生物化学第2章 核酸的结构和功能.pptx

第二章

核酸的结构和功能StructureandFunctionofNucleicAcid

核酸(nucleicacid)是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。

一、核酸的发现和研究工作进展1868年FridrichMiescher从脓细胞中提取“核素”1944年Avery等人证实DNA是遗传物质1953年Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构1968年Nirenberg发现遗传密码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

二、核酸的分类及分布90%以上分布于细胞核，其余分布于核外如线粒体，叶绿体，质粒等。分布于胞核、胞液。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脱氧核糖核酸核糖核酸携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型(genotype)。参与细胞内DNA遗传信息的表达。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。

第一节核苷酸的结构TheStructureofNucleotide

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)

嘌呤(purine)碱基腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)

嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)

嘧啶(pyrimidine)尿嘧啶(uracil,U)胞嘧啶(cytosine,C)胸腺嘧啶(thymine,T)

稀有碱基嘌呤碱基的衍生物：黄嘌呤、次黄嘌呤、可可碱、咖啡因

戊糖（构成RNA）1′2′3′4′5′核糖(ribose)（构成DNA）脱氧核糖(deoxyribose)

核苷：AR,GR,UR,CR脱氧核苷：dAR,dGR,dTR,dCR核苷(ribonucleoside)碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。1′1

核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP核苷酸(ribonucleotide)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）。

核苷酸：可以是2’－，3’－，5’－核苷酸脱氧核苷酸：可以是3’－，5’－核苷酸体内游离存在的有生物学活性的大多是5’－核苷酸

体内重要的游离核苷酸及其衍生物含核苷酸的生物活性物质：NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD等都含有AMP多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP环化核苷酸:cAMP，cGMPAMPADPATPcAMPNADP+NAD+

5′端3′端核苷酸的连接核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，即核酸。CGA

第二节核酸的一级结构

核酸的一级结构定义：核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。5′端3′端CGA

AGP5?PTPGPCPTPOH3?书写方法5?pApCpTpGpCpT-OH3?5?ACTGCT3?目录

DimensionalStructureandFunctionofDNA第三节

DNA的空间结构与功能

一、DNA的二级结构——双螺旋结构

碱基组成分析－Chargaff规则：1.[A]=[T]、[G]?[C]2.[A]+[G]=[T]+[C]3.同以生物的不同组织的DNA组成相同4.一种生物的DNA碱基组成不会改变。目录（一）DNA的碱基组成

碱基的理化数据分析：A-T、G-C以氢键配对较合理DNA纤维的X-线衍射图谱分析

（Watson,Crick,1953）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(majorgroove)及小沟(minorgroove)相间。目录（二）DNA双螺旋结构模型要点

（二）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