[生化]核酸的结构与功能

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1、第二章核酸的结构和功能StructureandFunctionofNucleicAcid核酸(nucleicacid)是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。核酸的分类及分布存在于细胞核和线粒体分布于细胞核、细胞质、线粒体(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脱氧核糖核酸核糖核酸携带遗传信息，并通过复制传递给下一代。是DNA转录的产物，参与遗传信息的复制与表达。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体本章主要内容第一节核酸的化学组成及一级结构第二节DNA的空间结构

2、与功能第三节RNA的结构与功能第四节核酸的理化性质第五节核酸酶第一节核酸的化学组成及其一级结构TheChemicalComponentandPrimaryStructureofNucleicAcid核酸(DNA和RNA)核苷酸核苷和脱氧核苷磷酸戊糖碱基嘌呤嘧啶核糖脱氧核糖核酸组成嘌呤(purine，Pu)腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)碱基嘧啶(pyrimidine，Py)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)戊糖（构成RNA）1´2´3´4´5´核糖(ribo

3、se)（构成DNA）脱氧核糖(deoxyribose)（1）核苷：AR,GR,UR,CR（2）脱氧核苷：dAR,dGR,dTR,dCR3.核苷(ribonucleoside)的形成碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）连接方式：核糖或脱氧核糖C-1’与嘌呤环N9或嘧啶环N1之间形成糖苷键。1´1脱氧核苷嘌呤N-9或嘧啶N-1与脱氧核糖C-1通过β-N-糖苷键相连形成脱氧核苷(deoxyribonucleoside)。1´1核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP4.

4、核苷酸(ribonucleotide)形成核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。5.体内重要的游离核苷酸及其衍生物含核苷酸的生物活性物质：NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD等都含有AMP多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP环化核苷酸:cAMP，cGMPAMPADPATPcAMPNADP+NAD+多磷酸核苷酸5-核苷酸又可按其在5位缩合的磷酸基的多少，分为一磷酸核苷（核苷酸）、二磷酸核苷和三磷酸核苷。二、DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接形成的大分子一个脱氧核苷酸3的羟基与另一个核苷

5、酸5的α-磷酸基团缩合形成磷酸二酯键(phosphodiesterbond)。多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键构成了具有方向性的线性分子，称为多聚脱氧核苷酸(polydeoxynucleotide)，即DNA链。3',5'-磷酸二酯键的形成5´-末端3´-末端CGA磷酸二酯键磷酸二酯键三、RNA也是具有3’,5’-磷酸二酯键的线性大分子RNA也是多个核苷酸分子通过酯化反应形成的线性大分子，并且具有方向性；RNA的戊糖是核糖；RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。不同点1.定义核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为

6、碱基序列。5′端3′端CGA四、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序AGP5PTPGPCPTPOH32.书写方法：5pApCpTpGpCpT-OH35ACTGCT3小的核酸片段(<50bp)常被称为寡核苷酸。自然界中的DNA和RNA的长度可以高达几十万个碱基。*单链DNA和RNA用碱基数目表示。*双链DNA和RNA用碱基对数目表示（bp或Kbp）。3.核酸分子的大小表示方法（一）掌握核酸的分类、生物学功能、分子组成、化学结构特点。（二）掌握核酸一级结构的概念及连接键。（三）掌握DNA的碱基组成及Chargaff规则、DNA的

7、双螺旋结构要点。（四）熟悉DNA的超螺旋结构、核小体的组成。（五）掌握RNA的分类、mRNA的结构特点、tRNA一级结构及二级结构的特点、rRNA的功能。（六）掌握DNA的变性、DNA的复性及分子杂交。（七）了解DNA双螺旋结构的多样性；其他小分子RNA及RNA组学；核酸的一般理化性质；核酸酶的概念、分类及作用1.掌握核酸的分类、生物学功能、分子组成、化学结构特点。2.掌握核酸一级结构的概念及连接键。目的要求本节:第二节DNA的空间结构与功能DimensionalStructureandFunctionofDNADNA的空间结构又分

8、为二级结构(secondarystructure)和高级结构。DNA的空间结构(spatialstructure)构成DNA的所有原子在三维空间具有确定的相对位置关系。一、DNA的二级结构是双螺旋结构（一）DNA双螺旋结构的研究背景目