第七章核酸及核酸代谢.ppt

第七章 核酸的生物化学 第一节 核酸的结构与功能 核酸的发现：1869年瑞士米歇尔 核酸的定义： 生物体内一类含有磷酸基团的重要生物大分子（酸性物质），是遗传变异的物质基础，是遗传信息的载体，在蛋白质的生物合成中起重要的作用。 核糖核酸(ribonucleic acid, RNA) RNA主要参与遗传信息的表达; 脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA) DNA是遗传信息的载体; 1.1 The Chemical Component and Primary Structure of Nucleic Acid 1. 嘧啶碱(pyrimidine)： 2. 嘌呤碱(purine)： 二、戊糖与核苷 1．戊糖(pentose)： 2．核苷(nucleoside)： 核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成的化合物。 在大多数情况下，核苷是由核糖或脱氧核糖的C1′?-羟基与嘧啶碱N1或嘌呤碱N9进行缩合，故生成的化学键称为?，N糖苷键。 “稀有核苷”是由“稀有碱基”所生成的核苷。 三、核苷酸的结构与命名 核苷酸(nucleotide)是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物，包括: 核糖核苷酸: 5?-AMP,5?-GMP,5?-CMP,5?-UMP 脱氧核糖核苷酸: 5?-dAMP,5?-dGMP,5?-dCMP,5?-dTMP 与磷酸基缩合的位置：2?-核苷酸、3?-核苷酸和5?-核苷酸。 最常见的核苷酸是5?-核苷酸（5?常被省略） 5 ?-核苷酸的分子结构 5?-核苷酸又可按其在5?位缩合的磷酸基的多少，分为一磷酸核苷（核苷酸）、二磷酸核苷和三磷酸核苷。 环核苷酸的分子结构 环一磷酸腺苷 环一磷酸鸟苷 核苷酸的命名及缩写符号 细胞内游离核苷酸及其衍生物 1、含高能磷酸键的ATP类化合物； ATP是能量的直接供体； （脱氧）核苷三磷酸是合成RNA和DNA的原料； ATP、GTP、CTP、TTP、UTP； ADP、GDP、CDP、TDP、UDP； 参加合成代谢； UTP--糖类合成、GTP--蛋白质合成、CTP--脂类合成 2、环状核苷酸（cAMP、cGMP） 第二信使，影响多种酶的活性 四、核苷酸的性质 一般物理性质 ； 互变异构现象； 紫外吸收，260nm ； 核苷酸的两性解离和等电点 ； （四）细胞内游离核苷酸及其衍生物 1、含高能磷酸键的ATP类化合物； ATP是能量的直接供体； （脱氧）核苷三磷酸是合成RNA和DNA的原料； ATP、GTP、CTP、TTP、UTP； ADP、GDP、CDP、TDP、UDP； 参加合成代谢； UTP--糖类合成、GTP--蛋白质合成、CTP--脂类合成 2、环状核苷酸（cAMP、cGMP） 五、核酸的一级结构 一分子核苷酸的3?-位羟基与另一分子核苷酸的5?-位磷酸基通过脱水可形成3?,5?-磷酸二酯键，从而将两分子核苷酸连接起来。 3,5-磷酸二酯键的形成 多核苷酸链 核酸就是由许多核苷酸单位通过3?,5?-磷酸二酯键连接起来形成的不含侧链的长链状化合物。 核酸是的方向性： 多核苷酸链的两端，一端称为5?-端，另一端称为3?-端。 多核苷酸链简写方法 书写方向规定为： 5?-端→3?-端。 核酸的一级结构 DNA分子： 由dAMP、dGMP、dCMP和dTMP组成。 DNA的一级结构就是指DNA分子中脱氧核糖核苷酸的排列顺序及连接方式(3?,5?-磷酸二酯键)。 RNA分子： 由AMP，GMP，CMP，UMP组成。 RNA的一级结构就是指RNA分子中核糖核苷酸的排列顺序及连接方式。 核酸一级结构的表示方法 DNA的一级结构： 5?-AGTCCATG-3? AGTCCATG 3?-TCAGGTAC-5? RNA的一级结构： 5?-AGUCCAUG-3? AGUCCAUG 核酸的水解作用 水解方式：酶法、碱法和酸法 （1）碱水解 RNA?2?-核苷酸 + 3?-核苷酸 DNA ?DNA变性但不被水解 （2）酸水解 DNA ?无嘌呤的DNA分子 （pH4） DNA（RNA）?碱基+戊糖+磷酸（强酸高温） （3）核酸酶的水解作用 核酸酶---水解核酸磷酸二酯键的酶 种类 根据底物不同分三类：