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第二章核酸的化学

本章主要内容

核苷酸

DNA

RNA

核酸的性质PART01

学习要求认识核酸在生命科学上的重要性弄清碱基、核苷、核苷酸和核酸分子结构上的关系掌握核酸的化学本质及DNA和RNA在组分、结构和功能上的差异认识核酸的结构与其性质与功能之间的关系。

核酸化学的发展过程A1869年F.Miescher首先从伤员绷带的脓细胞中分离得到称为“核素”的核酸B1944年通过转化实验证实DNA是主要的遗传物质C1953年J.D.Watson和提出DNA双螺旋结构模型D1958年Crick提出遗传信息传递的中心法则E1970年,建立DNA重组技术F1980年后,分子生物学、分子遗传学等学科突飞猛进发展，提出并完成HGP.

概述

概念核酸(nucleicacid)是由碱基（嘌呤和嘧啶）、戊糖和磷酸组成的高分子物质，是生物体的基本组成。种类：DNA（脱氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）

“四核苷酸假说”：核酸由四种核苷酸组成的单体构成的，缺乏结构方面的多样性,不大可能有重要的生理功能。添加标题1944年，Avery等人的肺炎双球菌转化实验证实核酸是生命遗传的基础物质。添加标题1952年，Hershey和Chase的T2噬菌体侵染实验彻底证明遗传物质是核酸，而不是蛋白质。添加标题

结果说明？著名的肺炎球菌实验1928年，英国S型肺炎球菌：有荚膜，菌落表面光滑R型肺炎球菌：没有荚膜，菌落表面粗糙

结果说明：加热杀死的S型肺炎球菌中一定有某种特殊的生物分子或遗传物质，可以使无害的R型肺炎球菌转化为有害的S型肺炎球菌这种生物分子或遗传物质是什么呢？纽约洛克非勒研究所Avery从加热杀死的S型肺炎球菌将蛋白质、核酸、多糖、脂类分离出来，分别加入到无害的R型肺炎球菌中，结果发现，惟独只有核酸可以使无害的R型肺炎球菌转化为有害的S型肺炎球菌。1944年结论：DNA是生命的遗传物质著名的肺炎球菌实验

噬菌体侵染实验侵染添加标题1DNA注射进细胞添加标题2蛋白质外壳添加标题3DNA添加标题4噬菌体添加标题5大肠杆菌添加标题6

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DNA：主要在细胞核中，是染色体的主要成分。此外在线粒体、叶绿体.RNA：主要在细胞质中，此外在线粒体、细胞核——核仁；分布：

二、核酸的组成成分核酸是一种线形多聚核苷酸(polynucleotide),其基本结构单位是核苷酸(nucleotide)。戊糖碱基磷酸核苷核苷酸核酸

核苷酸的基

本结构

（一）核酸中的戊糖D-核糖（D-ribose）D-脱氧核糖（D-deoxyribose）核酸据此分类：脱氧核糖——DNA；核糖——RNA；12345核苷酸核酸中的戊糖均为β-D-型

从两类核酸的水解产物可看到它们组成的差别?

（二）碱基尿嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶核酸中的碱基分两类：1、嘧啶碱(pyrimidine)：是嘧啶的衍生物。

NNHHHH嘧啶123456NNHHHHNH2OH胞嘧啶Cytosine（C）NNHHHHOOHH尿嘧啶uracil（U）NNHHHHOOHHCH3胸腺嘧啶thymine（T）

2、嘌呤碱(purine)：由嘌呤衍生而来。

NNNNHHHHNNNNHHHH123456789嘌呤NH2腺嘌呤adenine（A）NNNNHHHHOH2N鸟嘌呤guanine（G）

3、稀有碱基：一些修饰碱基，因含量甚少而称之。大多为甲基化碱基，多在tRNA中。

（三）核苷：

(nucleoside)核苷：戊糖与碱基缩合而成，并以糖苷键相连接。糖苷键：二者的连接是C-N键，称N-糖苷键。

OHOH2COHOHOH1′2′3′4′5′核糖NNNNHHHH9腺嘌呤腺苷

OHOH2COHOHOH1′2′3′4′5′核糖OHOH2COHOH1′2′3′4′5′核糖NNOOHHH尿嘧啶H1尿苷NCOONH