生物化学简明教程第四版04核酸

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生物化学简明教程(第四版)

生物化学1.绪论1.1生物化学的研究内容1、生物化学：是指用化学的理论和方法从分子水平来研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化的规律的科学。

(重点)2、研究范畴主要是：a、生物体的化学组成，生物分子的结构，性质及功能。

b.生物分子的分解与合成，反应过程中的能量变化，及新陈代谢的调节与控制。

c.生物信息分子的合成及其调控，也就是遗传信息的贮存、传递和表达。

1．2生物化学发展简史1．2．1蛋白质的研究历程1．2．2核酸的研究历程1．3生物化学的知识框架和学习方法1．3．1生命物质主要元素组成的规律1．3．2生物大分子组成的共同规律1．3．3物质代谢与能量代谢的规律性1．3．4生物界遗传信息传递的统一性2．蛋白质（重点）蛋白质的主要元素组成：C、H、O、N、S及P（主要元素）Fe、Cu、Zn、Mo、I、Se（微量元素）不同蛋白质的氮含量很相近的，平均含量为16%，这是凯氏定氮法测蛋白质含量的理论依据：蛋白质含量=（总含氮量—无机含氮量）*6。

252．1蛋白质的分类（重点）2．1．1根据分子形状分类1、球状蛋白质2、纤维状蛋白质3、膜蛋白质2．1．2根据分子组成分类1、简单蛋白质（仅由肽链组成，不包含其他辅助成分的蛋白质称简单蛋白质。

）如：清蛋白2、结合蛋白质（又称缀合蛋白质。

由简单蛋白质和辅助成份组成，其辅助成分通常称为辅基/辅助因子）2．1．3根据功能分类酶调节蛋白贮藏蛋白质转运蛋白质运动蛋白防御蛋白和毒蛋白受体蛋白支架蛋白结构蛋白异常蛋白2．2蛋白质的组成单位—氨基酸1、蛋白质的水解产物为氨基酸，说明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。

2、氨基酸是指分子中既有氨基又有羧基的化合物。

3、生物体用于合成蛋白质的氨基酸有20种，除脯氨酸外（不是氨基酸，而是亚氨基酸），其余19种都是氨基位于α—碳原子上的α—氨基酸。

2．2．1氨基酸的结构通式（重点）1、结构通式：从结构上看：除甘氨酸外，所有α—氨基酸分子中的α—碳原子都为不对称的碳原子。

生物化学简明教程

1930~40年，Kossel & Levene等确定核酸的的组分：
核酸
脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）
“四核苷酸假说”：核酸由四种核苷酸组成的单体构成的，缺乏结构方面的多样性。
20世纪40年代末，Avery 的“肺炎双球菌转化”实验，噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是有机体的遗传物质：
（二）DNA的双螺旋结构
1953年，Watson 和Crick 提出。
1. 双螺旋结构的主要依据
（1）Wilkins和Franklin发现不同来源的DNA纤维具有相似的 X射线衍射图谱。（2）Chargaff发现DNA中A与T、C与G的数目相等。后Pauling 和Corey发现A与T生成2个氢键、C与G生成3个氢键。
波长 /nm
光吸收
（三）核酸结构的稳定性
1.碱基对间的氢键；2.碱基堆积力；3.环境中的正离子。
（四）核酸的的变性：双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，
形成单链无规线团状，只涉及次级键的
破坏。(与降解比较)(变性DNA特征) DNA变性是个突变过
A /260nm
Tm
Tm
程，类似结晶的熔解。将紫外吸收的增加量
C-DNA：44~46%相对湿度，螺距3.09nm，每转螺旋9.33个碱基对，碱基对倾斜6°。可能是特定条件下B-DNA和A-DNA 的转化中间物。 D-DNA：60%相对湿度，DNA中A、T序列交替的区域。每个螺旋含8个bp，螺距2.43nm，碱基平面倾斜16°。
（三）DNA的三级结构
线形分子、双链环状(dcDNA)→超螺旋、
DNA
温育

生物化学简明教程第四版课后答案.

