专题生物大分子的结构与功能

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1、生物大分子的结构与功能第一章核酸的结构和功能StructureandFunctionofNucleicAcid目录第一节核酸的种类、分布和化学组成第二节核酸的分子结构第三节核酸的理化性质及其应用第四节核酸的制备、测定及研究技术核酸(nucleicacid)核酸是一类重要的生物大分子，担负着生命信息的储存与传递。核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研究领域，是基因工程操作的核心分子。核酸的发现和研究工作进展1868年FridrichMiescher从脓细胞中提取“核素”1944年Avery等人证实DNA是遗传物质1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型1966年Nirenber

2、g发现遗传密码1975年Temin和Baltimore发现逆转录酶;Sanger建立DNA测序方法1981年T.Cech发现了核酶1985年Mullis发明PCR技术1990年美国启动人类基因组计划(HGP)1999年中国获准加入人类基因组计划2001年美、英等国完成人类基因组计划基本框架第一节核酸的种类、分布和化学组成一、核酸的生物学功能二、核酸的种类和分布三、核酸的化学组成一、核酸的生物学功能orand肺炎球菌转化实验蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA生物学的中心法则二、核酸的种类及分布(DNA)(RNA)脱氧核糖核酸核糖核酸RNA主要存在于细胞质中，约占90%，少量存在于细胞核。R

3、NA有三种：信使RNA（mRNA），占总RNA5%。核糖体RNA（rRNA），占总RNA80%。转移RNA（tRNA），占总RNA10-15%。真核98%核中（染色体中）核外线粒体（mDNA）叶绿体（ctDNA）原核拟核核外：质粒（plasmid）病毒：DNA病毒三、核酸的化学组成核酸核苷酸核苷磷酸碱基戊糖元素组成：CHONPA、G、C、U（RNA)A、G、C、T(DNA)核糖（RNA）脱氧核糖（DNA）两类核酸的基本化学组成DNARNA嘌呤碱腺嘌呤鸟嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤嘧啶碱胞嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶尿嘧啶戊糖D-2-脱氧核糖D-核糖酸磷酸磷酸（一）戊糖组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为D-2-脱

4、氧核糖；RNA所含的糖则为D-核糖。RiboseDeoxyribose(二）碱基1.嘌呤（Purine）123456978腺嘌呤AdenineA鸟嘌呤guanineG2.嘧啶（Pyrimidine）123456尿嘧啶uracilU胞嘧啶cytosineC胸腺嘧啶thymineTCH3稀有碱基除上述5种基本的碱基外，核酸中还有一些含量甚少的碱基，通常称为稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。N,N-二甲基腺嘌呤：m2666A（三）核苷核苷戊糖+碱基糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键1’2’3’4’5’(OH)1’2’3’4’5’(OH)AdenosineGuanosi

5、neCytidineUridine核酸中的各种核苷几种稀有核苷假尿嘧啶核苷（）二氢尿嘧啶核苷（DHU）2-O-甲基腺苷(Am)CH3CH3H3CHH5HH′6A）（m2N,N-二甲基腺嘌呤66（四）核苷酸腺嘌呤核苷酸（AMP）Adenosinemonophosphate脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）Deoxyadenosinemonophosphate鸟嘌呤核苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）OHHPPPPPPPP腺嘌呤核苷酸（AMP）鸟嘌呤核苷酸（GMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）胞嘧啶

6、核苷酸（CMP）脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）（五）细胞内游离核苷酸及其衍生物多磷酸核苷酸环化核苷酸辅酶类核苷酸AMPADPATP1.多磷酸核苷酸2.环化核苷酸OPOOHOA(G)OOOHCH2HHHHcAMP(cGMP)的结构3.辅酶类核苷酸NADP+NAD+VitB2FMNAMPFAD第二节核酸的分子结构一、DNA的分子结构二、RNA的分子结构一、DNA的分子结构（一）DNA一级结构（二）DNA碱基组成的Chargaff规则（三）DNA的二级结构（四）DNA的三级结构（一）DNA一级结构DNA的一级结构是由

7、数量极其庞大的四种脱氧核苷酸，dAMP,dGMP,dCMP,dTMP通过3′5′-磷酸二酯键连接起来的线形或环形多核苷酸链。DNA分子中核苷酸的排列顺序叫做DNA的一级结构，简称为碱基序列。一级结构的走向规定为5´→3´。不同的DNA分子具有不同的核苷酸排列顺序，因此携带有不同的遗传信息55333-5磷酸二酯键核酸分子中核苷酸之间的共价键一级结构表示法：结构式，线条式，字母式5´3´结