biochemistry b(8.2)核酸的结构

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1、请做好上课准备Chapter9核酸的结构NucleicAcid一、核酸的发展简史（一）核酸的发现（二）著名的肺炎球菌转化试验（三）噬菌体转化试验（四）核酸的早期研究和DNA双螺旋结构模型的建立二、核酸的种类和分布（一）核酸的分类（二）核酸的分布三、核酸的功能（一）DNA的生物学功能（二）RNA的生物学功能四、核酸的组成（一）核酸的元素组成（二）核酸的基本结构单位——核苷酸（三）多聚核苷酸五、核酸的结构（重点、难点）（一）DNA的一级结构（二）DNA的二级结构（三）DNA的三级结构（四）RNA的结构六、核酸的水解（一）核酸的酸水解（二）核酸的碱水解（三）核酸的

2、酶水解七、核酸的理化性质（一）核酸的一般物理性质（二）核酸的沉降特性（三）核酸的紫外吸收（重点）八、核酸的变性、复性和分子杂交（重点）（一）核酸的变性（二）核酸的复性（三）核酸的杂交四、核酸的组成（一）核酸的元素组成（二）核酸的基本结构单位——核苷（三）多聚核苷酸（一）核酸的元素组成平均含磷量：DNA9.9%RNA9.4%（二）核酸的基本结构单位——核苷酸核酸（DNA和RNA）是一种线性多聚核苷酸，它的基本结构单元是核苷酸。核苷酸本身由核苷和磷酸组成,而核苷则由戊糖和碱基形成DNA与RNA结构相似，组成成份略有不同。DNA的结构（二）核酸的基本结构单位——核

3、苷酸1、组成核酸的碱基2、戊糖(pentose)3、核苷nucleoside4、核苷酸nucleotide5、修饰成分6、核苷酸的衍生物核酸核苷酸磷酸核苷戊糖含氮碱核糖脱氧核糖嘌呤碱嘧啶碱1、组成核酸的碱基腺嘌呤adenine鸟嘌呤guanine胞嘧啶cytosine尿嘧啶uracil胸腺嘧啶thymine（1）组成核酸的碱基——嘌呤312456789腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)NNNNHNH2NNNNHNNNNHNH2OH嘌呤腺嘌呤adenine312456789腺嘌呤(adenine,A)NNNNHNH2NNNNH嘌呤鸟嘌呤g

4、uanine嘌呤312456789鸟嘌呤(guanine,G)NNNNHNNNNHNH2OH（2）组成核酸的碱基——嘧啶尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶Uracil，UCytosine，CThymine，T312456NNONNOHHNNOHNH2NNOOHHCH3嘧啶胞嘧啶cytosine胞嘧啶(Cytosine，C)312456NNNNOHNH2嘧啶尿嘧啶uracil嘧啶胸腺嘧啶thymine嘧啶RNA：D-核糖，A、G、C、U碱基DNA：D-2-脱氧核糖，A、G、C、T碱基组成核酸的碱基的结构特征碱基都具有芳香环的结构特征。嘌呤环和嘧啶环均呈平面或接近于平面的结构

5、。碱基的芳香环与环外基团可发生酮式-烯醇式或胺式-亚胺式互变异构。嘌呤碱和嘧啶碱分子中都含共轭双键体系，紫外区有吸收（260nm左右）2、戊糖(pentose)1´（构成RNA）-D-核糖(ribose)（构成DNA）-D-脱氧核糖(deoxyribose)2´3´4´5´OHOCHOHOHOH23、核苷nucleoside糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键。4、核苷酸nucleotide核苷酸是核苷的磷酸酯。作为DNA或RNA结构单元的核苷酸分别是5′-磷酸-脱氧核糖核苷和5′-磷酸-核糖核苷。3种腺苷酸的结构式5‘3‘2‘2种脱氧腺苷酸的结构式

6、5‘3‘★嘧啶碱：C1—N1，嘌呤碱：C1—N9。★核酸中的核苷与脱氧核苷均为β-型★碱基平面与核糖平面互相垂直DNA：dAMP、dGMP、dCMP、dTMPRNA：AMP、GMP、CMP、UMP5、修饰成分核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基种类很多，多是碱基甲基化的产物。假尿苷（ψ）1,C5-糖苷键1C56、核苷酸的衍生物ATP(腺嘌呤核糖核苷三磷酸)GTP(鸟嘌呤核糖核苷三磷酸)cAMP(3’,5’-环腺嘌呤核苷一磷酸)cGMP(3’,5’-环鸟嘌呤核苷一磷酸)（1）ATP(腺嘌呤核糖核苷三磷酸)ATP最显著特点：含两个高能磷酸键，水解可

7、释放大量自由能。ATP是生物体内最重要能量转换中间体。其水解释放出来能量用于推动生物体内各种需能的生化反应。（2）GTP(鸟嘌呤核糖核苷三磷酸)GTP是生物体内游离存在的另一种重要的核苷酸衍生物。它具有ATP类似的结构,也是一种高能化合物。GTP主要是作为蛋白质合成中磷酰基供体。在许多情况下,ATP和GTP可以相互转换。ATPGTP（3）cAMP和cGMPcAMP(3’,5’-环腺嘌呤核苷一磷酸)和cGMP(3’,5’-环鸟嘌呤核苷一磷酸)的主要功能是作为细胞之间传递信息的信使。cAMP和cGMP的环状磷酯键是一个高能键。在pH7.4条件下,cAMP和cGM

8、P的水解能约为43.9kj/mol，比ATP水解能高