《生物化学》教学课件：核酸的结构与功能.pdf

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1、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。2核酸研究的发展简史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。198

2、5年Mullis发明PCR技术。1990年人类基因组计划(HGP)。1994年中国人类基因组计划启动。2001年人类基因组计划基本框架完成。2003年人类基因组序列图绘制成功。3核酸的分类及分布脱氧核糖核酸存在于细胞核和线粒体携带遗传信息，并通过复制传递(deoxyribonucleicacid,DNA)给下一代。核糖核酸分布于细胞核、细胞质、线粒体(ribonucleicacid,是DNA转录的产物，参与遗传信RNA)息的复制与表达。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体4第一节核酸的化学组成以及一级结构TheChe

3、micalComponentandPrimaryStructureofNucleicAcid5核酸组成核酸(DNA和RNA)核苷酸磷酸核苷和脱氧核苷戊糖碱基核糖脱氧核糖嘌呤嘧啶DNA的组成单位是脱氧核糖核苷酸（deoxyribonucleotide）6RNA的组成单位是核糖核苷酸（ribonucleotide）。一、核苷酸是构成核酸的基本组成单位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)7碱基碱基(base)是含氮的杂环化合物。腺嘌呤嘌呤鸟嘌呤存在于DNA和RN

4、A中碱基胞嘧啶嘧啶尿嘧啶仅存在于RNA中胸腺嘧啶仅存在于DNA中8NH2嘌呤(purine，Pu)NNNHNN76N腺嘌呤(adenine,A)518294O3NHNNNHNHNNH2鸟嘌呤(guanine,G)9O嘧啶(pyrimidine，Py)4NNH53621NHONH尿嘧啶(uracil,U)ONH2H3CNHNNHONHO胞嘧啶(cytosine,C)胸腺嘧啶(thymine,T)10碱基的互变异构体11戊糖β-D-核糖(ribose)β-D-2′脱氧核糖(deoxyribose)（构成RNA）（构成DNA）1

5、2脱氧核苷NH2NH2NNNNNNNNHOH2CHOH2COOHHHHHHHHOHHOHH嘌呤N-9与脱氧核糖C-1通过β-N-糖苷键相连形成脱氧核苷(deoxyribonucleoside)。13核苷糖苷键嘧啶N-1与核糖C-1通过β-N-糖苷键相连形成核苷(ribonucleoside)。14核苷酸(ribonucleotide)核苷或脱氧核苷和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸或脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)。NH22戊糖5’碳原子上羟基被磷酸NN酯化形成5’核苷酸OHOPHOOCHCH2NOO

6、O核苷酸：NMPOHAMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：dNMP(MP代表一磷酸)OHOHdAMP,dGMP,dTMP,dCMP15多磷酸核苷酸NH2N5′-磷酯键NNNOOO-OPOPOPOCH2OO-O-O-HHHHOHH脱氧腺嘌呤核苷脱氧腺嘌呤一磷酸(dAMP)脱氧腺嘌呤二磷酸(dADP)脱氧腺嘌呤三磷酸(dATP)16核苷酸衍生物环化核苷酸：cAMP、cGMP，是细胞信号转导中的第二信使。NH2NNOCHNN2OcAMPOPOOHOH17核苷酸衍生物1.多磷酸核苷核苷二磷酸：NDPADP、CDP、GDP、U

7、DP核苷三磷酸：NTP合成RNAATP、CTP、GTP、UTP的原料脱氧核苷三磷酸：dNTP合成DNAdATP、dCTP、dGTP、dTTP的原料18NH2ATP结构：NNNNOOO5’OH—P~O—P~O—P—O—CH2OHO-O-O-HHHH3’2’OHOH腺苷（AR)腺苷一磷酸（AMP)腺苷二磷酸（ADP)腺苷三磷酸（ATP)19目录2、环核苷酸OHNH2NNNNNHNN2NN5’5’O—CHO—CH2O2OHHHHHHHH3’3’O=P——OOHO=P——OOHOHOH3`,5`-环化腺苷酸（cAMP）3`,

8、5`-环化鸟苷酸（cGMP）20目录3.含核苷酸的辅酶与辅基辅酶I（NAD+）辅酶II（NADP+）含AMP辅酶A（CoASH）黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)21烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，nicotinamideadeninedinucleotide,NAD+），生物氧化体系的重要