生物化学第二章核酸化学重点.ppt

第二章 核酸的化学 本章内容 概述 DNA RNA 核酸的性质 核酸化学研究史（1） 1869年 Miescher, 博士论文工作中测定淋巴细胞蛋白质组成时, 发现了不溶于稀酸和盐溶液的沉淀物, 并在所有细胞的核里都找到了此物质, 故命名核质(Nuclein) 1879年 Kossel经过10年的努力, 搞清楚核质中有四种不同的组成部分: A,T, C 和 G； 核酸化学研究史（2） 1889年 Altman建议将“ 核质”改名为“ 核酸”, 因为已经认识到“ 核质” 乃“ 核酸” 与蛋白质的复合体。 1909年 Levene 发现酵母的核酸含有核糖 1930年 Levene 发现动物细胞的核酸含有一种特殊的核糖－－脱氧核糖, 得出了一个错误概念: 植物核酸含核糖,动物核酸含脱氧核糖。这个错误概念一直延续到1938年，这时方清楚RNA和DNA的区别。Levene还提出了核酸的“磷酸－核糖(碱基)－磷酸的骨架结构, 解决了DNA分子的线性问题, 还在1935年提出四核苷酸, 认为这四种碱基的含量是一样的。 核酸化学研究史（3） 1950年 Chargaff,E和Hotchkiss,R.D.采用纸层析法仔细分析了DNA的组成成分, 得知[A]=[T], [G]=[C], [A+G]=[C+T] 1953年 Watson, Crick根据DNA的X射线图谱的研究结果, 提出了DNA的双螺旋模型(Double helix)。几星期后提出了半保留式复制模型。 1957年 Meselsnhe Stahl用密度梯度超离心法, 证实半保留复制假说。 核酸化学研究史（4） 1958年 Kornberg得到高纯度的 DNA polymerase, 这种酶需要一个模板DNA。 1960年 Cairns索性将复制中的细菌 DNA的电镜照片拍了下来。 1970年 发现第一个DNA限制性内切酶。 1972年 DNA重组技术的建立。 1978年 双脱氧DNA测序法的建立。 1990年 人类基因组计划实施。 第二节 概述 核酸(nucleic acid)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成分。 二、种类及分布 DNA （脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 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、 质粒及细胞膜上. RNA：细胞核——核仁； 细胞质——核糖体及上清液中。 三、核酸的组成 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)。 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； 核糖——RNA； 核酸中的戊糖均为 β-D-型 （二）碱基 核酸中的碱基分两类： 1、嘧啶碱(pyrimidine)：是嘧啶的衍生物。 2、嘌呤碱(purine)：由嘌呤衍生而来。 在生理pH下，在生物体内，碱基多以亚氨基、酮式存在。 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。 核苷的表示： 核苷：A、G、 C 、U 脱氧核苷：dA,dG,dC,dT 修饰核苷： 如5-甲基 胞嘧啶：m5dC。 （四）核苷酸(nucleotide，nt) 1、种类： 1）按酯化位点：可在核糖的2’- , 3’-, 5’-； 2）按核糖类型： 核苷酸、 脱氧核苷酸 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 4、特殊核苷酸： 1）环核苷酸： 核糖3’-, 5’- 成环。 cAMP、 cGMP 功能： 第二信使，激素、一些药物、神经递质通过其发挥生理作用。 2）核苷多磷酸和寡核苷多磷酸： 如：pppAppp（枯草杆菌） A 5’ ppppA 5’ （哺乳动物） 对代谢起调控作用。 一、核苷酸的连接方式