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第一章核酸的结构与功能第一节：核酸的种类、分布与化学组成第二节：DNA的分子结构、性质和功能 第一节：核酸的种类、分布与化学组成1.核酸的种类 核酸（nucleic acid）是一类重要的生物大分子，是生物遗传的物质基础。依据其化学组成, 核酸分为脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）和核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）. 2DNA与RNA组成上的比较DNA和RNA组成单位是核苷酸，分别为脱氧核糖核苷酸（4种）和核糖核苷酸（4种）核酸是生物遗传的物质基础，DNA占绝大多数。3.核酸的分布 核糖核酸（ribonucleic acid, RNA），主要分布在细胞质中，参与遗传信息的表达。脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA），主要存在于细胞核内，是遗传信息的储存和携带者，是遗传的物质基础。 二 核酸是遗传物质遗传物质必须具备以下特点:① 必须稳定地含有关于有机体细胞结构、功能、发育和繁殖的各种信息② 必须能精确地复制，这样后代细胞才能具有和亲代细胞相同的信息③ 必须能够变异，如果没有变异，生物就不能改变、适应，进化也不能发生核酸的化学组成 1. 元素组成C、H、O、N、P（9~10%）2. 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 2 戊糖DNA中戊糖的为β-D-2-脱氧核糖 (deoxyribose)RNA中的戊糖的为β-D-核糖 (ribose)3 核苷（nucleoside核苷 戊糖+碱基 糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键4 核苷酸（nucleotide）核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。 人体有10万亿个细胞，每细胞1条链（展开1.82米），10万亿个链首尾相连，横跨太阳系。DNA的分子结构、性质和功能DNA的一级结构与种属的差异 DNA的二级结构------双螺旋模型. DNA的三级结构5. 三链DNA **DNA和RNA的一级结构是指核苷酸的数量和排列顺序 单核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接成大分子——多核苷酸。 **DNA和RNA的一级结构是指核苷酸的数量和排列顺序。单核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接成大分子——多核苷酸。5’-末端：P3 ’-末端：OH A G P5? P T PG PC PT P OH 3?由于碱基对排列的方向性，使得碱基对占据的空间是不对称的，所以双螺旋结构上有两条螺形凹沟，一条较深，称为大沟(major groove)，一条较浅，称为小沟(minor groove) 一1.一级结构的不同是物种间差异的根本原因2. DNA分子携带两类不同的遗传信息 级结构与种属差异 DNA双螺旋结构模型要点（Watson, Crick, 1953）（ 重要）DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋方式绕同一公共轴盘。螺旋直径为2nm，形成大沟(major groove)及小沟(minor groove)相间。 DNA双螺旋结构模型要点 （Watson, Crick, 1953）碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成氢键配对（互补配对形式：A=T; GC） 。相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。 由于碱基对排列的方向性，使得碱基对占据的空间是不对称的，所以双螺旋结构上有两条螺形凹沟，一条较深，称为大沟(major groove)，一条较浅，称为小沟(minor grooveDNA双螺旋结构模型要点（Watson, Crick, 1953）氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。★DNA二级结构要点总结 ※ 两条反向平行的脱氧核苷酸链绕同一中心轴，形成右手螺旋的结构。 ※ 磷酸-戊糖骨架位于外侧，两条链上的碱基以A=T、 GC相连，构成碱基平面，位于螺旋内侧。 ※螺距为3.4nm，旋转一周为10个碱基对。螺旋直径为2.0nm。 ※ major groove minor groove ※氢键：维持双螺旋横向稳定 ※ 碱基堆砌力：维持纵向稳定维持DNA结构稳定的作用力 (1) 碱基堆积力(base stacking force) 碱基堆积力是维持DNA结构稳定的主要作用力。碱基有规律的堆积可以使碱基之间发生缔合，这种作用力称为碱基堆积力。由于碱基的层层堆积，在DNA分子内部形成一个疏水核心区，有助于氢键的形成。 (2) 氢键 互补碱基对之间形成氢键：G≡C，A=T (3) 离子键 磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子之间形成离子键，消除了DNA自身各部位之间因负