2 蛋白质化学 1．用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用方法有哪些？基本原理是什么？解答：（1） N-末端测定法：常采用―二硝基氟苯法、Edman降解法、丹磺酰氯法。

① ―二硝基氟苯(DNFB或FDNB法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与―二硝基氟苯（―DNFB）反应（Sanger反应），生成DNP―多肽或DNP―蛋白质。

由于DNFB与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此DNP―多肽经酸水解后，只有N―末端氨基酸为黄色DNP―氨基酸衍生物，其余的都是游离氨基酸。

②丹磺酰氯(DNS法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与与丹磺酰氯（DNS―Cl）反应生成DNS―多肽或DNS―蛋白质。

由于DNS与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此DNS―多肽经酸水解后，只有N―末端氨基酸为强烈的荧光物质DNS―氨基酸，其余的都是游离氨基酸。

③苯异硫氰酸脂（PITC或Edman降解）法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与异硫氰酸苯酯（PITC）反应（Edman反应），生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质。

在酸性有机溶剂中加热时，N―末端的PTC―氨基酸发生环化，生成苯乙内酰硫脲的衍生物并从肽链上掉下来，除去N―末端氨基酸后剩下的肽链仍然是完整的。

④氨肽酶法：氨肽酶是一类肽链外切酶或叫外肽酶，能从多肽链的N端逐个地向里切。

根据不同的反应时间测出酶水解释放的氨基酸种类和数量，按反应时间和残基释放量作动力学曲线，就能知道该蛋白质的N端残基序列。

（2）C―末端测定法：常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。

肼解法：蛋白质或多肽与无水肼加热发生肼解，反应中除C端氨基酸以游离形式存在外，其他氨基酸都转变为相应的氨基酸酰肼化物。

②还原法：肽链C端氨基酸可用硼氢化锂还原成相应的α―氨基醇。

肽链完全水解后，代表原来C―末端氨基酸的α―氨基醇，可用层析法加以鉴别。

③羧肽酶法：是一类肽链外切酶，专一的从肽链的C―末端开始逐个降解，释放出游离的氨基酸。

被释放的氨基酸数目与种类随反应时间的而变化。

生物化学4 核酸

核酸核酸通论DNA双螺旋结构模型的主要依据是：１.已知核酸的化学结构知识；２.发现了DNA碱基组成规律3.得到了DNAX射线的衍射结果中心法则：遗传信息从DNA传到RNA，再传到蛋白质，一旦传到蛋白质就不再转移蛋白质组是细胞内基因表达的所有蛋白质核酸的种类和分布核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸(RNA）两大类。

