药学第5 核酸的化学.ppt

课 前 复 习;1、蛋白质的分子量一般为104-106; ;第五章 核酸的化学;教学目的;核 酸(nucleic acid， NA) ;詹姆斯·沃森（James D. Watson）; 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法 1985年 Mullis发明PCR 技术 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) 1994年 中国人类基因组计划启动 2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架; 第一节  核酸的组成与结构;核酸的分类及分布 ;核酸的重要作用;核酸的水解产物：;(base)：是含氮的杂环化合物。;嘌呤(purine) ;嘧啶 (pyrimidine);稀有碱基： ?、I、DHU、 m7A、m7G、; β-D-核糖（R） β-D-2-脱氧核糖（dR）;;3、核苷;;O;O;4、核苷酸 ;P;P;举例：含腺嘌呤的核苷酸有AMP、ADP、ATP等;多磷酸核苷酸;（三）辅酶类核苷酸;体内重要的游离核苷酸及其衍生物;第二节 核酸的分子结构;;1、核酸分子中核苷酸的连接 3′, 5′— 磷酸二酯键 概念：一个核苷酸戊糖C3′的游离羟基与另一个核苷酸戊糖C5′上的磷酸脱水缩合生成的化学键。 （广义上是指同一个磷酸分子以二个酯键分 别与其它基团连结。）;O;2ROH;2、寡核苷酸与多核苷酸：; 3、多核苷酸链 概念:多个核苷酸聚合所形成的链状结构。; 2) 5′—末端与3′—末端： 5′—未端： 开放的多核苷酸链中，戊糖基C5′上有自由磷酸基（未参与磷酸二酯键组成）的一端， 3′—未端： 戊糖基的C3′上有自由羟基者（未参与磷酸二酯键组成。;5′端;方向性：5′ 3′;（二）真核细胞染色质DNA与原核细胞生物DNA的一级结构特点;2、原核细胞染色质DNA的结构特点：; ;1、DNA双螺旋结构的研究背景及历史意义;;2、 DNA双螺旋结构模型要点 （Watson, Crick, 1953）;螺旋直径为2nm，相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。 ;3、DNA双螺旋结构的多样性;Watson和Crick的双螺旋结构模式（1953） 1、反向平行 2、右双螺旋：大、小二沟；10bp/螺旋，螺 距3.4nm (34A0);D = 2nm(20A0) 3、碱基在内 4、副键维系：横向——氢键；纵向——碱 基堆砌力 5、碱基互补（配对）：A = T；G ≡ C。 ; 4、左手双螺旋结构 （Z—DNA，1979，Rich提出） （1）结构特点： ①左手螺旋。 ②螺距较B—DNA加大，直径变窄（更细长而伸展），只有小沟。 ③分子长链中磷原子不是平滑延伸而是锯齿排列（Z字形）。;（2）B -DNA——Z -DNA的动态平衡 在嘌呤—嘧啶相间排列的区段，可建立 B-DNA——Z-DNA的动态平衡。 故可认为Z—DNA也是天然DNA中普通存在的二级结构形式。 （3）意义： ①Z-DNA结构可能与基因突变有关。 ②从B-DNA向Z-DNA的结构改变，可能是控制复制、转录的因素之一。;（四）DNA的三级结构（P115）;;;（五）染色质与染色体 真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是 核小体(nucleosome)。 核小体的组成 DNA：约200bp 组蛋白：H1 H2A，H2B，H3，H4;;染色质的基本结构单位;多级螺线管模型;;染 色 体;; (六) DNA的功能 1、DNA是遗传信息的贮存者及携带者 ①DNA和组蛋白 核小体→→→染色体 （23对46条）总长1.7m 200nm压缩近百万倍 ② 基因——DNA大分子上携带有一定信息的各功能片段。（一个基因指的是DNA上一段代表一条多肽链或一个蛋白质或一种信息的碱基排列片段。故有学者称：一个基因—— 一种信息—— 一条多肽链） ③大肠杆菌含3000基因；人含10万个基因，已 定位2500个以上。;2、在遗传信息的“传代”中起决定作用 DNA的复制：以DNA为模板合成DNA的过程。 半保留复制：DNA复制时，亲代DNA的两条链 都作为模