生物化学 第2章核酸课件.ppt

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1、第2章核酸(nucleicacid)本章主要内容第一节核酸的种类、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教学目标1．掌握DNA和RNA在组分、结构和功能上的差异。2．了解核酸的结构和它们的性质、功能的关系。3．认识核酸在生物科学上的重要性和实践意义。1869年，瑞士外科医生Miescher从伤口绷带的脓细胞核中分离出酸性很强的物质，称为核质（nuclein)。1944年，Avery通过肺炎双球菌转化实验证实了DNA是遗传的物质基础。1953年，Watson和Crick提出DNA的双螺旋结构模型，从此，核酸的

2、研究成了生命科学中最活跃的领域之一。第一节核酸的种类、分布和化学组成核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。核酸是生命遗传信息的携带者和传递者，它不仅对于生命的延续，生物物种遗传特性的保持，生长发育，细胞分化等起着重要的作用，而且与生物变异，如肿瘤、遗传病、代谢病等也密切相关。因此，核酸是现代生物化学、分子生物学和医学研究的重要基础之一。一、核酸的生物学功能染色体是DNA的载体①DNA可通过复制遗传给下一代DNA是主要的生物遗传物质人体23对染色体,分别来自于父母，复制后的染色体生物染色体的有丝分裂(无性繁殖)、减数分

3、裂(有性繁殖)高等动植物是一次有性繁殖和无数次无性繁殖的结合.实质上是DNA的复制、遗传及表达。②DNA的组成差异决定了细胞中所有蛋白质、RNA的结构特征子代利用遗传下来的DNA可以制造与父代相同的RNA、蛋白质，故种瓜得瓜、种豆得豆。③多细胞的DNA控制了细胞分化、个体形成乃至个体的生老病死。任何一个多细胞生物的体细胞都含有完全相同的DNA。提问：为什么人体各组织器官的细胞形状各异、功能不同？答案：不同细胞不同部分DNA发挥了作用（即表达）,其余DNA休眠。Clone—克隆，人工操作下的细胞无性繁殖过程。当给予合适的条件时，任何

4、一种体细胞都能变化为一个完整的个体——体细胞克隆技术；白绵羊的体细胞核黑绵羊的去核卵细胞细胞质植入山羊子宫？多莉（1997.7.23）克隆人提问：为什么要克隆人？答案：主要是采集器官，进行器官移植；由于不同个体器官移植时存在免疫排斥现象；还可以复制死去的亲人。动物克隆的目的保持优良种性的牲畜性能不发生退化；拯救濒危生物；克隆人的方法1.提供卵细胞、体细胞2.卵细胞去核并与体细胞融合3.代理母亲受孕4.克隆婴儿的诞生95个畸形、流产儿+5个早衰的克隆人为什么各国政府均反对克隆人呢？1.可预见的大量的畸形儿、流产儿2.从未有过的伦理危

5、机，动摇社会的根基家庭观、权利义务观一旦流行开来，“父将不父，母将不母，子将不子”但大势所趋，第一个克隆人将在一、两年内诞生——这就是科学的两面性（“福祸相依”）二、核酸的种类和分布细胞质中细胞核内主要分布RNADNA简称核糖核酸脱氧核糖核酸名称遗传信息的载体主要功能在蛋白质的合成中起重要作用信使核糖核酸messengerribonucleicacidmRNA含量最少转运核糖核酸transferribonucleicacidtRNA分子最小种类最多，修饰成分最多核糖体核糖核酸ribosomeribonucleicacidrRNA含

6、量最多第二节核酸的化学组成①元素组成：C、H、O、N、P等②基本单位：核苷酸核苷酸分子含N碱基磷酸五碳糖核苷核酸的组成核酸核苷酸磷酸核苷戊糖碱基水解核糖脱氧核糖嘌呤嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶核酸代表戊糖，对DNA而言为脱氧核糖，对RNA而言为核糖；代表碱基代表磷酸基核苷酸1.戊糖核糖脱氧核糖嘌呤腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）7NHN9NNNHO215843262.碱基嘌呤A、G嘧啶C、U、T尿嘧啶(U)51NHOON2346胞嘧啶ON1NH23456NH2胸腺嘧啶(T)CH3RNADNA尿嘧啶U胸腺嘧啶T胞嘧啶C鸟嘌呤G

7、腺嘌呤A稀有碱基主要存在于RNA甲基化、氢化、硫化——基本碱基的修饰产物3.核苷=戊糖+碱基嘌呤环上的N-9嘧啶环上的N-1腺嘌呤核苷（腺苷）OHOHOHOCH21’2’3’4’5’NNNN123456789CH2胞嘧啶脱氧核苷戊糖的C-1’。糖苷键假尿嘧啶核苷（Ψ）OHOHOHOCH21’2’3’4’5’1NHOON23456糖环与尿嘧啶环不是以N-C键相连，而是以C-C键相连——tRNA分子中特有的核苷稀有核苷4.核苷酸=核苷+磷酸5ˊ-核苷酸2ˊ—3ˊ—POOCONNNNNH22’3’4’OOHOHH21’5’HO核苷酸结

8、构简式pN2′–核苷酸3′–核苷酸5′–核苷酸NpH2OH2O碱基磷酸戊糖核苷键酯键HO八种核苷酸M/单，D/二，T/三；P-磷酸DNA在单/二/三前加脱氧两字如AMP称腺苷一磷酸(或腺苷酸）dAMP称为脱氧腺苷一磷酸（脱氧腺苷酸）嘌呤——次黄嘌呤