所有的生物细胞都含有这两类核酸。

生物体的遗传信息以密码形式编码在核酸分子上，表现为特定的核苷酸序列DNA是主要的遗传物质，通过复制将遗传信息由亲代传给子代。

RNA与遗传信息在子代的表达有关DNA通常为双链结构，含有Ｄ－２－脱氧核糖，以胸腺嘧啶取代RNA中的尿嘧啶，使DNA 分子稳定并便于复制。

RNA为单链结构，含有D-核糖和尿嘧啶（另外三种碱基二者相同），与其遗传信息表达和信息加工的机制有关，DNA原核DNA集中在核区。

真核细胞DNA分布在核内，组成染色体（染色质）。

线粒体、叶绿体等细胞器也含有DNA．病毒只含DNA或RNA，从未发现两者兼有的病毒。

原核生物染色体DNA、质粒DNA、真核生物细胞器DNA都是环状双链DNA所谓质粒是指染色体外基因，它们能够自主复制，并给出附加的性状。

真核生物染色体是线型双链DNA，末端具有高度重复序列形成的端粒结构病毒必须依赖宿主细胞才能生存，因此只能看作一些游离的基因，而且种类很多哦。

RNA参与合成蛋白质的RNA有三类：转移RNA（ｔRNA），核糖体RNA（rRNA），信使RNA（ｍRNA），无论是原核生物还是真核生物都与这三类。

原核生物与真核生物tRNA的大小和结构基本相同，ｒRNA和mRNA却有明显的差异原核生物的ｍRNA结构简单，由功能相近的基因组成操纵子作为一个转录单位，产生多顺反子mＲＮＡ真核生物ｍRNA结构复杂，有５＇端帽子，３’ｐｏｌｙ（Ａ）尾巴，以及非翻译区调控序列，但功能相关的基因不形成操纵子，不产生多顺反子ｍRNA，真核生物细胞器有自身的tRNA，ｒRNA，mＲＮＡ核酸的生物功能DNA和RNA都是细胞重要的组成物质，前者可引起遗传性状的转化，后者可能参与蛋白质的生物合成DNA分布在细胞核内，是染色体的主要成分，而染色体已知是基因的载体。

优选生物化学简明教程第四核酸

39
②核④苷酸碱两基性的解离离性质
40
41
（4
核苷酸的两性解离和等电点
N H2 + HN
N H2 + HN
O
ON
H O P O C H2 O
OH
HH
H
H
OH OH
+ CMP
O
ON
pKa1=0.80 H O P O C H2 O
O-
HH
H
H
OH OH
±
N H2
CMP
N
pIC M P=
pKa1+pKa2 2
H
H
H
H
OH
OH
腺嘌呤核苷（adenosine）
NH 2
N
HOH 2C
1 ON O
1'
H
H
H
H
OH
H
胞嘧啶脱氧核苷（deoxycytidne）
17
核苷
核糖核苷（核苷）：A、G、C、U 脱氧核糖核苷（脱氧核苷）：dA、dG、dC、dT
18
修饰核苷或稀有核苷
19
修饰核苷包括三种情况: （1）由修饰碱基和糖组成的核苷（2）由非修饰碱基和2-O-甲基核糖组成的核苷（3）由碱基与糖连接方式特殊的核苷
2. 磷酸和脱氧核糖单位作为不变的骨架组成位于外侧，糖环平面与中轴平行，作为可变成分的碱基位于内侧，碱基平面与中轴垂直链间碱基按A—T ，G—C配对（碱基配对原则，Chargaff定律），形成碱基堆积力。
49
（3）DNA的滴定曲线
50
3.3.2 DNA双螺旋结构模型的要点
1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构。

生物化学简明教程第4版习题、试题集

化学与生物工程学院11食品质量与安全肖翔第一章蛋白质蛋白质等电点：调节溶液的PH,使蛋白质所带的正电荷与负电荷恰好相等，总净电荷为零，在电场中既不向阳极运动，也不向阴极运动，这时溶液的PH称为该蛋白质的等电点蛋白质变性：天然蛋白质受物理或化学因素的影响，其分子内部原有的高度规律性结构发生变化，致使蛋白质的物理性质和生物学性质都有所改变，但蛋白质的一级结构不被破坏，这种现象称变性第二章核酸一种DNA 分子含40％的腺嘌呤核苷酸，另一种DNA分子含30％的胞嘧啶核苷酸，请问哪一种DNA的 Tm值高为什么解：后一种，因为G-C对含量高，A-T之间只有两个氢键，G-C之间有三个氢键已知人类细胞基因组的大小约 30亿 bp，试计算一个二倍体细胞中 DNA 的总长度，这么长的 DNA 分子是如何装配到直径只有几微米的细胞核内的解：*30*10^8=,1m=10^9nm;原因：DNA是高度螺旋化的，处于高度盘旋和压缩状态第三章酶酶的活性中心：在整个酶分子中，只有一小部分区域的氨基酸残基参与对底物的结合与催化作用，这些特异的氨基酸残基比较集中的区域称为酶的活性部位，或称为酶的活性中心酶的必需基团有哪几种，各有什么作用解：酶的必需基团分为活性中心内的必需基团和活性中心外的必需基团。

作用：活性中心内1、催化基团：使底物分子不稳定形成过滤态，并最终将其转化为最终产物；2、结合基团：与底物分子相结合，将其固定于酶的活性中心活性中心外的必需基团为维持酶活性中心的空间构象所必需说明温度对酶促反应速度的影响及其实用价值。

