《核酸的化学》PPT课件

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1、第四章核酸的化学第一节概述第二节核酸的组成第三节DNA的结构第四节RNA的结构第五节核酸及核苷酸的性质第六节核酸的分离提取与纯化第一节概述一、核酸的发现和研究简史二、核酸的分类和分布一、核酸的发现和研究简史1869Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一种含磷酸的有机物，当时称为核素（nuclein）,后称为核酸（nucleicacid）；此后几十年内，弄清了核酸的组成及在细胞中的分布。1944Avery等成功进行肺炎球菌转化试验；1952年Hershey等的实验表明32P-DNA可进入噬菌体内，证明DNA是遗传物质。1953Watson和Cr

2、ick建立了DNA结构的双螺旋模型，说明了基因的结构、信息和功能三者间的关系，推动了分子生物学的迅猛发展。1958Crick提出遗传信息传递的中心法则，60年代RNA研究取得大发展（操纵子学说，遗传密码，逆转录酶）。70年代建立DNA重组技术，改变了分子生物学的面貌，并导致生物技术的兴起。80年代RNA研究出现第二次高潮：ribozyme、反义RNA、“RNA世界”假说等等。90年代以后实施人类基因组计划（HGP）,开辟了生命科学新纪元。生命科学进入后基因时代：功能基因组学蛋白质组学结构基因组学RNA组学或核糖核酸组学二、核酸的分类和分布脱氧核糖核

3、酸（DNA）:遗传信息的贮存和携带者，生物的主要遗传物质。在真核细胞中，DNA主要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自的DNA。原核细胞没有明显的细胞核结构，DNA存在于称为类核的结构区。每个原核细胞只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状DNA。核糖核酸（RNA）：主要参与遗传信息的传递和表达过程，细胞内的RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中，病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为类病毒，它是不含蛋白质的游离的RNA分子，还发现有些RNA具生物催化作用（ribozyme）。第二

4、节核酸的组成一、核酸的元素组成组成核酸的基本元素：C、H、O、N、P；其中P的含量比较稳定，占9%-10%，通过测定P的含量来推算核酸的含量（定磷法）。DNA平均含磷量为9.9%，RNA为9.4%。任何核酸都含磷酸，所以核酸呈酸性。二、核酸的基本组成单位-核苷酸核酸核苷酸磷酸核苷碱基戊糖核糖嘌呤嘧啶1.核酸完全水解产物脱氧核糖PyrimidinesCytosineThymineUracilCUTPurihesAdenineGuanineAGNitrogenousbasePhosphatePentosesugarHOCH2HOOHRibose(inR

5、NA)HOCH2HOHDoxyribose(inDNA)（1）嘌呤碱（purine,Pu）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）（2）嘧啶碱（purine,Pu）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）碱基的胺式与亚胺式互变异构碱基的酮式与烯醇式互变异构（3）核糖两类核酸分子组成的比较嘌呤嘧啶核糖磷酸DNAAGCT脱氧核糖磷酸RNAAGCU核糖磷酸2.核苷3.核苷酸腺嘌呤核苷酸（AMP）脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）OHHPPPPPPPP腺嘌呤核苷酸（AMP）鸟嘌呤核苷酸（GMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）脱氧鸟嘌呤核苷

6、酸（dGMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）稀有碱基假尿苷（）二氢尿嘧啶（DHU）AmCH3CH3H3Cm26GHH5HH核苷酸衍生物5´-NMP5´-NDP5´-NTPN=A、G、C、U5´-dNMP5´-dNDP5´-dNTPN=A、G、C、T腺嘌呤核苷酸（AMP）二磷酸腺苷ADP二磷酸腺苷ATPATP分子的最显著特点是含有两个高能磷酸键。ATP水解时,可以释放出大量自由能。ATP是生物体内最重要的能量转换中间体。ATP水解释放出来的能量用于推动生物体内各种需能的生化反应。ATP也是一种很好的磷酰化剂。磷酰化反应的

7、底物可以是普通的有机分子，也可以是酶。磷酰化的底物分子具有较高的能量（活化分子），是许多生物化学反应的激活步骤。第三节DNA的结构一、核酸分子中的共价键二、DNA一级结构三、DNA碱基组成的Chargaff规则四、DNA的二级结构五、DNA的三级结构六、DNA与蛋白质复合物的结构55333-5磷酸二酯键核酸分子中核苷酸之间的共价键DNA一级结构一级结构指其核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，也称碱基序列。DNA：四种脱氧核苷酸按一定顺序以磷酸二酯键相连形成的聚脱氧核苷酸链。多聚核苷酸链一端的C5′带有一个自由磷酸基，称为

8、5′-磷酸端（常用5′-P表示）；另一端C3′带有自由的羟基，称为3′-羟基端（常用3′-OH表示）。多聚核苷酸链具有方向