《核酸化学》课件

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1、第五章核酸的化学NucleicAcidChemistry第五章核酸的化学第一节核酸的化学组成第二节核酸的分子结构第三节核酸的理化性质第四节核酸的分离和含量测定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199

2、0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遗传病——遗传物质发生改变或由致病基因所控制的疾病,遗传病特征具有垂直传递和终身性特征.具有由亲代向后代传递的特点.是指致病基因的传递.父母的生殖细胞携带的致病基因,通过生殖把致病基因传给下一代——表现家族性基因疗法基因治疗遗传病是一种根本的和有希望的方法。人类的遗传物质可以向别的生物借用——即向有基因缺陷的细胞注入正常基因，以达到治疗目的。基因治疗首先找出缺陷基因，同时制备出相应的正常基因，然后将正常基因转入细胞内替

3、代缺陷基因，并表达正常——研究和探索阶段之中。现阶段遗传病——“表现型治疗”方法，只能消除一代人的病痛，致病基因将一如既往，传递给子孙后代。第一节核酸的化学组成基本元素组成：C、H、O、N、PP的含量比较稳定，占9%-10%，核酸含量:测定P的含量来推算（定磷法）分子量RNA：几万～几百万DNA：1.6×106～2.2×109真核生物原核生物DNA细胞核（95%）线粒体、叶绿体（5%）核质区（拟核）RNA细胞质（75%）线粒体、叶绿体（15%）细胞核（10%）细胞质核酸的分布核酸的化学组成核苷酸——组成核酸分子的基本单位。核苷核苷

4、酸戊糖磷酸碱基嘧啶碱(pyrimidine)：（一）、核苷酸中的碱基组成尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶Uracil，UCytosine，CThymine，T312456NNONNOHHNNOHNH2NNOOHHCH3嘌呤碱(purine)：312456789腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)NNNNHNH2NNNNHNNNNHNH2OHIX稀有碱基稀有碱基假尿嘧啶二氢尿嘧啶次黄嘌呤（二）、戊糖与核苷戊糖(pentose)：1´-D-核糖(ribose)-D-脱氧核糖(deoxyribose)2´3´4´5´OHOC

5、HOHOHOH2腺苷脱氧胞苷β1,N9-糖苷键β1,N1-糖苷键β1β1N9N1OHOH核苷(nucleoside)“稀有核苷”是由“稀有碱基”生成假尿苷（ψ）1,C5-糖苷键1C5几种稀有核苷假尿苷（）二氢尿嘧啶（DHU）AmCH3CH3H3Cm26GHH5核苷酸的结构与命名核苷酸(nucleotide)——核苷与磷酸脱水缩合生成磷酸酯类；磷酸基缩合的位置不同而分别生成：2-核苷酸、3-核苷酸和5-核苷酸最常见的核苷酸是5-核苷酸（5常被省略）。5-核苷酸的分子结构核苷一磷酸2'-d-3'-ADP2

6、'-d-3'-ATP环化核苷酸环一磷酸腺苷环一磷酸鸟苷核苷多磷酸:含有两个或两个以上磷酸基团的核苷酸各种核苷三磷酸在体内能量代谢中的作用：ATP——能量“货币”UTP——参加糖的互相转化与合成CTP——参加磷脂的合成GTP——参加蛋白质和嘌呤的合成第二信使——cAMP重要的核苷酸衍生物——几种重要的辅酶NAD烟酰胺腺嘌呤二核苷酸NADP烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸FAD黄素腺嘌呤二核苷酸CoA辅酶ACoA-SH还原型辅酶A-H2O核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键相连形成的线形结构一、核酸的一级结构第二节核酸的分子结构5´端3´端端侧的

7、PO42-基和-OH基不被修飾，核酸长链具有方向性，表达为：5'-P→3'-OH端，CGAAGP5PTPGPCPTPOH3书写方法5pApCpTpGpCpT-OH35ACTGCT3线条式文字式二级结构：两条单链DNA通过碱基互补配对形成的双螺旋结构。DNA的碱基组成（Chargaff法则）碱基当量定律A+G=T+C二、DNA的二级结构碱基互补配对：[A]=[T][G][C]DNA双螺旋结构模型（double-helicalstructure）1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构。1、双螺旋结构模型

8、的要点（1）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，一条链的方向5′→3′，另一条链的方向3′→5′（2）碱基叠于螺旋内侧，与纵轴垂直，磷酸与脱氧核糖在外侧，形成DNA的骨架。糖环平面与中轴平行与碱基环平面成90°角0.34nm2n