解：在较低的温度范围内，酶促反应速率随温度升高而增大，超过一定温度后，反应速率反而下降。

实用价值：略举例说明竞争性抑制作用在临床上的应用。

解：具有抗菌作用的磺胺类药物作为氨基苯甲酸的类似物，可抑制细菌二氢叶酸合成酶的活性，从而使细菌不能产生必需的二氢叶酸，从而直接利用食物中的叶酸，因此不受该类药物的影响。

说明酶原与酶原激活的意义。

生物化学简明教程第四版课后答案_张丽萍

1 绪论1．生物化学研究的对象和内容是什么？解答：生物化学主要研究:（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能；（2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化；（3）生物遗传信息的储存、传递和表达；（4）生物体新陈代谢的调节与控制。

2．你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。

提示：生物化学是生命科学的基础学科，注意从不同的角度，去理解并运用生物化学的知识。

3．说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。

解答：生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。

碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种是蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。

碳原子具有特殊的成键性质，即碳原子最外层的4个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键，碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。

碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多种多性的化合物。

特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。

氮、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基（-NH2）、羟基（-OH）、羰基（）、羧基（-COOH）、巯基（-SH）、磷酸基（-PO4 ）等功能基团。

这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。

生物大分子在结构上也有着共同的规律性。

生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状，其主链骨架呈现周期性重复。

构成蛋白质的构件是20种基本氨基酸。

氨基酸之间通过肽键相连。

肽链具有方向性（N 端→C端）,蛋白质主链骨架呈"肽单位"重复；核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键相连，核酸链也具有方向性(5′、→3′ ),核酸的主链骨架呈"磷酸-核糖（或脱氧核糖）"重复；构成脂质的构件是甘油、脂肪酸和胆碱，其非极性烃长链也是一种重复结构；构成多糖的构件是单糖，单糖间通过糖苷键相连，淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。

生物化学—核酸

核酸化学DNA弹性：脱氧核糖和磷酸组成的骨架上的许多键都可以转动，随热力学的变化，可以使链弯曲、伸展或碱基分开。

这就使具有同样碱基配对的DNA双螺旋可以采取另一些构象，DNA构象上这种差异称为多态性。

1、脱氧核糖的五元环能折叠成多种构象；2、组成磷酸脱氧核糖骨架的连续的键可以转动；3、C-N糖苷键可以自由转动。

超螺旋DNA：如果DNA分子额外的多转几圈或少转几圈，就会使DNA双螺旋中存在张力，如果这种张力不能释放掉，DNA分子就会发生扭曲，用以抵消这种张力，这种扭曲的DNA称为超螺旋DNA。

减色效应：核酸的光吸收值常比其各核苷酸成分的光吸收值之和少30-40%，这是在有规律的双螺旋结构中碱基紧密地堆积在一起造成的，此现象称为DNA的减色效应：当核酸分子变形时，它在260nm处的吸收值便增大，此现象称为增色效应。

变性：在加热或极端pH值条件下，核酸的粘度会突然消失，实质是配对的碱基间的氢键断裂和相邻碱基间的碱基堆集力受到了破坏，有规则的双螺旋结构变为无规则的单链线团状，这个变性过程称为熔解（Tm）。

变性不涉及共价键的断裂。

熔解温度（Tm）：DNA热变性发生在一个很窄的温度范围内。

通常把热变性过程中光吸收达到最大吸收（完全变性）一半时的温度称为该DNA的熔点或熔解温度。

影响Tm值因素：1、核酸的均一度：均一性愈高的样品，变形过程的温度范围愈小；2、G-C含量：在一定范围内，Tm值与G-C含量成正比；3、介质中的离子强度：一般而言Tm值与介质中的离子强度成正比。

