生物化学之核酸化学

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1、第三章核酸化学（NucleicAcidsChemistry)第一节概述一、核酸的发现与发展二、核酸的类别和分布　　脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacidDNA）　　核糖核酸（ribonucleicacidRNA）DNA在生物体内的存在部位和方式：–原核细胞中DNA集中在核区；–真核细胞中DNA集中在核内，组成染色体。–线粒体和叶绿体等细胞器也含有少量DNA。–原核生物染色体DNA、质粒DNA、真核生物细胞器DNA都是环状双链DNA。–真核生物染色体是线性双链DNA，末端具有高度重复序列形成的端粒（telomere）结构。染色

2、体(Chromosomes)、基因(Gene)、DNA–染色体：是细胞核内能被碱性染料着色物质的螺旋聚集体，是遗传信息的载体。–基因：是存在于染色体上的遗传信息–DNA：是遗传信息的载体RNA（核糖核酸）∶–主要分布在细胞质中，与蛋白质合成密切相关　　RibosomalRNAs(rRNA，核糖体RNA)占80%以上：与蛋白质构成核糖体，是合成蛋白质的场所　　MessengerRNAs(mRNA，信使RNA)占5%：合成蛋白质的模板TransferRNAs(tRNA，转运RNA)占15%：在蛋白质合成中运输氨基酸应用与生产：　　在食品方面∶强

3、力助鲜剂，如肌苷酸和鸟苷酸。　　在医药方面∶ATP、COA等。第二节核酸的组成核酸的化学组成：除含C、H、O、N外，还含有较多的磷和少量的硫，含磷量在9－10％一、磷酸（phosphate）　　OHHO-P=O　　OH二、戊糖（pentose）三、碱基（nitrogenousbase碱基∶是一类含氮的有机小分子嘌呤(purine）：　　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)　　（1）含酮基的嘧啶和嘌呤

4、碱都有酮和烯醇式互变异构现象，且处于平衡状态。　　（2）在生理PH时，酮式占优势且通过糖苷键与戊糖结合也是这个形式。烯醇式的-OH的H可以解离，呈酸性。即酮与烯醇式互变异构现象与核酸解离有关　　鉴定：嘧啶与嘌呤碱分子中都有共轭双键，在260nm有强烈吸收，每一碱基具有特殊的UV吸收光谱，利用此性质可鉴定不同的碱基。由于酮式与烯醇式的互变异构现象，UV吸收光谱随PH的改变而改变。此外，嘌呤碱可被银盐沉淀，可用于分离嘌呤和嘧啶。四、核苷（nucleoside）　　核苷是核糖与碱基(嘌呤碱或嘧啶碱)结合物。　　嘌呤核苷是嘌呤的第9位N与核糖或脱氧

5、核糖第1´位碳连接；嘧啶核苷是嘧啶的的第1位N与核糖或脱氧核糖第1´位碳连接；五、核苷酸（nucleotide）核苷酸是核苷的磷酸酯。核糖核苷酸的磷酸酯有三种形式(2´、3´和5´位)；脱氧核糖核苷酸的磷酸酯有两种形式3´和5´位)。　　M-单(D-二、T－三）；P-磷酸　　RNA的名称为某（单、二、三）苷酸，DNA在某（单、二、三）前加脱氧两字。如AMP称腺苷—磷酸(或腺苷酸），dAMP称为脱氧腺苷—磷酸（脱氧腺苷酸）。稀有核苷酸与上类似；　　许多激素是通过cAMP发挥功能的，所以它被称为激素作用的第二信使，激素是第一信使。六、稀有组分（

6、Minorcomponents）　　稀有组分是稀有碱基和稀有核苷的总称。1、稀有碱基（Minorbases）∶　　次黄嘌呤(I)、黄嘌呤(X)、5-甲基胞嘧啶(m5C)、二氢尿嘧啶(Dhu)、5-羟甲基胞嘧啶(hm5C)2、稀有核苷（Minornucleoside）　　假尿嘧啶核苷(Ψ)、次黄嘌呤核苷、二氢尿嘧啶核苷。第三节核酸的结构一、DNA的一级结构DNA的一级结构是指DNA上的核苷酸排列顺序。(核苷酸相当于氨基酸、单糖的角色）核酸的一级结构　　核酸的一级结构是指单核苷酸之间的连接方式。　　DNA、RNA都是由许多核苷酸通过3´、5´磷

7、酸二酯键将前一个核苷酸与后一个核苷酸连接起来，形成无分支的多核苷酸链。　　在链的一端的一个戊糖的3´位上OH是游离存在的，另一端的戊糖其5位上连有一个磷酸基团呈单磷酸酯状态，这两个末端分别称为3´末端及5´末端。DNA一级结构的简写形式核苷酸顺序又称碱基顺序，是蛋白质与RNA结构的生物语言。二、DNA的空间结构1、DNA的二级结构DNA双螺旋结构模型的要点∶　　(1)DNA分子是由两条反平行的多聚脱氧核苷酸链，绕同一中心轴盘旋形成的右手螺旋结构；　　(2)每条主链由脱氧核糖与磷酸通过3´、5´磷酸二酯键连接而成，并位于螺旋外侧。碱基位于螺旋

8、内侧，碱基平面与螺旋中心轴垂直。螺旋表面有两条螺旋形的凹槽∶大沟和小沟。　　(3)双螺旋的直径是2nm，沿中心轴，每一个螺旋周期有10个核苷酸对，螺距是3.4nm，碱基对之间的距