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生物化学 核酸化学第1页/共100页 1.核酸的种类、分布与功能2.核酸的化学组成3.核酸的分子结构4.核酸的理化性质5.核蛋白与病毒 提要第2页/共100页 核酸：当时是指从细胞核中分离出来的酸性物质。二、核酸按其所含戊糖种类不同而分为两大类： 1.核糖核酸（RNA） 2. 脱氧核糖核酸（DNA）第一节 核酸的种类、分布与功能一、什么是核酸？第3页/共100页 核糖核酸 （RNA）：按功能不同分为三大类tRNA 转运RNA（15%）rRNA 核糖体RNA （80%）mRNA 信使RNA （5%）小分子细胞核RNA（snRNA）染色质RNA（chRNA）三、核酸的分布原核细胞内DNA集中在核质区RNA分散在细胞质中真核细胞内DNA95%细胞核中5%线粒体及叶绿体中RNA75%细胞质中15%线粒体及叶绿体中10%细胞核中第4页/共100页 四、核酸的功能（一） DNA是主要的遗传物质是遗传信息的载体 (1).间接的证据包括：①.DNA分布在染色体内，是染色体的主要成分，而染色体是直接与遗传有关的；②.细胞核内DNA含量十分稳定，而且与染色体数目的多少有平行关系，体细胞(则双倍体)DNA含量为生殖细胞(单倍体)DNA含量的两倍；③.DNA在代谢上较稳定，不受营养条件，年龄等因素影响；④.可作用于DNA的一些物理和化学因素，如紫外线、X—射线等都可以引起遗传特性的改变。 (2).直接的证据： 1944年艾弗里（Avery）等人进行了肺炎双球菌的转化实验。从光滑型肺炎球菌(有荚膜，菌落光滑)分别提取DNA、蛋白质及多糖物质，并分别与粗糙型肺炎球菌(无荚膜，菌落粗糙)一起培养，发现只有DNA能使一部分粗糙型细菌转变成为光滑型，且还可以继续繁殖。而且转化率与DNA的纯度有关，DNA越纯，转化率越高。从而首次证明 遗传物质是DNA而不是蛋白质。第5页/共100页 （二） RNA的生物学功能tRNA 起携带和转移活化氨基酸的作用rRNA 与各种蛋白质结合构成核糖体，它 是合成蛋白质的细胞器。mRNA 是蛋白质合成的模板。1.指导蛋白质的生物合成DNA转录形成3类主要的RNA2.遗传物质 在病毒中RNA也是遗传物质3.具有生物催化剂功能（核酶）第6页/共100页 第二节 核酸的化学组成一、核酸的元素组成 基本元素：C H O N P核酸的元素组成有两个特点： 1. 一般不含S 2. P含量较多，并且恒定（9%-10%）。 因此，实验室中用定磷法进行核酸的定量分析。（DNA9.9% 、RNA9.5%）第7页/共100页 核酸核苷酸磷酸核苷戊糖碱基水解二 核酸的分子组成第8页/共100页 核 酸代表戊糖，对DNA而言为脱氧核糖，对RNA而言为核糖； 代表碱基 代表磷酸基核苷酸第9页/共100页 一、戊糖核糖(in RNA)2｀－脱氧核糖(in DNA)第10页/共100页 A9NNN嘌呤 鸟嘌呤（1）嘌呤 G二.碱基第11页/共100页 嘧啶H3CN3N24561C TU尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶(2) 嘧啶第12页/共100页 RNADNA尿嘧啶 U胸腺嘧啶 T胞嘧啶 C鸟嘌呤 G腺嘌呤 A第13页/共100页 稀有碱基嘌呤——次黄嘌呤、1-甲基次黄嘌呤、N2、N2-二甲基鸟嘌呤。嘧啶——5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、二氢尿嘧啶、4-巯尿嘧啶都是基本碱基的化学修饰型。第14页/共100页 鸟嘌呤次黄嘌呤1-甲基次黄嘌呤第15页/共100页 胞嘧啶（C）CH35-甲基胞嘧啶第16页/共100页 三.磷酸 核酸是含磷的生物大分子。任何核酸中都含有磷酸，所以核酸呈酸性。 核酸中的磷酸参与形成3’，5’-磷酸二酯键，使核苷酸连接成多核苷酸链。 第17页/共100页 NONO尿苷11’OHOCH2H HHHOH OH2’3’4’5’1’脱氧腺苷9NNNNNH2OH HOHOCH2H HHH2’3’4’5’四.核苷戊糖与嘧啶或嘌呤碱以C-N糖苷键连接而形成的糖苷就称为核苷，通常是戊糖的C1′与嘧啶碱的N1或嘌呤碱的N9相连接。第18页/共100页 在核酸内，碱基与戊糖形成核苷，核苷再与磷酸形成核苷酸，许多核苷酸通过3’，5’-磷酸二酯键连接成多核苷酸链 核苷酸都是核酸的基本结构单位，它们都是5‘-核苷酸。（一）核酸内的核苷酸DNA主要由dAMP、dGMP、dCMP、dTMP四种 脱氧核糖核苷酸组成RNA主要由AMP、GMP、CMP、UMP四种核糖核 苷酸组成五.核苷酸第19页/共100页 核苷酸磷酸碱基戊糖第