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2010年9月29日—核苷酸是RNA與DNA的結構單位,由數個連接在一起的分子組成(如圖1)。...核苷酸結構核苷酸由鹼基(含氮鹼基)、五碳糖(不是核糖(如圖2)就是2'去氧核糖 ...
核苷酸(Nucleotide)國立新莊高級中學陳偉民退休教師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯 核苷酸是RNA與DNA的結構單位,由數個連接在一起的分子組成(如圖1)。而且核苷酸在代謝作用中扮演重要角色,在代謝過程中,核苷酸作為能量來源(腺苷三磷酸和鳥苷三磷酸(guanosine triphosphate))、參與細胞傳訊(環單磷酸鳥苷(cyclic guanosine monophosphate)和環單磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate)),而且被納入重要酵素性反應的輔因子中(輔酶A、黃素腺嘌呤二核苷酸、黃素單核苷酸和菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)。
圖1 最常見的核苷酸之結構元件
核苷酸結構核苷酸由鹼基(含氮鹼基)、五碳糖(不是核糖(如圖2)就是2’去氧核糖)和一至三個磷酸根構成。鹼基與糖構成核苷,磷酸根與糖的2,3或5號碳形成化學鍵,其中以與5號碳鍵結最常見。當磷酸根與糖的兩個羥基連接時,會形成環核苷酸。如果核苷酸的糖是核糖就稱為核糖核苷酸;而去氧核糖核苷酸含有的糖是去氧核糖。核苷酸的鹼基可以是嘌呤或嘧啶。
圖2 核糖結構,圖中數字為碳原子之編號
核酸是以核苷酸為單體,聚合而成的巨大分子。在DNA中,嘌呤鹼基為腺嘌呤及鳥嘌呤,而嘧啶是胞嘧啶及胸嘧啶。RNA以尿嘧啶取代胸嘧啶。
合成無論是在實驗室中還是活體內,核苷酸可經由許多不同方法合成。在活體內,核苷酸可經由廢物利用途徑(salvage pathway)以重生或回收法合成。核苷酸瓦解後,有用的部分可以在合成反應中重複使用,以製造新的核苷酸。在實驗室合成核苷酸的過程中,可以使用保護基。純化的核苷被保護,以製造亞磷酸胺(phosphoramidite),再以亞磷酸胺製造不存在於自然界的相似物,或合成寡核苷酸。
嘧啶核糖核苷酸嘧啶核苷酸的合成,是以麩醯胺酸(glutamine)與CO2形成胺甲醯磷酸(carbamoyl phosphate)為起點。胺甲醯磷酸與天門冬胺酸根發生環化,在後續反應中,得到乳清酸根(orotate)。乳清酸根與5-磷酸核糖α- 二磷酸(PRPP)反應,得到乳清酸核苷一磷酸(orotidine monophosphat...
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