《食品生物化学与分子生物学》第2章核酸化学.pptx

第二章

核酸化学

NucleicAcid;核酸与蛋白质，是一切生物机体不可缺少的组成部分，是2类最重要的生物大分子。

核酸是生命遗传信息的携带者和传递者。;核酸不仅对于生命的延续、生物物种遗传特性的保持、生长发育、细胞分化等起着重要的作用，而且与生物变异，如肿瘤、遗传病、代谢病等也密切相关。

因此，核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。;1868年Miescher从细胞核中分离出核素(nuclein)。;1943年Chargaff（查格夫）证明，DNA中4种碱基的比例并不是相等，总是A=T,G=C，并认为在DNA中是A-T配对、G-C配对的规律，因此后来称之为查格夫规则。（－－证明“四核苷酸假说”不能成立）;1944年，Avery的“肺炎双球菌转化实验”证明DNA是生物体的遗传物质。;1952年A.Hershey和M.Chase的噬菌体侵染细菌的实验，是证明DNA为遗传物质的最有力证据。;用放射性同位素32P标记内部DNA;;1953年，J.D.Waston（美）和F.H.C.Crick

（英）提出DNA双螺旋结构模型－－核酸研究的

又一个里程碑：不但阐明了DNA的结构，并且为

一个DNA分子如何复制成两个相同结构的DNA分

子以及DNA怎样传递生物体的遗传信提供了合理

的说明。

这一学说为现代分子生物学和分子遗传学奠

定了关键性基础，1962年被授予诺贝尔生理医学

奖。

从此之后的几十年里，核酸研究进展之快，

涉及范围之广，影响之大，内容之丰富，在生物

科学领域内是少见的。;1958年,Crick提出分子生物学的“中心法则”。;二、核酸的种类和分布;除少数病毒（RNA病毒）以RNA作为遗传物质外，多数生物体的遗传物质是DNA。;（二）RNA的生物功能的多样性

RNA具有诸多功能,均关系着生物体的生长、发育和进化

1.充当RNA病毒的遗传物质(如甲肝病毒,艾滋病毒)；

2.作为生物催化剂（即核酶）；

3.参与蛋白质生物合成（3种最重要的RNA）；

4.作为引物，参与DNA复制；

5.参与RNA前体的后加工，如snRNA参与细胞核mRNA前体的剪接，snoRNA参与真核rRNA前体的后加工，gRNA参与编辑；;6.参与基因表达的调控，如干扰RNA和反义RNA；

7.参与蛋白质共翻译定向和分拣，??7SRNA；

8.参与X染色体的失活，这与XistRNA有关。

男性第23对染色体是XY，女性的第23对染色体是XX。如女性两条X染色体都正常表达的话，女性X编码基因的表达量将是男性的两倍。事实是男女性X染色体编码蛋白的表达量是一致的。其原因是女性Xist基因编码不表达蛋白质的RNA（XistRNA，约17Kb），它与２条X染色体中的一条结合，使其失活。

(RNA的核心作用是基因表达的信息加工与调节);第二节核酸的组成成分;一、核糖和脱氧核糖;O;1.嘌呤碱（purine）：嘌呤的衍生物

腺嘌呤（adenineA）

鸟嘌呤（guanineG）;;2.嘧啶碱（pyrimidine）:

尿嘧啶（uracilU）

胞嘧啶（cytosineC）

胸腺嘧啶（thymineT）

;N1是成苷位置;3.稀有碱基

含量甚少的碱基，多数为主要碱基的修饰物。tRNA中大约有10%。;嘧啶碱基;4、碱基的结构特征

酮式?烯醇式

氨基?亚氨基

共轭双键，对260nm的紫外光吸收较强

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。（氨

基和羰基之间的氢键是核酸分子中碱基之间相

互作用的一种重要方式。）;碱基的互变异构;嘌呤碱和嘧啶碱分子中都含有共轭双键体系，在紫外区有吸收（260nm左右）;三、核苷

1.核苷：含氮碱基与糖组分缩合成的糖苷

核苷=碱基+戊糖

;2、连接方式：

戊糖C1-OH…H-N9嘌呤

戊糖C1-OH…H-N1嘧啶

戊糖C1-OH…H-C5假尿苷(tRNA);关于修饰核苷的表示方法

●修饰核苷中的取代基团用英文小写字母表示;

●碱基取代基团的符号写在核苷单字符号的左下角;