Chapter 5 nucleic acids

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1、第五章核酸(NucleicAcids)核苷酸和核酸的共价结构DNA的结构DNA的序列分析RNA的结构特征核酸的性质核酸的水解核酸的历史1869年Miescher从细胞核中分离出核素（nuclein）。1889年Altman制备了核酸（nucleicacid）。1930~40年，Kossel&Levene等确定核酸的的组分：核酸脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid，DNA）核糖核酸（ribonucleicacid，RNA）“四核苷酸假说”：核酸由四种核苷酸组成的单体构成的，缺乏结构方面的多样性。D

2、NAistransformingmaterial（DNA是转化物质）Griffth’stransformingexperiments(1928)showedsomematerialsinsidetheSstrainhadtransferredtoLiveRstrain证明细胞内物质能在细胞间转化O.T.AverytestifiedthetransformingsubstancewasDNA(1944)证明转化物质是DNAAHersheyandMChasefurthertestifiedtransformingsu

3、bstancewasDNAbyinfectionofbacteriawithT2(1952)进一步通过噬菌体T2对细菌感染的试验证明转化物质是DNAQuestion:Pleasepointoutthebiomoleculesthatarerelatedtotheinformationflow.请指出与信息流相关的生物分子Informationflow信息流mRNAProteinTranscription转录Reversetranscription反转录Translation翻译Geneexpression基因表达

4、Centraldogma中心法则DNA除少数病毒（RNA病毒）以RNA作为遗传物质外，多数有机体的遗传物质是DNA。不同有机体遗传物质（信息分子）的结构差别，使得其所含蛋白质（表现分子）的种类和数量有所差别，有机体表现出不同的形态结构和代谢类型。RNA的主要作用是从DNA转录遗传信息，并指导蛋白质的合成。§5.1核酸的组成成分（共价结构）核酸nucleicacid核苷酸nucleotide核苷nucleoside磷酸phosphate嘌呤碱purinebase或嘧啶碱pyrimidinebase（碱基base）核

5、糖ribose或脱氧核糖deoxyribose（戊糖amylsugar）（一）核糖和脱氧核糖OHOH2COHOHOH12OHOH2COHOH12β-D-2-核糖β-D-2-脱氧核糖O（二）嘌呤碱和嘧啶碱NNNNHHHHNNNNHHHH123456789嘌呤NH2腺嘌呤adenine（A）NNNNHHHHOH2N鸟嘌呤guanine（G）NNHHHH嘧啶123456NNHHHHNH2OH胞嘧啶Cytosine（C）NNHHHHOOHH尿嘧啶uracil（U）NNHHHHOOHHCH3胸腺嘧啶thymine（T）NN

6、OOHHH酮式HNNOOHHH酮式HHH烯醇式（三）核苷OHOH2COHOHOH1′2′3′4′5′核糖NNNNHHHH9腺嘌呤胸苷OHOH2COHOHOH1′2′3′4′5′核糖OHOH2COHOH1′2′3′4′5′核糖NNOOHHH尿嘧啶H1尿苷NCOONHHH51OH假尿苷（ψ）（四）核苷酸胸苷-5′-磷酸ADP(adenosine5’-diphosphate)ATP(adenosine5’-triphosphate)Thehighenergyphosophoesterbonds各种核苷三磷酸和脱氧核苷三

7、磷酸是体内合成RNA和DNA合成的直接原料。在体内能量代谢中的作用：ATP——能量“货币”UTP——参加糖的互相转化与合成CTP——参加磷脂的合成GTP——参加蛋白质和嘌呤的合成第二信使——cAMP§5.2DNA的结构（一）DNA的一级结构因为DNA的脱氧核苷酸只在它们所携带的碱基上有区别，所以脱氧核苷酸的序列常被认为是碱基序列（basesequence)。通常碱基序列由DNA链的5′→3′方向写。DNA中有4种类型的核苷酸，有n个核苷酸组成的DNA链中可能有的不同序列总数为4n。OHO-OO—CH2TO=P—O

8、-3′5′OHOHO-OO—CH2GO=P—O-3′5′OHOO—CH2OHOHAO=P—OO-3′5′3′5′1′PPPOHATGpGpTpAOHpG-T-ApGTA（二）DNA的双螺旋结构1953年，Watson和Crick提出。1.双螺旋结构的主要依据（1）Wilkins和Franklin发现不同来源的DNA纤维具有相似的X射线衍射图谱。（2）Chargaff发现D