核酸的化學(xué)ppt課件.ppt

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1、第一節(jié)核酸的概念和化學(xué)組成第二節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)第三節(jié)核酸的理化性質(zhì)第四節(jié)核酸的分離與含量測定第五章核酸的化學(xué)核酸(NucleicAcid)是一類重要的含磷酸基團的生物大分子,擔(dān)負(fù)著生命信息的儲存與傳遞.核酸是現(xiàn)代生物化學(xué)、分子生物學(xué)的重要研究領(lǐng)域,是基因工程操作的核心分子.第一節(jié)核酸的概念和化學(xué)組成核酸與醫(yī)藥1)抗癌藥物.如5氟尿嘧啶,6巰基嘌呤.2)基因工程藥物,如胰島素,白介素.3)基因治療.一核酸的研究歷史1.核酸的研究歷史1868年瑞士的Miescher測定淋巴細(xì)胞蛋白質(zhì)組成時,發(fā)現(xiàn)了不溶于稀酸和

2、鹽溶液的沉淀物,所有細(xì)胞的核里都含有此物質(zhì),命名核素(Nuclein);1879年Kossel經(jīng)過10年的努力,搞清楚核質(zhì)中有四種不同的組成部分:A,T,C,G;1889年Altman制備了核酸并建議將核素改名為“核酸”,并且已經(jīng)認(rèn)識到“核質(zhì)”乃“核酸”與蛋白質(zhì)的復(fù)合體;1944年Avery的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)1950年Chargaff和Hotchkiss采用紙層析法分析DNA的組成,得知[A]=[T],[G]=[C],[A+G]=[C+T]1953年Watson,Crick根據(jù)DNA的X射

3、線圖譜的研究結(jié)果,提出了DNA的雙螺旋模型(Doublehelix)1970年發(fā)現(xiàn)第一個DNA限制性內(nèi)切酶1981年Gilbert和Sanger建立DNA測序方法1985年Mullis發(fā)明PCR技術(shù)1990年開始實施人類基因組計劃;2003年人類基因組計劃宣告完成測序任務(wù)2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)1928年,英國細(xì)菌學(xué)家Griffith發(fā)現(xiàn)肺炎球菌:S型:有莢膜,菌落光滑,使小鼠死亡R型:沒有莢膜,菌落表面粗糙,無致死作用美國微生物學(xué)家Avery做了著名的肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗.噬菌體試驗進(jìn)一步證明DNA是遺傳

4、物質(zhì).病毒僅含少量的DNA(或RNA)被一層蛋白質(zhì)的外殼包裹.專門感染細(xì)菌的病毒稱為噬菌體(bacteriophage).1952年,Hershey和Chase的噬菌體實驗證明:在病毒繁殖時DNA能復(fù)制并且控制新蛋白質(zhì)外殼的合成.3.核酸的種類和分布核酸分為兩大類:脫氧核糖核酸DeoxyribonucleicAcid,DNA核糖核酸RibonucleicAcid,RNARNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,有3類tRNA,rRNA,mRNA核酸的基本結(jié)構(gòu)單位----核苷酸(一)核苷和核苷酸核酸可以水解成核苷酸,核苷酸

5、可以繼續(xù)水解成磷酸和核苷,核苷可以水解成戊糖和堿基,堿基可以分成多種類型一些合成的嘌呤和嘧啶具有臨床應(yīng)用價值,它們可以取代某些酶活性部位中的天然嘧啶和嘌呤底物。例如5-氟尿嘧啶和6-巰基嘌呤就常用于治療某些類型的癌癥。核酸中也存在一些不常見的稀有堿基.稀有堿基的種類很多,大部分是上述堿基的甲基化產(chǎn)物:核苷:由戊糖和堿基以C-N糖苷鍵連接而成糖都是通過糖的異頭碳和嘧啶的N-1或嘌呤的N-9之間形成的N-糖苷鍵與堿基連接核苷酸:核苷+磷酸核苷一磷酸可以進(jìn)一步磷酸化,形成核苷二磷酸和核苷三磷酸核苷酸的命名:含一

6、個磷酸基團:核苷一磷酸(NMP)含兩個磷酸基團:核苷二磷酸(NDP)含三個磷酸基團:核苷三磷酸(NTP)N代表各種堿基的名稱(二)環(huán)化核苷酸細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的第二信使分子(三)輔酶類核苷酸:1.輔酶I(CoI,NAD)和輔酶II(CoII,NADP)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(磷酸)在生物氧化過程中起到傳遞H的作用.2.黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)在生物氧化過程中起到傳遞H的作用3.輔酶A(CoACoA-SH)參與糖、脂、蛋白質(zhì)的代謝過程,尤其在脂肪代謝過程中起重要作用BACK第二節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu)一.DNA的

7、分子結(jié)構(gòu)(一)DNA的一級結(jié)構(gòu):多聚核苷酸是通過一個核苷酸的C3′-OH與另一分子核苷酸的5′-磷酸基團形成3′,5′-磷酸二酯鍵相連而成的鏈狀聚合物5’-磷酸端(常用5’-P表示)3’-羥基端(常用3’-OH表示)多聚核苷酸鏈具有方向性,表示一個多聚核苷酸鏈時,必須注明它的方向是5’→3’或是3’→5’核酸的一級結(jié)構(gòu):DNA的一級結(jié)構(gòu)是指DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序(堿基的排列順序).DNA5'-ATGCATGC……3'RNA:5'-AUGCAUGC……3'3'-TACGTACG……3'一)DNA與

8、基因基因(gene):是DNA片段的核苷酸序列,DNA分子中最小的功能單位.結(jié)構(gòu)基因,調(diào)節(jié)基因.基因組(genome):某生物體所含全部遺傳物質(zhì)的總和.二)真核生物基因組特點2.回文結(jié)構(gòu):順讀到讀序列一樣3.間隔順序與插入順序:內(nèi)含子(intron):在真核生物細(xì)胞核中,DNA鏈上不能編碼蛋白質(zhì)的核苷酸片段,原核生物無.外顯子(exon):DNA鏈上編碼蛋白質(zhì)的核苷酸片段.組蛋白基因(histongene)和干擾素基因(int

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