酯酶，同 时含有脱氨酶，使其中的5 －AMP脱氨后生成5 -IMP。
因此，使用该菌产生助鲜剂时，由于含有两种酶， 可同时得到IMP和GMP。
3.核酸提取
（1）鲜酵母制备 （2）提取核酸（RNA）
①腺苷酸代琥珀酸合成酶 ③IMP脱氢酶 ②腺苷酸代琥珀酸裂解酶 ④GMP合成酶
IMP
AMP-S XMP Gln
AMP GMP
激酶
AMP
激酶
ADP
ATP ADP
ATP ADP
GMP
激酶
激酶
GDP
ATP ADP
ATP ADP
ATP GTP
IMP合成途径的代谢调控
主要通过产物的负反馈调节 调节包括: 2个长反馈和2个短反馈
（2）鸟苷分解酶的活性微弱。 （3）解除鸟苷酸的反馈抑制与阻遏。 （4）由肌苷酸脱氢酶、鸟苷酸合成酶催化的反应，比核
苷酸酶催化的反应优先进行，从而抑制肌苷的产生。 按上述要求，利用枯草芽孢杆菌腺嘌呤缺陷型加以诱 变获得。
3.鸟苷Байду номын сангаас酵条件 （1）培养基
碳源：葡萄糖或麦芽糖 氮源：硫酸铵（氯化铵、大豆蛋白水
（2）腺嘌呤与1-磷酸核糖生成腺苷, 再生成腺嘌 呤核苷酸。
腺嘌呤+1-磷酸核糖 核苷磷酸化酶
腺苷+Pi
腺苷+ATP
腺苷激酶
腺苷酸+ADP
三、肌苷酸的生产 （一）一步法
1.肌苷酸生产菌选育 （1）解除微生物自身的反馈调节 a.解除AMP、GMP对PRPP转酰胺酶的反馈抑制。 b.切断5 -IMP继续代谢生成GMP和AMP的途径。
（二）酶法（又称核酸水解法）
起始于日本，50－60年代研制成功，技 术关键是筛选到产生5 －磷酸二酯酶（核酸 外切酶）的菌株。
1.原理
5 －磷酸二酯酶能水解核糖上3 －碳原子羟 基与磷酸形成的二酯键，生成4种5 －单核苷酸， 即：从游离3 －羟基端开始，逐个水解下5 －单 核苷酸。
因此，选择可能产生核苷酸的产氨短杆菌
（Brevibacterium ammoniagene）为出发菌株，
诱变为腺嘌呤缺陷型突变株，再诱变为鸟嘌呤 缺陷型突变株。
IMP的阻遏如何解决？ （2）改变核苷酸对细胞膜的渗透性
核苷或碱基容易透过细胞膜，而核苷酸难于透过 细胞膜。
日本科学家发现，Mn2+对于产氨短杆菌核苷酸的 膜透性起着关键作用， Mn2+限量的情况下，菌体产生 膨胀异常现象，细胞膜允许IMP渗透到胞外，积累IMP。
Mn2+限量与生物素亚适量结果相同，但机制不同。
Mn2+亚适量：培养后期，细胞形态异常（伸长、膨胀、 不规则）
生物素亚适量：为乙酰CoA羧化酶的辅基，影响脂肪酸 生物合成，间接影响细胞膜磷脂合成，从而影响细胞膜 透性。
2.培养条件
（1）因所用菌株为腺嘌呤缺陷型，所以添加适量腺嘌 呤（加0.5%酵母膏或酵母水解液）。 （2）Mn2+亚适量
第二节 核酸与核苷酸发酵
一、概况
核酸由众多的单体核苷酸通过3 ,5 －磷 酸二酯键聚合而成。
核苷酸由碱基、核糖、磷酸组成。 脱去磷酸后的碱基称为核苷。
（一）呈味核苷酸
核苷酸类中的肌苷酸（IMP）、鸟苷酸（GMP）、 黄苷酸（XMP）呈强鲜味。如：肌苷酸钠比味精鲜40倍， 鸟苷酸钠比味精鲜160倍。
5 －鸟苷酸 5 －肌苷酸 5 －黄苷酸
（guanylic acid）（inosinic acid） （xanthylic acid）
5 -GMP > 5 -IMP > 5 -XMP
碱基 鸟嘌呤
次黄嘌呤
黄嘌呤
AMP
GMP
鲜味剂的协同效应
当核苷酸与氨基酸类物质混合使用时， 鲜味不是简单的叠加，而是成倍地提高。
工业原料和工业用水含较多的Mn2+，难于控制Mn2+ 亚适量,有两条途径：
a.筛选对Mn2+不敏感的突变株 b.加抗生素或表面活性剂以解除过量Mn2+的影响。 （3）添加较高浓度的磷盐。
（二）二步法（肌苷酸生产主要方法）
发酵法 肌苷 磷酸化 肌苷酸 原因： •IMP对细胞膜的透性很差。 •微生物中普遍存在使IMP脱磷酸化的酶类。
（2）化学法：用不同的磷酸化试剂。
4.肌苷酸的提取
除菌体 除对硝基酚
（过滤、离心）
柱层析
离子交换法 活性炭吸附
加乙醇沉淀
精制（结晶）
粗制品
肌苷酸
四、鸟苷酸的生产
•鸟苷酸由鸟嘌呤、核糖和磷酸三部分组成。 •1960年，日本科学家发现5‘－鸟苷酸钠具有强烈的 鲜味。1961年又证实了香味极浓的著名菇类－香菇含 有大量的鸟苷酸，从此开始研究GMP的生产方法。
PRPP
酰胺
R-5-P 合成酶
转移酶
PRPP
PRA
ATP
AMPS AMP ADP ATP IMP
XMP GMP GDP GTP
2个长反馈
2个短反馈
AMPS
AMP
ADP
ATP
IMP
XMP
GMP
ATP
GDP
GTP
2.补救合成途径（salvage synthesis）
微生物从培养基中取得完整的嘌呤、戊糖、 磷酸，直接合成单核苷酸。
当全生物合成途径受阻时，微生物可通过 此途径合成核苷酸。
有两条合成途径：
（1）嘌呤碱与PRPP直接合成嘌呤核苷酸
次黄嘌呤
次黄嘌呤核苷酸
90% 嘌呤碱
次黄嘌呤-鸟嘌呤
PRPP
磷酸核糖转移酶
(HGPRT)
PPi
HGPRT活性高
鸟嘌呤
鸟嘌呤核苷酸
腺嘌呤
腺嘌呤磷酸核糖转移酶
（APRT）
APRT活性低
腺嘌呤核苷酸
解液）、流加氨水 无机盐：磷、镁、铁、锰 嘌呤前体物：L-谷氨酸钠 营养缺陷型菌株的营养物质
（2）发酵条件 温度：36℃（0~24h） 36.5~37.5 ℃ （24h后） pH值：pH值下降，流加氨水。 溶氧： 发酵周期：48h左右
（3）鸟苷的分离提取
灭菌后发酵液→除菌体→一次结晶→过滤→ 鸟苷粗品→脱色→过滤→二次结晶→过滤→鸟苷 →烘干→磨粉→ 包装
1.从头合成途径（denovo synthesis） 由氨基酸、磷酸戊糖、CO2和NH3合成核苷酸。