生物化学第一章核酸的结构与功能ppt课件.ppt

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1、第一章核酸的结构与功能第一节核酸是遗传物质的载体第二节核酸的基本化学组成第三节DNA的结构第四节RNA的结构与功能第五节核酸的性质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。核酸概述第一节核酸是遗传物质的载体一、核酸的研究发现史1868年，F.Miescher从细胞核中分离得到一种酸性物质，即现在被称为核酸的物质。1944年，Avery的转换转化实验orand可分离1952年，Hexshey、ChaseT2噬菌体（捣碎器实验）1953年，Watson、CrickDNA双螺旋模型核酶（Ribozyme）98％

2、核中（染色体中）真核线粒体（mDNA）核外叶绿体（ctDNA）DNA拟核或类核原核核外：质粒（plasmid）病毒：DNA病毒二、核酸的种类和分布核酸分为两大类：脱氧核糖核酸DeoxyribonucleicAcid（DNA）核糖核酸RibonucleicAcid（RNA）RNA主要存在于细胞质中tRNArRNAmRNA其它RNA病毒：SARS三、分子生物学的中心法则第二节核酸的基本化学组成核酸核苷酸核苷磷酸碱基戊糖元素组成：CHONP核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖（核糖或脱氧核糖）和磷酸的混合物。每个核苷分子含一分子碱基和一分子戊糖，一分子核苷酸部分水解后除产生核苷外，还有一分子磷

3、酸。核酸的各种水解产物可用层析或电泳等方法分离鉴定。组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为β-D-核糖。一、戊糖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thymineT核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。三、核苷（nucleoside）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、’4’5’(OH)假尿苷（ψ）次黄苷（肌苷）I黄嘌呤核苷X二氢尿嘧啶核苷DHU2-O-甲基腺苷Am取代核苷的表示方式5-甲基鸟苷m5G5OHAdenosineGuanosineCytidineUridine四、核苷酸（nucleotide）核苷酸核苷+磷酸戊糖+碱基+磷酸HHHHHHHHH五、核苷酸衍生物1.继续磷酸化AMPADPATP2.环化磷酸化cAMPcGMP3.肌苷酸及鸟苷酸(强力味精)4.辅酶NAD(辅酶I，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)、NADP(辅酶II，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)、FMN（黄素单核苷酸）、FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）、CoASH（辅酶A）IMPGMP六、多聚核苷酸（核

5、酸）多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C3’-OH与另一分子核苷酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。5’5’3’3’5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羟基端（常用3’-OH表示）多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。多聚核苷酸的表示方式DNARNA5′PdAPdCPdGPdTOH3′5′PAPCPGPUOH′或5′ACGTGCGT3′5′ACGUAUGU3′ACGTGCGTACGUAUGUT5’3’OHU5’3’OHOHOHOHOH第三节DNA的结构一、DNA的一级结构脱氧核糖核酸的排列顺序可以用碱基排列顺序表

6、示连接键：3’，5’-磷酸二酯键磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架碱基形成侧链多核苷酸链均有5’-末端和3’-末端DNA的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形式。生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合之中。核酸的序列测定双脱氧链终止法（Sanger酶法）2.Gilbert化学降解法2.基因与基因组基因（gene）：一段有功能的DNA片段，生物细胞中DNA分子的最小功能单位（交换单位）。蛋白质（mRNA蛋白质）产物tRNARNArRNA调节功能：调节基因无产物作用未知结构基因基因组（genome）：某生物体（完整单倍体）所含全部遗传物质的总和。包括：核基因组（拟核/核D

7、NA）及核外（质粒/质体DNA）bp（碱基对）103104105106107108109101010111012人两栖类鱼类藻类酵母细菌E.Coli病毒质粒各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小3.原核生物基因组特点重复序列少，多位编码区多为操纵子形式组织有重叠基因存在真核生物基因组特点以染色体存在重复序列多基因组计划人类基因组计划（HumanGenomeProject，HGP）酵母基因组计划（Y