高中生物竞赛核酸.ppt

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1、第五讲核酸的化学第一节概述第二节核酸的化学组成第三节核酸的分子结构第四节核酸的性质第一节概述一、核酸的发现二、核酸的生物学功能三、核酸的分布四、核酸的种类一、核酸的发现1869年Miescher从细胞核中分离出核素（nuclein）。1889年Altman制备了核酸（nucleicacid）。1930~40年，Kossel&Levene等确定核酸的的组分：核酸脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid，DNA）核糖核酸（ribonucleicacid，RNA）20世纪40年代末，Avery的“肺炎双球菌转化”实验证明DNA是有机体的遗传物质：二、核酸的生物学功能核酸是生物

2、遗传的物质基础，各种生物遗传信息储存于核酸的核苷酸序列中，蛋白质的结构是由核酸决定的。真核生物原核生物DNA细胞核（98%）细胞质（类核部分）细胞质（少量）质粒DNA线粒体（少量）病毒DNA叶绿体（少量）等RNA细胞质（90%）细胞质核仁（少量）病毒RNA注：生物细胞都含有DNA和RNA；病毒中要么只含DNA，要么只含RNA。三、核酸的分布98％核中（染色体中）真核线粒体核外叶绿体DNA拟核原核核外：质粒（plasmid）病毒：DNA病毒返回四、核酸的种类1、脱氧核糖核酸（DNA，细胞核）DeoxyribonucleicAcid2、核糖核酸（RNA，胞质）RibonucleicAci

3、dNext脱氧核糖核酸（DNA）DNA为双链分子，其中大多数是线形结构大分子，也有少部分呈环状结构，Next核糖核酸（RNA）RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译和表达，分子量要比DNA小得多。RNA为单链分子。根据RNA的功能，可以分为mRNA、tRNA和rRNA三种其它RNA病毒：SARS。NextmRNA、tRNA和rRNAmRNA：占全部RNA的5%，可以作为合成蛋白质的直接模板。tRNA：占全部RNA的16%，在蛋白质合成中起转运AA的功能。rRNA：占全部RNA的80%，是构成核糖体的成分，原核细胞中有5S、16S、28S三种，真核细胞中有5S、5.8S、18S、28S四

4、种。S为沉降系数（sedimentationcoefficient），当用超速离心测定一个粒子的沉淀速度时，此速度与粒子的大小直径成比例。5S含有120个核苷酸，16S含有1540个核苷酸，而23S含有2900个核苷酸。而真核生物有4种rRNA，它们分子大小分别是5S、5.8S、18S和28S，分别具有大约120、160、1900和4700个核苷酸。返回第二节核酸的化学组成一、核酸的元素组成二、核酸的基本组成单位—核苷酸一、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%

5、，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1、嘌呤和嘧啶碱基2、稀有碱基3、戊糖4、核苷5、核苷酸1、嘌呤碱和嘧啶碱NNNNHHHHNNNNHHHH123456789嘌呤NH2腺嘌呤adenine（A）NNNNHHHHOH2N鸟嘌呤guanine（G）NNHHHH嘧啶123456NNHHHHNH2OH胞嘧啶Cytosine（C）NNHHHHOOHH尿嘧啶uracil（U）NNHHHHOOHHCH3胸腺嘧啶thymine（T）NNOOHHH酮式HNNOOHHH酮式HHH烯醇式核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基

6、的甲基化产物。2、稀有碱基对核酸的生物功能有重要作用3、戊糖结构组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为β-D-核糖。4、核苷结构糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键。1’1’1’1’9911核苷的种类DNA中的脱氧核苷：dA、dG、dC、dT；RNA中的核苷：A、G、C、U。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）5、核苷酸核苷酸结构核苷酸种类核苷三磷酸环化腺苷酸1）、核苷酸结构5’5’3’3’磷酸与核苷5’位-OH脱水形成磷

7、酸酯键2）、核苷酸种类RNA中含有腺苷酸AMP，鸟苷酸GMP，胞苷酸CMP，尿苷酸UMP，DNA中含有脱氧腺苷酸dAMP脱氧鸟苷酸dGMP脱氧胞苷酸dCMP脱氧胸苷酸dTMP3）、核苷三磷酸——ATP的结构细胞中的核苷三磷酸都是高能磷酸化合物。如：dGTP、GTP等。4）、环化腺苷酸-cAMP的结构ATP在腺苷酸环化酶作用下脱去焦磷酸形成cAMP。哺乳动物体内的激素很多是通过cAMP起作用的，因此，cAMP被称为第二信使。体内重要的环化核苷酸有3’，5’-