第三章核酸化學(xué),核酸(nucleicacid),是由核苷酸組成的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。,第一節(jié)概述,核酸的分類及分布,主要在細(xì)胞核,存在于胞核、胞液中。,脫氧核糖核酸(DNA),核糖核酸(RNA),生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),核酸的分類及分布,存在于細(xì)胞核和線粒體內(nèi)。,存在于胞核、胞液和線粒體。,攜帶遺傳信息，決定細(xì)胞和個(gè)體的遺傳型(genotype)。,參與遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。,RNA的分類和功能,信使RNA（mRNA）攜帶DNA遺傳信息轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）通過(guò)反密碼子識(shí)別mRNA的密碼子，使氨基酸對(duì)號(hào)入座核蛋白體(rRNA)與核糖體蛋白形成核糖體，是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所,第二節(jié)核酸的化學(xué)組成,核酸的基本組成單位是核苷酸,堿基,戊糖,磷酸,核苷酸,核苷,核酸,DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸。RNA的基本組成單位是核糖核苷酸。,嘌呤,嘧啶,堿基,腺嘌呤（A）,鳥嘌呤（G）,胞嘧啶（C）,胸腺嘧啶（T）,尿嘧啶（U）,DNA、RNA均有,DNA有,RNA有,核苷酸的結(jié)構(gòu),每種核酸都含有四種堿基。,戊糖,（構(gòu)成RNA）,核糖,（構(gòu)成DNA）,脫氧核糖,嘌呤,腺嘌呤(adenine,A),鳥嘌呤(guanine,G),堿基,嘧啶,胞嘧啶(cytosine,C),尿嘧啶(uracil,U),胸腺嘧啶(thymine,T),核苷（或脫氧核苷）：堿基和核糖（或脫氧核糖）通過(guò)糖苷鍵連接形成。,糖苷鍵,核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP,核苷酸（脫氧核苷酸）：核苷（脫氧核苷）和磷酸以酯鍵連接形成。,多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP,環(huán)化核苷酸:cAMP，cGMP,DNA的合成原料：dATP,dGTP,dCTP,dTTP.RNA的合成原料：ATP,GTP,CTP,TTP.,第三節(jié)核苷酸的生理功能,1.是核酸的基本組成單位2.ATP是生物體能量的直接供應(yīng)體：ATPADP+Pi+能量3.物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)中的第二信使生長(zhǎng)激素第二信使（cAMP、胰島素（第一信使）cGMP）,第四節(jié)核酸的分子結(jié)構(gòu),一，DNA的分子結(jié)構(gòu)（一）DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)：定義核酸中核苷酸的排列順序。由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱為堿基序列。,核苷酸之間以3,5-磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，即核酸。,書寫方法,DNA與RNA的區(qū)別,（二）DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu),DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點(diǎn),1.兩條鏈反向，平行，堿基互補(bǔ)A=TGC。2.圍繞同一中心軸構(gòu)成右手雙螺旋。螺旋直徑2nm，表面有大溝和小溝（蛋白質(zhì)結(jié)合部位）。3.堿基在內(nèi)側(cè)。每圈螺旋含10個(gè)堿基對(duì)(bp)，螺距為3.4nm。,4.維持雙螺旋穩(wěn)定的因素：橫向?yàn)闅滏I，縱向?yàn)閴A基間的堆積力。,堿基互補(bǔ)配對(duì),T,A,G,C,（一）原核生物DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu),（三）DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu),（二）真核生物DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu),真核生物染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其基本單位是核小體。,核小體的組成DNA：約200bp組蛋白：H1H2A，H2BH3H4,八聚體,DNA的功能：基因是DNA分子中的某一段核苷酸排列順序，編碼特定的蛋白質(zhì)。,二、RNA的種類和分子結(jié)構(gòu),RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)：多核糖核苷酸鏈中核苷酸的排列順序RNA為一條多核苷酸鏈，有的堿基配對(duì)，有的不配對(duì)，可以螺旋，也可以不螺旋。RNA通常以單鏈形式存在，局部可有二、三級(jí)結(jié)構(gòu),動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)主要RNA的種類及功能,核蛋白體,RNA,信使,RNA,轉(zhuǎn)運(yùn),RNA,功,能,核蛋白體組分,蛋白質(zhì)合成模板,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸,核蛋白體,RNA,信使,RNA,轉(zhuǎn)運(yùn),RNA,細(xì)胞核和胞液,功,能,rRNA,mRNA,tRNA,核蛋白體組分,二、RNA的種類和分子結(jié)構(gòu),核蛋白體,RNA,（一）信使RNA,內(nèi)含子(intron),*mRNA成熟過(guò)程,外顯子(exon),mRNA的功能：作為蛋白質(zhì)合成的模板。,*mRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1.大多數(shù)真核mRNA的5末端形成帽子結(jié)構(gòu)：m7GpppNm-。,2.大多數(shù)真核mRNA的3末端有多聚A尾。,*tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)含稀有堿基較多3末端為CCA-OH5末端大多數(shù)為G由7090個(gè)核苷酸組成,（二）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,*tRNA的功能選擇性搬運(yùn)氨基酸到核糖體，參與蛋白質(zhì)的翻譯。,*tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)三葉草形,氨基酸臂,額外環(huán),*tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)倒L形,*rRNA的結(jié)構(gòu),（三）核蛋白體RNA,*rRNA的功能參與組成核蛋白體（rRNA+pr），作為蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所。核蛋白體包括大亞基和小亞基,核酸的理化性質(zhì),第五節(jié),一、紫外吸收,在260nm波長(zhǎng)有最大吸收峰，是由堿基的共軛雙鍵決定的。這一特性常用作核酸的定性、定量分析。,二、DNA的變性,定義：在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開(kāi)成兩條單鏈的過(guò)程。,變性因素：過(guò)量酸，堿，加熱等。,DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂,例：變性引起紫外吸收值的改變,DNA的紫外吸收光譜,增色效應(yīng)：DNA變性時(shí)其溶液OD260增高的現(xiàn)象。,目錄,Tm：DNA解鏈50%時(shí)的溫度稱為DNA的解鏈溫度，又稱融解溫度(Tm)。其大小與G+C含量成