DNA复性的条件：1、有足够的盐浓度消除静电斥力。

2、有足够的温度破坏无规则的氢键。

复性反应的影响因素：1、DNA片段的大小：大的线性单链，扩散速度受到妨碍，减少互补链的碰撞机会；2、DNA的浓度：浓度高增加互补链的相碰机会；3、DNA复杂性：原核为单一顺序，所以复性较为稳定，真核DNA具有各种重复顺序，较为复杂；4、温度：复性温度一般比Tm低25℃为最佳；5、盐浓度：盐浓度要达到足够高，但太高会导致低严紧型杂交分子。

生物化学简明教程(第4版)

该教材由张丽萍、杨建雄担任主编。具体编写分工如下：第1章、第4章、第8章、第9章由东北师范大学张丽萍编写，第3章、第12章、第13章、第14章由陕西师范大学杨建雄编写，第10章、第11章、第15章、第16章由华东师范大学鲁心安编写，第6章、第7章由北京师范大学李森编写，第2章、第5章由东北师范大学周义发编写。该教材在编写过程中，得到了王莉同志对教材编写工作多方面的支持以及曾世明同志对该教材的支持和付出。
教材目录
（注：目录排版顺序为从左列至右列）
教学资源
《生物化学简明教程（第4版）》配套建设有“生物化学简明教程（第4版）”数字课程。
教材特色
1、教材传承原版教材简明和重点突出的特色，保持教材的基本框架不变。 2、该教材注重反映学科进展，引进生物化学的新概念和新知识。增加一些新内容。 3、为给反映该学科的进展留出空间，对教材部分内容进行适当整合。 4、为了提高学生自主学习的能力，新增了绪论、本章小结、中英文索引、文献导读。 5、书后配学习卡。
2012年11月21日，该教材入选第一批“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材书目。
2013年5月17日，该教材由高等教育出版社出版。
内容简介
《生物化学简明教程（第4版）》分为16个章节，主要包括绪论、蛋白质、核酸、糖类、脂质和生物膜、酶、维生素和辅酶、新陈代谢总论与生物氧化、糖代谢、脂质代谢、蛋白质的降解和氨基酸代谢、核苷酸代谢、DNA 生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成、物质代谢的调节控制等内容。
作者简介
张丽萍：女，东北师范大学学校教学督学组副组长。
杨建雄：男，陕西师范大学生命科学学院教授，主要从事中药活性成分的分离和功能评价等应用生物化学方面的研究工作。论、蛋白质、核酸、糖类、脂质和生物膜、酶、维生素和辅酶、新陈代谢总论与生物氧化、糖代谢、脂质代谢、蛋白质的降解和氨基酸代谢、核苷酸代谢、DNA生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成、物质代谢的调节控制等内容。

【生物】生物化学简明教程第四版张丽萍杨建雄课后答案

【关键字】生物1 绪论1．生物化学研究的对象和内容是什么？解答：生物化学主要研究:（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能；（2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化；（3）生物遗传信息的储存、传递和表达；（4）生物体新陈代谢的调节与控制。

2．你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。

提示：生物化学是生命科学的基础学科，注意从不同的角度，去理解并运用生物化学的知识。

3．说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。

解答：生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。

碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种是蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。

碳原子具有特殊的成键性质，即碳原子最外层的4个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键，碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。

碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多种多性的化合物。

特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。

氮、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基（—NH2）、羟基（—OH）、羰基（）、羧基（—COOH）、巯基（—SH）、磷酸基（—PO4 ）等功能基团。

这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。

生物大分子在结构上也有着共同的规律性。

生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状，其主链骨架呈现周期性重复。

构成蛋白质的构件是20种基本氨基酸。

氨基酸之间通过肽键相连。

肽链具有方向性（N 端→C端）,蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复；核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键相连，核酸链也具有方向性(5′、→3′ ),核酸的主链骨架呈“磷酸-核糖（或脱氧核糖）”重复；构成脂质的构件是甘油、脂肪酸和胆碱，其非极性烃长链也是一种重复结构；构成多糖的构件是单糖，单糖间通过糖苷键相连，淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。

