生物化学：第三章核酸化学华中师范大学生命科学学院第1页共18页第三章核酸化学核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。核酸是生命遗传信息的携带者和传递者，它不仅对于生命的延续，生物物种遗传特性的保持，生长发育，细胞分化等起着重要的作用，而且与生物变异，如肿瘤、遗传病、代谢病等也密切相关。因此，核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。主要内容：介绍核酸的分类和化学组成，重点讨论DNA和RNA的结构特征，初步认识核酸的结构特征与其功能的相关性；介绍核酸的主要理化性质和核酸研究的一般方法。第一节核酸通论第二节核酸的化学组成及结构第三节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及核酸研究常用技术第六节核酸的分离纯化及测定第七节人类基因组计划简介第一节核酸通论一、核酸的概念和重要性二、核酸的种类和分布三、核酸的生物功能一、核酸的概念和重要性核酸是由核苷酸组成的一类含磷较多酸性较强的高分子化合物。简言之，N.A是一种线性多聚核苷酸。存在方式：与蛋白质结合成核蛋白重要性：1.N.A是生物遗传的物质基础——Avery的转化实验2.N.A对蛋白质合成的指导作用——Hershey的32P-DNA标记实验3.N.A对遗传工程研究的作用核酸的研究历史和重要性·1869Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一种含磷酸的有机物，当时称为核素（nuclein）,后称为核酸（nucleicacid）；此后几十年内，弄清了核酸的组成及在细胞中的分布。·1944Avery等成功进行肺炎球菌转化试验；1952年Hershey等的实验表明32P-DNA可进入噬菌体内，证明DNA是遗传物质。·1953Watson和Crick建立了DNA结构的双螺旋模型，说明了基因的结构、信息和功能三者间的关系，推动了分子生物学的迅猛发展。·1958Crick提出遗传信息传递的中心法则，·60年代RNA研究取得大发展（操纵子学说，遗传密码，逆转录酶）。·70年代建立DNA重组技术，改变了分子生物学的面貌，并导致生物技术的兴起。1生物化学：第三章核酸化学华中师范大学生命科学学院第2页共18页·80年代RNA研究出现第二次高潮：ribozyme、反义RNA、“RNA世界”假说等等。·90年代以后实施人类基因组计划（HGP）,开辟了生命科学新纪元。生命科学进入后基因时代：功能基因组学（functionalgenomics）蛋白质组学（proteomics）——1994[懊大利亚]M.Wilkins&K.Wiliams最先提出结构基因组学（structuralgenomics）RNA组学（Rnomics）或核糖核酸组学（ribonomics）二.核酸分类和分布脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA）:遗传信息的贮存和携带者，生物的主要遗传物质。在真核细胞中，DNA主要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自的DNA。原核细胞没有明显的细胞核结构，DNA存在于类核区。每个原核细胞只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状DNA。核糖核酸（ribonucleicacid,RNA）：主要参与遗传信息的传递和表达过程，细胞内的RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中，病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为类病毒，它是不含蛋白质的游离的RNA分子，还发现有些RNA具生物催化作用（ribozyme）。1.种类DNAN.AmRNA5%RNAtRNA10-15%rRNA80%2.分布DNA——98%在细胞核。少量存在线粒体、叶绿体等细胞器2%RNA——90%在细胞质。10%在细胞核，集中在核仁上真核生物原核生物DNA细胞核（98%）细胞质（类核部分）细胞质（少量）质粒DNA线粒体（少量）病毒DNA叶绿体（少量）等RNA细胞质（90%）细胞质核仁（少量）病毒RNA注：生物细胞都含有DNA和RNA；病毒中只含一种DNA或RNA。三、核酸的生物功能1.DNA是主要的遗传物质——Avery的转化实验——Hershey的32P-DNA标记实验2.RNA参与蛋白质的生物合成rRNA合成场所23SrRNA催化肽键形成——1992年Noller证明。tRNA携带氨基酸；mRNA模板2生物化学：第三章核酸化学华中师范大学生命科学学院第3页共18页3.RNA功能的多样性（1）控制蛋白质的合成（2）作用于RNA转录后加工和修饰（3）基因表达与细胞功能的调节（4）生物催化功能（5）遗传信息的加工与进化肺炎球菌转化实验图解（略）第二节核酸的化学组成及结...
