第三章+核酸化学1.ppt

氨基式－亚氨基式互变异构 酮式－烯醇式互变异构 嘧啶碱基和嘌呤碱基最重要的功能基团是环上的氮和羰基，以及环外的氨基。 ③强烈的紫外吸收 嘌呤碱基和嘧啶碱基分子中都含有共轭双键体系，在紫外区有强烈吸收（260 nm左右）。 碱基的紫外吸收性质是定性或定量测定碱基和核苷酸、核酸的依据。 3、磷酸 核酸是含磷的生物大分子。任何核酸中都含有磷酸，所以核酸呈酸性。 核酸中的磷酸参与形成3’，5’-磷酸二酯键，使核苷酸连接成多核苷酸链。 4、核苷 戊糖与嘧啶或嘌呤碱以C-N糖苷键连接而形成的糖苷就称为核苷。核苷是由核糖或脱氧核糖的C1’ β-羟基与嘧啶碱N1或嘌呤碱N9进行缩合，生成的化学键为C-N糖苷键。 N O N O 尿苷 9 1’ O HOCH2 H H H H OH OH 2’ 3’ 4’ 5’ 1’ 脱氧腺苷 N N N N NH2 OH H O HOCH2 H H H H 2’ 3’ 4’ 5’ 1 戊糖 C1-OH → → H-N9 嘌呤碱基戊糖 C1-OH → → H-N1 嘧啶碱基 第二章 核酸化学 核酸的研究历史 核酸的发现： 1868年，瑞士的内科医生F. Miescher从脓细胞核中提取到一种富含磷元素的酸性化合物，将其称为核素(nuclein)； 后来他又从鲑鱼精子中分离出类似的物质，并指出它是由一种碱性蛋白质与一种酸性物质组成的，此酸性物质即是现在所知的核酸(nucleic acid)。 1889年Altman制备了不含蛋白质的核酸制品,命名为核酸.以后四五十年中,Kossel和Levene等在确定核酸组分方面做了大量的工作,逐步明确核酸可分为两大类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA). 1944年Avery等人对肺炎球菌的转化实验彻底纠正了蛋白质携带遗传信息这一错误认识，确立了核酸是遗传物质的重要地位；  1952年，Alfred Hershey和Martha Chase用放射性同位素P标记噬菌体进一步肯定了DNA遗传作用。 1953年,Watson和Crick创立的DNA双螺旋结构模型，不仅阐明了DNA分子的结构特征，而且提出了DNA作为执行生物遗传功能的分子，从亲代到子代的DNA复制(replication)过程中，遗传信息的传递方式及高度保真性，为遗传学进入分子水平奠定了基础，成为现代分子生物学发展史上最为辉煌的里程碑。 核酸是存在于细胞中的一类大分子酸性物质，包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两大类。 RNA和DNA都是以单核苷酸为基本单位所组成的多核苷酸长链。 RNA主要参与遗传信息的表达，而DNA则是遗传信息的载体。 核酸分为两大类. 脱氧核糖核酸（DNA）Deoxyribonucleic Acid 核糖核酸（RNA）Ribonucleic Acid。 一、核酸的分类 DNA分子含有生物物种的所有遗传信息，分子量一般都很大。 DNA为双链分子，其中大多数是链状结构大分子，也有少部分呈环状结构。 DNA主要分布于细胞核中；线粒体和叶绿体中也有DNA。 1、脱氧核糖核酸（DNA） 2、核糖核酸（RNA） RNA主要分布于细胞质和细胞核中。 RNA为单链分子。 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。但RNA在细胞中的含量比DNA高。 RNA的类别 原核和真核细胞中都含有三种主要RNA： mRNA（信使RNA） tRNA（转运RNA） rRNA（核糖体RNA） 真核细胞中还含有其它的RNA： hnRNA（核不均RNA）——mRNA的前体物 SnRNA（核小RNA）——参与RNA的加工 1）mRNA (信使RNA) 约占总RNA的5%。 不同细胞的mRNA的链长和分子量差异很大。 它的功能是将DNA的遗传信息传递到蛋白质合成基地 – 核糖核蛋白体。 Messenger RNA 2）tRNA (转移RNA) 约占总RNA的10-15%。 它在蛋白质生物合成中起翻译氨基酸信息，并将相应的氨基酸转运到核糖核蛋白体的作用。 已知每一个氨基酸至少有一个相应的tRNA。 RNA分子的大小很相似，链长一般在73-78个核苷酸之间。 Transfer RNA 3）rRNA (核糖体RNA) 约占全部RNA的80%， 是核糖核蛋白体的主要组成部分。 rRNA 的功能与蛋白质生物合成相关。 Ribosome RNA 二、核酸的分布 原核细胞内 DNA集中在核质区 RNA分散在细胞质中 真核细胞内 DNA 95%细胞核中 5%线粒体及叶绿体中 RNA 75%细胞质中 15%线粒体及叶绿体中