2 蛋白质化学1．用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用方法有哪些？基本原理是什么？解答：（1）N-末端测定法：常采用―二硝基氟苯法、Edman降解法、丹磺酰氯法。

生物化学-核酸

核糖 + H +
Δ
糠醛 Δ
甲基间苯二酚 FeCl3
绿色产物
RNA和DNA定性、定量测定脱氧核糖 + H+ ω-羟基-γ-酮戊醛
二苯胺
蓝色产物
15
（二）嘌呤碱和嘧啶碱
6
嘌呤碱 (purine)：
NH2 N N
1N 2 N 3
5 N7
DNA和RNA均含有腺嘌呤、鸟嘌呤
8
4 N 9 H HN
2HN
哺乳动物的b-珠蛋白的基因长度
内含子（intron)：基因中不为多肽编码，不在mRNA中出现。外显子（exons）：为多肽编码的基因片段。
43
２、二级结构：
DNA的二级结构是指DNA的双螺旋结构（double helix model），又称Watson-Crick结构。是Watson与 Crick于1953年提出的。
17
稀有碱基（修饰碱基）
NH2
5
NH2
3
O
5
C
4
CH3
3
C
4
CH2OH
3
C
4
5
N C O
2
C CH
6
N C O
2
C CH
6
HN C O
2
CH2 CH2
6
1
1
1
N H
N H
N H
5－甲基胞嘧啶
5－羟甲基胞嘧啶
二氢尿嘧啶
18
OH H N HO N H 烯醇式酮式
O
H
H
H N O N H 酮式
H H
• 约占全部RNA的80%， • 是核糖核蛋白体的主要组成部分。 • rRNA 的功能与蛋白质生物合成相关。

生物化学合工大第四章核酸化学

RNA分子的结构特点
二、RNA的分子结构
碱基组成：A、G、C、U （A＝U/G≡C）；稀有碱基较多，稳定性较差，易水解；多为单链结构，少数局部形成螺旋（发夹结构）；分子较小。
结构特点：
1
分类：
信使RNA（ mRNA）转运RNA （ tRNA）核糖体RNA （r RNA）
2
（一）RNA的特点及分类
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。二氢尿嘧啶（DHU）
修饰碱基的简写符号
( 为1时可以不写 )
三、核苷（nucleoside）
核苷：戊糖+碱基糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键核苷中戊糖与碱基的连接方式：
1’
2’
3’
4’
C
C
A
Ala
3´
5´
2） rRNA的分子结构
特征：单链，螺旋化程度较tRNA低与蛋白质组成核糖体后方能发挥其功能
5SRNA的二级结构
3）mRNA的分子结构
在转录一章讲授
一般物理性质
稳定性
紫外吸收性质
02
核酸的水解
03
两性解离
06
变性
复性与杂交
第四节核酸的性质
01
DNA白色纤维状固体，RNA白色粉末状固
由dAMP、dGMP、 dCMP、 dTMP核苷酸单体通过3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。
5’
5’
3’
3’
结构式
5′-磷酸端（常用5′-P表示）；3′-羟基端（常用3 ′-OH表示）核苷酸链具有方向性，当表示一个核苷酸链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。

生物化学简明教程第四版04核酸

3 核酸
主要内容：
主要介绍碱基、核苷、核苷酸和核酸的结构、性质和功能，核酸的分离、提纯、鉴定等。
1
核酸的概述
核酸英文名nucleic acid（NA） 1868年瑞士F. Miescher（米歇尔）发现了核酸。
2
作业
3
4
5
6
7
8
类别
nucleic acid
ribonucleic acid, RNA deoxyribonucleic acid, DNA
多聚核苷酸的表示方式 T
U
OH OH OH OH
5′
3′ 5′
3′
DNA
RNA
5′pdApdCpdGpdTOH 3′
5′pACGTGCGT 3′ （ pACGTGCGT）
5′pApCpGpUOH ′
5′pACGUAUGU 3′
d
pACGUAUGU
3.3 DNA的二级结构
3.3.1 提出DNA双螺旋结构模型的根据（1）x-光衍射分析
3.5 DNA和基因组
3.5.1 基因和基因组的概念
基因（Gene）：也称为遗传因子。是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位。（结构基因，调节基因，间隔序列）基因组（Genome）：一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组，或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。
HH
H
H
OH OH
OH OH
C M P-
C M P--
43
44 2021/6/15
45 2021/6/15
3.2 核酸的一级结构
1．核酸分子中核苷酸的连接方式 3 ′, 5 ′—磷酸二酯键
46

