220有机化学学习指号 第十八章 核 酸 一、内容提要 木骨包括核截和销酶化学两部分，重点掌握核酸的结构、功能：辅酶化学作一般了 解。核酸由碱基，戊糖和磷酸构成，并分为核精核酸(RA)和脱氧核糖核酸(DNA)两 类。RNA和DNA除成结构不同外，基也不同： NA:腺隳呤(A)、鸟嘌玲(G).胞壁啶(C)、尿密啶(U) DNA·A:G、购腹毫时(T) 核赫可以信封式或扭转式折叠方式存在，五个原子并不在同一平面内，触环上碳的 编号需加“，”号。戊糖的C位B半缩醛羟基可与碱基A.C的N,位或减基C,U,T的N 位氢脱水形成氮苷键，产物称为核背和脱氧核苷。核竹中的碱基几平垂直于糖环，并接 近平分0C‘C 核苷的戊物5位羟基磷酸化后生成的磷酸酯称为核苷酸。核苷酸间由戊糖的了与 5'之间形成的瞬酸二脂称为多核苷酸。DNA和RNA即为高分子量的多核昔酸。 D八A的二级结构是由两条多核苷酸向形成右手双螺旋，并以碱基间的氢健配对维持 横向的稳定性，碱基配对的情况是A=TG二C。双螺旋纵向的稳定称碱基平面间的硫 水性准积力维持。 D小A是遗传信息的来源，主要决定于碱基的排列顺序的变化。戊精和磷酸只构成骨 架结构，不参与侣息的贮存和表达。 DNA和RNA的稳定性不同。在NaOH水溶液中，由于RNA有核糖2-OH的存在， 可进行邻位参与，形成环状磷酸二酯，故易被水解。DNA较稳定 根据功能的不同，RNA可分为RNA和HNA等，它们参与蛋白质的生物合成：由 mRNA转录，翻译DNA的信息，并由RNA作为氨基酸的转运载体，按照碱基配对的互 补规则(RNA分子的反密科子与mRNA上的密码了是配对地接在核糖体上)，进行蛋白 质的生物合成。所有HNA的3'末端有相同的CCA-OH结构，连接所载的氨基酸：mRNA 上有三联体密码子，可决定蛋白质合成时进入的氨基酸的类型。 本章简介了辅酶的化学，箱群是酶中非蛋白质部分。很多稀，除了蛋白体外，还需 要铺酶才能表现其催化活性。辅酶是个“天然的特殊试剂”，可以发挥类似体外催化剂的 作用。从辅酶的化学更能体现有机化学与生物过程的关系。 二、例题解析 [例1咖啡因和可可碱是茶中含有的两种物质，它们具有以下结构： PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
第十八章核酸221 CH. CH, CH, CH. 加唯因 可可破 试问：(1)它们属于嘌吟类还是嘧啶类？(2)它们都可以将基异构成烯醇式吗？ 为什么？ 解：(1)它们属于嘌吟类。 (2)在哪啡因中，因N,和N,上已无氢，故不能再异构成烯醇式；在可可碱中，由 于N,上有H,故可异构成以下两种形式： OH CH, HO CH, CH, (A) (B) [例2】环-AMP(cAMP,见下列结构)是ATP经腺苷酸环化酶作用后生成，酶的作 用是除去ATP的3'-OH上的质子。试写出生成cAMP的可能反应机理， 家：在藤作用下，AP的3O州成为即向AP的a碳酸氧建进攻，发生S2及 应，焦磷酸根(Ppi)离去，生成cAMP。 ATP+酶→ 00g AM [例3】6-氯嘌吟在NaOH水溶液中加热后，可定量地转成次黄嘌呤，试提出可能 的反应机理。 6氯吟 次葡骤吟 解：原呤环中，N,和N相当于连在苯环上的两个硝基（由于N的电负性大于C)。 因此，6-氯嘌呤能被N0H作用，发生环上的亲核取代反应，生成6-羟基嘌吟，其较稳定 PDF created with pdfFactory trial version ww.pdffactory.com
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
2必有机化学学习指导 的形式是酮式。 烯醇式 酮式 三、习题 1.试写出碱基A、G、C、T的结构，它们之间的配对情况及氢键。 2.5-氟尿嘧啶是一种抗癌药，试写出其结构式。 3.水粉戴素是来自某种蘑菇中的有毒物质，它用系统命名的名称是9BD-呋晴核糖 基嘌吟。请写出其化学结构式。 4.阿糖胞苷是临床上试用的抗癌药，它是用D-阿拉伯糖代替D-核糖。试写出阿糖 胞苷的结构式。 5.体内票吟代谢异常时会产生过量的尿酸，引起“痛风”疾病。尿酸是嘌吟的衍生 物，分子中无C一H键，试写出其结构式。 6.核苷酸由哪些组分构成？多核苷酸中连接核苷酸的是什么键 7.试写出由A,C、U、C,G组成的赛核苷酸的两种结构简化形式。 8.基因的含义是什么？DNA分子中哪部分结构与遗传基因有关？ 四、参考答案 （一】练习题参考答案 18.1 OH NH HO 尿壁啶（烯醇式） 腺隳吟（亚氨结构）》 18.2 NH, 0.0 2去氧胞苷酸3-单磷酸酯 PDF created with pdfFactory trial version ww.pdffactory.com
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
第十八章孩酸223 18.3接近21.3%，因鸟嘌呤与胞嘧啶的碱基配对(1：1) (二)习题参考答案 1.见图182。 2. 0 5氟尿啼啶 水粉草素 NH: HN 0 O HH 0V0 尿酸(2,6,8三羟基嘌昤) OH 阿糖胞苷 6。核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成。多核苷酸中连接核苷酸的是磷酸二酯键。 ,g阳 5'pApCpUpCpG-OH 3' 8.基因即DA分子中某一区段，它可经复制遗传给子代；也可经转录、翻译，合成 蛋白质。DNA中的碱基部分与遗传基因有关。 PDF created with pdfFactory trial version ww.pdffactory.com
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com