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核酸化学上的学习资料第1页/共79页 第二章 核酸化学核酸的组成DNA的结构与作用RNA的结构与功能核酸的性质第2页/共79页 核酸的组成核苷酸第3页/共79页 核苷酸单元碱基（Base)核糖或脱氧核糖（ribose ordeoxyribose)磷酸(phosphate)第4页/共79页 DNA和RNA全称Deoxyribonucleic acid—DNARibonucleic acid—RNA第5页/共79页 核糖和脱氧核糖 2-脱氧核糖(2-deoxyribose) 核糖(ribose) 2-O-甲基核糖(2-O-Methylribose)第6页/共79页 核酸的碱基—嘧啶第7页/共79页 核酸的碱基—嘌呤第8页/共79页 腺嘌呤的结构第9页/共79页 Prebiotic synthesis of purinesJoyce, G. F. Nature 338, 217-224 (1989)第10页/共79页 碱基英文名称及缩写碱基英文名缩写腺嘌呤AdenineA鸟嘌呤GuanineG胞嘧啶CytosineC尿嘧啶UracilU胸腺嘧啶ThymineT第11页/共79页 碱基互变异构体(1)第12页/共79页 碱基互变异构体(2)不同互变异构体有不同的氢键模式第13页/共79页 核苷(Nucleoside)(1)第14页/共79页 核苷(Nucleoside)(2)第15页/共79页 Nucleoside conformation(1)嘌呤核苷既可取Syn式也可取anti式第16页/共79页 Nucleoside conformation(2)嘧啶核苷只取anti式第17页/共79页 核苷的稳定性核苷同碱基相比水溶性增大核苷在碱性溶液中相当稳定，嘧啶核苷对酸也较稳定，嘌呤核苷很容易酸解生成碱基和戊糖第18页/共79页 腺苷的生理作用在哺乳动物中，嘌呤衍生物和腺苷是一种内分泌物，参与血液循环，在许多生理活动中起调节作用，例如血管膨胀、睡眠等第19页/共79页 核苷酸(Nucleotide)第20页/共79页 AMP, ADP and ATP第21页/共79页 UV spectra of ribonucleotides第22页/共79页 腺苷酸与辅酶第23页/共79页 环状核苷酸第24页/共79页 核苷酸的连接方式-磷酸二酯第25页/共79页 核苷酸的连结方式—三磷酸连接 7-甲基鸟苷帽第26页/共79页 DNA和RNA的区别（1）构成DNA的是脱氧核糖，而构成RNA的是核糖DNA和RNA各有四个碱基，其中三个相同，分别为腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，另一个不同，DNA为胸腺嘧啶，而RNA为尿嘧啶第27页/共79页 DNA和RNA的区别（2）第28页/共79页 核酸组成小结核酸是由核苷酸单元重复构成的；也可看作是由核苷通过磷酸二酯键连接而成，连接的方式主要是3’,5’-连接核苷则是由戊糖和碱基组成的，戊糖包括核糖和脱氧核糖；碱基包括嘌呤和嘧啶构成RNA的是核糖，构成DNA的是脱氧核糖；DNA含有碱基胸腺嘧啶，而不是RNA的尿嘧啶第29页/共79页 DNA与RNA的稳定性（1）第30页/共79页 DNA与RNA的稳定性（2）第31页/共79页 胞嘧啶的水解第32页/共79页 DNA的结构DNA的一级结构DNA的二级结构DNA的三级结构第33页/共79页 DNA的一级结构4种脱氧核苷酸的排列顺序1977年Sanger测定了φX174单链DNA5 386b的全序列水稻基因组计划人类基因组计划第34页/共79页 核酸一级结构的表示核苷用单字缩写A、U、G、C、T表示需表明３‘－端和５‘－端，通常５’－端在左边，如：　　　５‘-GGAUACUUGCA-3’ 5’-dGdTdCdCdTdGdA-3’有２’，５‘－连接时须标出，如：　　　５’-pA2’pG3’pC2’pU2’pG3’pA-3’第35页/共79页 DNA分子的大小DNA分子很大，最小的病毒DNA约5000个碱基DNA分子通常用其所含碱基对数目（base pairs, bp)来表示, 单链用碱基数(base, b)来表示。DNA是一丝状分子，直径只有2 nm，但长度惊人，如大肠杆菌染色体长达1.6 x 106 nm (1.6 mm)第36页/共79页 DNA的双螺旋结构DNA双螺旋结构模型的主要依据DNA双螺旋结构模型的要点DNA双螺旋的构象类型第37页/共79页 双螺旋结构模型的主要根据电位滴定行为关于碱基成对的证据X射线衍射数据第38页/共79页 碱基成对的证据(Chargaff规则)DNA的来源腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶5-甲基胞嘧啶牛胸腺牛脾牛精子大白鼠骨髓鲱鱼睾丸小麦胚酵母大肠杆菌结核分支杆菌φX174（单链）28.227.92