生物化学。王。第一章核酸.pptVIP

 1.1.1 核酸的生物学功能 (1) DNA是主要的遗传物质。 1944 ， O. Avery的肺炎双球菌转化实验，直接证明DNA是遗传物资。 1952 ， A.D Hershey 和M. Chase 噬菌体感染实验，证明噬菌体DNA携带了噬菌体全部的遗传信息。此时已经认识到DNA结构的复杂性和特异性。 50年代初生物学家开始接受DNA是遗传物质的观点， 1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型，从分子结构上阐明了DNA的遗传功能 (2) RNA参与蛋白质的生物合成： 研究证明由三类RNA共同控制着蛋白质的生物合成。 (3) RNA功能的多样性 1、控制蛋白质的生物合成 2、作用于RNA的转录后加工与修饰 3、参与基因表达和细胞功能的调控 4、生物催化与其它细胞持家功能。  2 核糖核酸-RNA （ribonucleic acid ,) (1)转移RNA（transfer RNA , tRNA) : 保守性最强 (2)核糖体RNA（ribosomal RNA , rRNA) (3)信使RNA（mesenger RNA , mRNA) (4)特殊功能的RNA Small nuclear RNA , snRNA Small nucleoar RNA , snoRNA Small cytoplasmic RNA , scRNA Antisense RNA Ribozyme RNase P 1.1.3.1核糖和脱氧核糖 RNA分子中含核糖(戊糖)是β-D-核糖,也含个别β-D-2’-O-核糖。DNA分子中含核糖是β-D-2’-脱氧核糖。核糖的碳原子加（’），表示与碱基原子编号区别。 ? 1.1.3.2 碱基 （1） 嘧啶碱：尿嘧啶 胞嘧啶 胸腺嘧啶 （2） 嘌呤碱： 腺嘌呤 鸟嘌呤 ?嘌呤衍生物 ： （3） 核酸中的修饰(稀有)碱基： 100余种，多数是甲基化的产物 1.1.3.4 核苷酸和稀有核苷酸 核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化，形成核苷酸 1.1.3.5?? 细胞内的游离核苷酸及其衍生物 ① 核苷5’-多磷酸化合物 ATP、GTP、CTP、ppppA、ppppG 在能量代谢和物质代谢及调控中起重要作用。 ② 环核苷酸 3’,5’-cAMP， 3’,5’-cGMP 信号分子，cAMP调节细胞的糖代谢、脂代谢。 ③ 核苷5’多磷酸3’多磷酸化合物 ppGpp pppGpp ppApp ④ 核苷酸衍生物 HSCoA、 NAD+、NADP+、FAD等辅助因子。 GDP-半乳糖、GDP-葡萄糖等是糖蛋白生物合成的活性糖基供体。 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。 ATP是生物体内分布最广和最重要的一种核苷酸衍生物。它的结构如下： 1.2?核酸的分子结构 核酸中核苷酸的连接方式 核酸可经酸、碱和酶水解，产生各种寡核苷酸、核苷酸、核苷和碱基。核苷酸是核酸的结构单位。 核苷和碱基都是由核苷酸水解而来的。 研究表明：核酸中的核苷酸以磷酸二酯键彼此相连。 磷酸二酯键的走向为3’→5‘ 1.2.1.1? DNA的一级结构 DNA的一级结构是由数量及其庞大的四种脱氧核糖核酸，dAMP、dGMP、dCMP、dTMP通过3’、5’-磷酸二酯键连接起来的线形或环形多聚体。 病毒基因组比较小，细菌的基因组是连续的，没有非编码基因。高等生物基因组不仅基因数量多，结构也非常复杂。在真核生物基因是断裂的，有内含子，调控序列所占的比例较大。并且还有大量的重复序列。 人类基因组的大小为3.2Gb(giga bases)大约为109bp。 1953年，Watson和Crick根据Chargaff 规律和DNA Na盐纤维的X光衍射分析提出了DNA的双螺旋结构模型。 Watson-Crick双螺旋结构模型(B-DNA) 稳定双螺旋结构的因素 ①碱基堆积力形成疏水环境（主要因素） 。 ②碱基配对的氢键。GC含量越多，越稳定。 ③磷酸基上的负电荷与介质中的阳离子或组蛋白的正离子之间形成离子键，中和了磷酸基上的负电荷间的斥力，有助于DNA稳定。 ④碱基处于双螺旋内部的疏水环境中，可免受水溶性活