生物化学核酸生物化学

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1、第二章核酸的化学本章主要内容核苷酸DNARNA核酸的性质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。学习要求1869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1944年O.N.Avery通过转化实验证实DNA是主要的遗传物质1953年J.D.Watson和F.H.C.Crick提出DNA双螺旋结构模型1958年Crick提出遗传信息传递的中心法则197

2、0年,建立DNA重组技术1980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.核酸化学的发展过程一、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。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。1952年，Hershey和Chase的T2噬菌体侵染实验彻底

3、证明遗传物质是核酸，而不是蛋白质。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，菌落表面粗糙著名的肺炎球菌实验结果说明？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？著名的肺炎球菌实验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。194

4、4年结论：DNA是生命的遗传物质侵染DNA注射进细胞蛋白质外壳DNA噬菌体大肠杆菌噬菌体侵染实验分布：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；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

5、糖——RNA；核酸中的戊糖均为β-D-型核苷酸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）NNNNHHHHO

6、H2N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NCOONHHH51OH假尿苷（ψ）核苷的表示：核苷：A、G、C、U脱氧核苷：dA

7、,dG,dC,dT修饰核苷：如5-甲基脱氧胞嘧啶：m5dC。脱氧核糖核酸和核糖核酸异同的对比RNADNA组成戊糖核糖脱氧核糖碱基A,G,CA,G,CUT磷酸Pi(磷酸二酯键)Pi(磷酸二酯键)结构单链，部分碱基互补，局部双螺旋，三叶草形等双链，碱基互补，双螺旋形分布细胞核(核仁)，细胞质(线粒体、核蛋白体、胞液)细胞核(染色质)细胞质(线粒体)生物功能遗传信息表达，反转录，直接参与蛋白质的生物合成遗传的物质基础，负责遗传信息贮存，发布，转录（四）核苷酸(nucleotide，nt)1、种类：1）按酯化位点：可

8、在核糖的2’-,3’-,5’-；2）按核糖类型：核苷酸、脱氧核苷酸核苷中戊糖的羟基被磷酸酯化，即为核苷酸。2、结构：3、表示：与一个磷酸结合——MP：(d)AMP、(d)GMP、(d)CMP、(d)TMP、UMP与二个磷酸结合——DP：如：ADP与三个磷酸结合——TP：如：ATP核苷酸4、特殊核苷酸：环核苷酸：核糖3’-,5’-成环。cAMP、cGMP功能：第二信使，激素、一些药物、神经递质通过其发