生物化学简明教程第四版核苷酸代谢ppt文档

核苷酸
核苷
核
苷磷酸
酸核苷酶
碱基+核糖-5-P
核苷磷化酶核苷水解酶
碱基+核糖-1-P 碱基+核糖
一、嘌呤碱的分解代谢
不同种类的生物分解嘌呤的能力不同，产物也不同。人、灵长类、鸟类、某些爬虫类将嘌呤分解成尿酸，其他生物还可将尿酸进一步分解成尿囊素、尿囊酸、尿素、甚至CO2、NH3。
嘌呤分解产生尿酸
生物化学简明教程第四版核苷酸代谢
第一节核酸和核酸的分解代谢
核酸酶（磷酸二酯酶）
核酸内切酶：DNase、RNase 核酸外切酶：蛇毒磷酸二酯酶、牛脾磷酸二酯酶
▪ 磷酸解
核苷磷酸化酶
核苷 + Pi
碱基 + 核糖-1-P
▪ 水解
核苷水解酶
核苷 + H2O
碱基+核糖
核蛋白
蛋白质
核酸酶
核苷酸酶
黄嘌呤氧化酶与痛风
二、嘧啶碱的分解代谢
嘧啶分解代谢
第二节核苷酸的生物合成代谢
一、嘌呤核苷酸的生物合成 1、嘌呤碱的合成
2、嘌呤核苷酸的合成（1）补救合成途径
自毁容貌症：次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏症。缺乏该酶使得次黄嘌呤和鸟嘌呤不能转换为IMP和GMP，而是降解为尿酸。 X-连锁隐性遗传
与嘌呤核苷酸合成的显著不同处：先合成嘧啶环，然后再和PRPP作用形成核苷酸。
相同处：都有从头合成途径和补救途径。
UMP
CMP TMP
（1）补救合成途径
（2）从头合成途径
氨甲酰磷酸的合成
2ADP+Pi
UMP和CTP的从头合成
（3）胸腺嘧啶核苷酸的合成

