《核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)》PPT課件

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1、第四章核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)教學(xué)要求：介紹核酸的分類和化學(xué)組成；重點(diǎn)討論DNA和RNA的結(jié)構(gòu)特征；介紹核酸的主要理化性質(zhì)。初步認(rèn)識核酸的結(jié)構(gòu)特征與其功能的相關(guān)性.核酸的研究歷史和重要性核酸發(fā)展史1869Miescher從膿細(xì)胞的細(xì)胞核中分離出了一種含磷酸的有機(jī)物，當(dāng)時(shí)稱為核素（nuclein）,后稱為核酸（nucleicacid）1944Avery等通過肺炎球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)1953Watson和Crick提出DNA結(jié)構(gòu)的雙螺旋模型1958Crick提出遺傳信息傳遞的中心法則70年代建立DNA重組技術(shù)80年代以后分子生物學(xué)、分子遺傳

2、學(xué)等學(xué)科突飛猛進(jìn)發(fā)展，實(shí)施人類基因組計(jì)劃（HGP）核酸分類和分布核酸的分類?脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA）:遺傳信息的貯存和攜帶者，生物的主要遺傳物質(zhì)。在真核細(xì)胞中，DNA主要集中在細(xì)胞核內(nèi)，線粒體和葉綠體中均有各自的DNA。原核細(xì)胞沒有明顯的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，DNA存在于稱為類核的結(jié)構(gòu)區(qū)。每個(gè)原核細(xì)胞只有一個(gè)染色體，每個(gè)染色體含一個(gè)雙鏈環(huán)狀DNA。?核糖核酸（ribonucleicacid,RNA）：主要參與遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程，細(xì)胞內(nèi)的RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，少量存在于細(xì)胞核中，病毒中RNA本身就是遺

3、傳信息的儲(chǔ)存者。另外在植物中還發(fā)現(xiàn)了一類比病毒還小得多的侵染性致病因子稱為類病毒，它是不含蛋白質(zhì)的游離的RNA分子，還發(fā)現(xiàn)有些RNA具生物催化作用（ribozyme）。第一節(jié)核酸的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)一、核酸的元素組成組成核酸的基本元素：C、H、O、N、P；其中P的含量比較穩(wěn)定，占9%-10%，通過測定P的含量來推算核酸的含量（定磷法）。DNA平均含磷量為9.9%，RNA為9.4%。任何核酸都含磷酸，所以核酸呈酸性。二、核酸的基本組成單位-核苷酸OR核糖（一）堿基主要是嘧啶堿和嘌呤堿。1、嘧啶堿嘧啶是含有兩個(gè)相間氮原子的六元雜環(huán)化合物。核酸中的

4、嘧啶堿有三種：胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶。2、嘌呤堿嘌呤是嘧啶環(huán)和咪唑環(huán)并合而成的。核酸中的嘌呤有兩種：腺嘌呤和鳥嘌呤。此外，核酸中還有一些稀有堿基?；緣A基結(jié)構(gòu)和命名嘌呤嘧啶Adenine(A)Guanine(G)Cytosine(C)Uracil(U)Thymine(T)（二）戊糖組成核酸的戊糖有兩種。DNA所含的糖為β-D-2-脫氧核糖；RNA所含的糖則為β-D-核糖。有些RNA中還含有少量的β-D-2-甲基核糖。核糖和脫氧核糖（三）核苷（nucleoside）1’1’1’1’9911核苷：核糖或脫氧核糖與嘌呤或嘧啶堿縮合而成糖與堿基

5、之間的C-N鍵，稱為C-N糖苷鍵（β糖苷鍵）。HHHH-CH3腺嘌呤脫氧核苷鳥嘌呤脫氧核苷胞嘧啶脫氧核苷胸腺嘧啶脫氧核苷核苷的種類RNA中的核苷：A（腺嘌呤核苷）G（鳥嘌呤核苷）C（胞嘧啶核苷）U（尿嘧啶核苷）DNA中的脫氧核苷：dA（腺嘌呤脫氧核苷）dG（鳥嘌呤脫氧核苷）dC（胞嘧啶脫氧核苷）dT（胸腺嘧啶脫氧核苷）幾種稀有核苷假尿苷（?）二氫尿嘧啶（DHU）AmCH3CH3H3Cm26AHH5腺嘌呤核苷酸（AMP）Adenosinemonophosphate脫氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）Deoxyadenosinemonophospha

6、teOH鳥嘌呤核苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）脫氧鳥嘌呤核苷酸（dGMP）脫氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）H(四)核苷酸nucleotide核苷酸：核苷中的戊糖羥基被磷酸酯化，形成核苷酸。磷酸與核苷5’位-OH脫水形成磷酸酯鍵5′-NMP5′-NDP5′-NTPN=A、G、C、U5′-dNMP5′-dNDP5′-dNTPN=A、G、C、T腺苷酸及其多磷酸化合物AMPAdenosinemonophosphateADPAdenosinediphosphateATPAdenosinetrip

7、hosphate環(huán)腺嘌呤核苷酸cAMPcGMP環(huán)式核苷酸核苷酸的其他衍生物三、DNA的分子結(jié)構(gòu)（一）DNA分子的大小與形狀天然存在的DNA分子最大的特點(diǎn)是很長，分子質(zhì)量很大，一般在106-1010。（二）DNA的堿基組成DNA分子中的堿基主要是A、G、C、T四種堿基組成。DNA的堿基組成特點(diǎn)（Chargaff定律）：1、同一生物體中，DNA分子中A=T；鳥嘌呤與胞嘧啶（包括5-甲基胞嘧啶）的摩爾數(shù)相等，即G=C+m5C;因此A+G=T+C+mC,這個(gè)堿基摩爾比例規(guī)律稱為DNA堿基當(dāng)量定律。2、沒有器官和組織的特異性；3、具有種的特異性（不

8、對稱比率A+T/G+C的相近程度表示種間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近）；4、年齡、營養(yǎng)狀況、環(huán)境的改變不影響DNA的堿基組成（維持物種的穩(wěn)定性）。（三）、DNA的一級結(jié)構(gòu)5′3′概念：DNA多核苷酸鏈中脫氧