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核酸生物化学第1页/共53页第2页/共53页第一节 核酸是遗传物质的载体一、核酸的研究发现史1868年，F. Miescher从细胞核中分离得到一种酸性物质，即现在被称为核酸的物质。第3页/共53页1944年，Avery的转换转化实验orand可分离第4页/共53页1952年， Hexshey、Chase T2噬菌体（捣碎器实验）1953年，Watson、Crick DNA双螺旋模型核酶（Ribozyme）第5页/共53页 二、核酸的种类和分布 核酸分为两大类： 脱氧核糖核酸 Deoxyribonucleic Acid （DNA） 核糖核酸 Ribonucleic Acid（RNA） 98％核中（染色体中） 真核 线粒体（mDNA） 核外 叶绿体（ctDNA）DNA拟核 原核 核外：质粒（plasmid） 病毒：DNA病毒第6页/共53页RNA主要存在于细胞质中 tRNA rRNA mRNA 其它 RNA病毒：SARS三、分子生物学的中心法则第7页/共53页第二节 核酸的基本化学组成 核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖（核糖或脱氧核糖）和磷酸的混合物。核酸部分水解则产生核苷和核苷酸。每个核苷分子含一分子碱基和一分子戊糖，一分子核苷酸部分水解后除产生核苷外，还有一分子磷酸。核酸的各种水解产物可用层析或电泳等方法分离鉴定。碱基核苷核酸核苷酸戊糖磷酸元素组成： C H O N P 第8页/共53页RiboseDeoxyribose一、戊糖 组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为 β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为β-D-核糖。第9页/共53页675182493腺嘌呤Adenine鸟嘌呤guanineAG二、碱基1.嘌呤（Purine）第10页/共53页453621尿嘧啶uracil胞嘧啶cytosine胸腺嘧啶thymineUCT2. 嘧啶（Pyrimidine）第11页/共53页 核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。第12页/共53页5’5’4’1’4’1’3’2’3’2’(OH)(OH)三、核苷（nucleoside）核苷 戊糖+碱基 糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键第13页/共53页5OHAdenosine Guanosine Cytidine Uridine假尿苷（ψ）次黄苷（肌苷）I黄嘌呤核苷 X二氢尿嘧啶核苷 D取代核苷的表示方式7-甲基鸟苷 m5G第14页/共53页HHHHHHHHH四、核苷酸（nucleotide） 核苷酸 核苷+磷酸 戊糖+碱基+磷酸第15页/共53页AMPADPATP五、核苷酸衍生物1. 继续磷酸化第16页/共53页2.环化磷酸化 cGMP cAMP第17页/共53页3. 肌苷酸及鸟苷酸(强力味精)IMP GMP4. 辅酶 NAD、NADP、FMN第18页/共53页5’3’5’3’六、多聚核苷酸（核酸）多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C3’-OH 与另一分子核苷酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。第19页/共53页第20页/共53页TUOH OH OH OH OH OH 3’5’3’5’5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羟基端（常用3’-OH表示）多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。多聚核苷酸的表示方式DNA RNA5′PdAPdCPdGPdTOH 3′ 5′PAPCPGPUOH ′ 或5′ACGTGCGT 3′ 5′ACGUAUGU 3′ ACGTGCGT ACGUAUGU第21页/共53页第三节 DNA的结构一、DNA的一级结构脱氧核糖核酸的排列顺序可以用碱基排列顺序表示连接键：3’，5’-磷酸二酯键磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架碱基形成侧链多核苷酸链均有5’-末端和3’-末端 DNA的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形式。生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合之中。 第22页/共53页 蛋白质（mRNA蛋白质）产物tRNA RNA rRNA 调节功能：调节基因无产物 作用未知结构基因2. 基因与基因组基因（gene）：一段有功能的DNA片段，生物细胞中DNA分子的最小功能单位（交换单位）。第23页/共53页 bp（碱基对）人两栖类鱼