分子生物学原理--核酸结构与功能

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1、第三章核酸的结构与功能NucleicAcidstructureandFunction2021/9/8分子生物学原理什么是核酸?核酸是遗传信息物质2021/9/8分子生物学原理核酸的结构与功能DNA(deoxyribonucleicacid)RNA(ribonucleicacid)nucleicacid2021/9/8分子生物学原理DNA（deoxyribonucleicacid)RNA(ribonucleicacid)2021/9/8分子生物学原理核酸研究的历史1869年，瑞士科学家Miescher在外科绷带上得到一

2、种含磷酸很高的酸性化合物。因存在于核中，故命名为“核质”(nuclein)。1889年，Altmann制备了不含蛋白质的核酸制品，首先使用了核酸(nucleicacid)这个名称。2021/9/8分子生物学原理核酸研究的历史1928－1932年，确立了核酸在生命现象中的地位。1944年，转化作用的发现，证实：核酸遗传物质1953年，Waston和Crick建立了双螺旋模型，这是核酸发展史上的重要里程碑。2021/9/8分子生物学原理核酸研究的历史早期的研究仅将核酸看成是细胞中的一种成分，后逐步证明核酸中含有戊糖，磷酸和

3、碱基，是一种线状聚合物。2021/9/8分子生物学原理DNAisthecarrierofgeneticinformation2021/9/8分子生物学原理核苷酸的结构左边是电脑模型，右边是简化的表示法酯键糖苷键2021/9/8分子生物学原理RiboseandDeoxyribose2021/9/8分子生物学原理第一节核酸的化学组成2021/9/8分子生物学原理第一节核酸的化学组成碱基水解完全水解核酸单核苷酸戊糖磷酸2021/9/8分子生物学原理核酸的化学组成Nucleicacidnucleotidephosphate

4、+nucleosidebase+pentosepurine、pyrimidineDNARNAdeoxyribonucleotideribonucleotidedeoxyribonucleosideribonucleosidedeoxyriboseribose2021/9/8分子生物学原理Thestructureofbase嘌呤嘧碇核酸中的碱基是含氮杂环化合物：2021/9/8分子生物学原理碱基的互变异构酮式－烯醇C=OC-OHNN氨基－亚氨基C-NH2C=NH2++HNHN受介质pH影响2021/9/8分子生物学原理

5、碱基的共轭双键260nm波长的紫外吸收强。核酸测定的基础。2021/9/8分子生物学原理RiboseandDeoxyribose2021/9/8分子生物学原理pentose2021/9/8分子生物学原理核苷是碱基与戊糖以糖苷键相连接形成的化合物：核苷2021/9/8分子生物学原理核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键相连接分别构成核苷酸或脱氧核苷酸按组成分类：含有1个磷酸基团的核苷酸称为核苷一磷酸（NMP），如CMP含有2个磷酸基团的核苷酸称为核苷二磷酸（NDP），如GDP含有3个磷酸基团的核苷酸称为核苷三磷酸（NTP），如ATP

6、核苷酸2021/9/8分子生物学原理核苷酸许多单核苷酸在体内具有许多重要的生理功能ATP是体内能量的直接来源和利用形式。腺苷酸是NAD＋、FAD、辅酶A等的组成成分。cAMP与cGMP是细胞内信号转导过程中重要的调节因子。2021/9/8分子生物学原理核苷酸的连接方式AdenosineADPATPAMP2021/9/8分子生物学原理2021/9/8分子生物学原理第二节核酸的一级结构2021/9/8分子生物学原理核苷酸的连接(连接酶)2021/9/8分子生物学原理DNA的一级结构是通过3’,5’-磷酸二酯键构成一个没有分支

7、的线性大分子，其两个末端分别是5’-末端（游离磷酸基）和3’-末端（游离羟基）。是指DNA分子中核苷酸的排列顺序。由于脱氧核苷酸之间的差别仅是其碱基的不同，所以DNA分子碱基的排列顺序就代表了核苷酸的排列顺序。DNA的一级结构2021/9/8分子生物学原理5’3’DNA的一级结构2021/9/8分子生物学原理核酸的书写方法5’：左侧（上）3’：右侧（下）AUGGC和AGUGC的碱基组成相同，但表示二段不同的核酸序列。2021/9/8分子生物学原理第三节DNA的空间结构与功能2021/9/8分子生物学原理Chargaff

8、规则腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔数相等，鸟嘌呤与胞嘧啶的摩尔数相等，即：A=T，G=C不同生物种属的DNA,其碱基组成不同同一个体不同器官、不同组织的DNA具有相同的碱基组成。提示：A与T，G与C之间可能以互补的方式存在。2021/9/8分子生物学原理2021/9/8分子生物学原理DNA的双螺旋结构2021/9/8分子生物