生物化学 核酸的结构与功能VIP免费

2014/2/24第一章核酸的结构与功能1第一章核酸的结构与功能2014/2/242第一节核酸通论第二节核酸的化学组成第三节DNA的分子结构第四节RNA的分子结构第五节核酸的理化性质第一章核酸的结构与功能内容教学目的要求：通过本章的学习掌握核酸的化学组成、分子结构及基本性质,了解其超级结构。教学重点与难点：分子结构及基本性质。2014/2/244第一节核酸的研究历史、种类和分布•早期发现-1868年，瑞士科学家F.Miescher从外科绷带脓细胞的核中分离出一种富含磷的有机物质“核素”（nuclein），后称为核酸（nucleicacid）。•1944年，Avery等通过肺炎球菌转化试验，揭示了核酸的生物学功能（以后大量实验都证明DNA是遗传物质）。第一章核酸的结构与功能2014/2/24第三章核苷酸I52013-2-19第三章核苷酸I1肺炎双球菌转化实验图解致病菌2014/2/246•1946年，E.Chargaff测定了DNA碱基，提出Chargaff法则。DNA的碱基组成特点——Chargaff定律(1)碱基当量定律:嘌呤碱总量=嘧啶碱总量,即A+G=T+C(2)不对称比率A+T/G+C因物种(亲缘关系远近)而异第一章核酸的结构与功能2014/2/247•1953年，Watson和Crick提出DNA结构的双螺旋模型。(获得1962年的诺贝尔生理学奖)•1958年，Crick提出遗传信息传递的中心法则。•70年代建立DNA重组技术。•80年代以后,分子生物学、分子遗传学等学科突飞猛进发展。第一章核酸的结构与功能二、核酸的种类及分布2014/2/248按其所含糖不同分为两类：核糖核酸-(ribonucleicacid，RNA)◇mRNA-信使RNA（5%）◇rRNA-核糖体RNA（80%）◇tRNA-转移RNA（10-15%）脱氧核糖核酸-(deoxyribonucleicacid，DNA)第一章核酸的结构与功能2014/2/249核酸的分布DNA：存在于真核生物的细胞核内（占总量的98%以上）及叶绿体和线粒体中；原核生物的拟核与质粒中。RNA：主要存在于细胞质、细胞核及叶绿体和线粒体中。第一章核酸的结构与功能2014/2/2410第二节核酸的化学组成•组成元素---有C、H、O、N、P等，其中N含量约为15%～16%，磷含量为9%～10%。•核酸的基本组成单位---核苷酸；•核苷酸的组成成分---碱基、戊糖和磷酸基；•解析：核酸是由很多单核苷酸聚合形成的多核苷酸，核苷酸可被水解产生核苷和磷酸，核苷进一步水解产生戊糖和含氮碱（简称碱基）。第一章核酸的结构与功能核酸(DNA和RNA)核苷酸核苷和脱氧核苷磷酸戊糖碱基嘌呤嘧啶核糖脱氧核糖核酸组成分子组成碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖磷酸(phosphate)一、核苷酸是构成核酸的基本组成单位2014/2/2413戊糖第一章核酸的结构与功能（构成DNA）脱氧核糖(deoxyribose)（构成RNA）核糖(ribose)14碱基碱基---嘌呤碱（purine）与嘧啶碱（pyrimidine）的衍生物。杂环化合物，嘧啶由2个氮原子取代苯分子间位上的2个碳形成，嘌呤为双环结构。基本碱基有5种。嘌呤---腺嘌呤、鸟嘌呤嘧啶---胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶嘌呤嘧啶NNNHN123456789NNH13245615基本碱基结构（P9）嘌呤(purine)NNNHN123456789NNNHNNH2腺嘌呤(adenine,A)NNHNHNNH2O鸟嘌呤(guanine,G)16嘧啶(pyrimidine)尿嘧啶(uracil,U)NHNHOO胞嘧啶(cytosine,C)NNHNH2O胸腺嘧啶(thymine,T)NHNHOOCH3NNH1324562014/2/2417RNA和DNA含有的共同碱基成分---腺嘌呤(adenine,A)、鸟嘌呤(guanine,G)和胞嘧啶(cytosine,C)。二者的区别---RNA含有尿嘧啶(uracil,U)，而DNA含有胸腺嘧啶(thymine,T)。即，DNA(ATGC)；RNA(AUGC)第一章核酸的结构与功能2014/2/2418稀有碱基（P11）有些核酸中含有稀有碱基，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。例如，有些DNA分子中含有5-甲基胞嘧啶（m5C），5-羟甲基胞嘧啶（hm5C）。某些RNA分子中含有1-甲基腺嘌呤（m1A）、2，2-二甲基鸟嘌呤（m22G）和5，6-二氢尿嘧啶（DHU）等。第一章核酸的结构与功能2014/2/2419几种稀有核苷假尿苷（ϕ）二氢尿嘧啶核苷（DHU）AmCH3CH3H3Cm26AH2H25命名：见教材11页上面文字叙述（m在A前表示碱基上甲基化，在后表示糖环上甲基化）。第一章核酸的结构与功能…核苷…脱氧核苷二、核苷形成碱基•种类及名称：•核苷嘌呤9位N/嘧啶1位N与...