生物化学简明教程

生物化学简明教程生物化学简明教程1. 介绍•生物化学是研究生物体内化学物质和化学反应的科学学科。

2. 生物大分子•生物体内主要有四种生物大分子：蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质。

蛋白质•蛋白质是由氨基酸组成的长链聚合物，具有多种功能。

•结构：由20种不同氨基酸组成，通过肽键连接形成多肽链。

•功能：参与细胞结构的构建、酶催化、携带物质运输等。

核酸•核酸是遗传信息的携带者。

•分类：DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。

•结构：由核苷酸组成，核苷酸由糖、磷酸和碱基组成。

•功能：DNA储存遗传信息，RNA参与蛋白质的合成。

碳水化合物•碳水化合物是生物体内的主要能源来源。

•分类：单糖、双糖和多糖。

•结构：由碳、氢、氧组成。

•功能：提供能量、结构支持、信号传导等。

脂质•脂质是不溶于水的大分子有机化合物。

•分类：脂肪、磷脂、固醇等。

•结构：由甘油与脂肪酸组成。

•功能：储能、细胞膜构成、信号传导等。

3. 代谢途径•代谢途径是生物体内针对物质进行转化和利用的过程。

糖代谢•包括糖的降解（糖酵解和无氧呼吸）和合成（糖异生）。

脂代谢•包括脂肪的降解（脂肪酸β氧化）和合成（脂肪酸合成）。

氨基酸代谢•包括氨基酸的降解（蛋白质分解）和合成（蛋白质合成）。

核酸代谢•包括核酸的降解和合成。

4. 酶和酶促反应•酶是加速生物体内化学反应的蛋白质。

•酶促反应遵循酶底物复合物、过渡态、产物释放等步骤。

5. 重要的生物化学反应•包括光合作用、呼吸作用、糖酵解等。

6. 分子生物学技术在生物化学中的应用•分子生物学技术对于研究生物化学领域的进展起到了重要作用。

PCR技术•可在体外扩增DNA片段，用于基因克隆和基因组分析。

基因工程技术•包括基因表达、基因敲除、基因突变等。

蛋白质纯化技术•用于分离蛋白质并研究其功能。

7. 结语•生物化学是研究生物体内化学物质和反应的重要学科，对于理解生命的本质及其应用具有重要意义。

以上是对”生物化学简明”的整理教程，希望对你有所帮助！。

生物化学ppt核酸

克隆技术
克隆技术是指通过无性繁殖的方式复制生物体的技术，包括动物
克隆和植物克隆等。
克隆技术在畜牧业、农业和医学等领域有着广泛的应用，如克隆动物、转基因植物和组织工程等。
克隆技术的关键在于细胞核移植和胚胎发育，目前已经成功实现了哺乳动物的克隆，但技术难度和伦理问题仍需进一步探讨。
基因治疗与基因诊断
04
核酸的功能
DNA的功能
遗传信息的储存
DNA是遗传信息的载体，通过碱基配对原则，将遗传信息从亲代传递给子代。
基因表达的调控
DNA中的基因通过转录和翻译过程，控制蛋白质的合成，进而调控生物体的各种功能。
细胞分裂与增殖的指导
DNA中的遗传信息指导细胞分裂、增殖和分化，维持生物体的正常生长和发育。
RNA在蛋白质合成过程中起到模板和催化作用，通过与核糖体的结合指导氨基酸的合成。
DNA和RNA的比较
DNA和RNA都是核酸，是生物体的遗传物质，但它们的结构和功能有
所不同。
01
RNA主要存在于细胞质中，负责传递遗传信息并参与蛋白质的合成。
03
DNA中的碱基是A、T、 G、C，而RNA中的碱基是A、U、G、C。
自然选择与进化
自然选择是指自然界对生物的选择作用，适者生存，不适者
被淘汰。
自然选择是生物进化的主要动力，通过自然选择的作用，使适应环境的生物得以生存和繁
衍，并逐渐形成新的物种。
自然选择具有定向性，即有利于生存和繁衍的变异会被保留下来，不利于生存和繁衍的变异则被淘汰。
自然选择的结果是生物多样性的形成和生物的不断进化。
03
核酸的研究具有广泛的应用价值
通过对核酸的研究，可以深入了解生物体的生长、发育和代谢等过程，

生物化学04.核酸

组成突环，并通过DNA结合蛋白（非组蛋白）与
核骨架相连，再由突环组成玫瑰花结，进而组成
螺旋圈，由螺旋圈再组装成染色单体。
长度 1400nm 染色体
700nm 螺旋圈(每圈30个玫瑰花结)
300nm 玫瑰花结(6个突环)
核骨架
150nm 突环（平均75000bp）
30nm 纤丝（每圈6个核小体） 11nm 核小体链（每个核小体200bp） 2nm DNA
1. 核苷酸之间的连接方式： 3´, 5´- 磷酸二酯键 2. DNA分子有极性： 5´ 3´ 3. 不同DNA分子碱基的数目、比例、排列顺序千变万化。
• DNA一级结构的两种缩写方式：
线条式：
文字式： …pTpGpCpApT…
…pT-G-C-A-T…
（二）DNA的二级结构
Watson and Crick’s paper in Nature 1953.
B 适中右手 2.37nm 0.34nm 34.6º 10.4 3.54nm 1º
Z 细长左手 1.84nm 0.38nm 60º 12 4.56nm 9º
（三） DNA的三级结构
• 定义：
在双螺旋的基础上进一步螺旋化，形成超螺旋 DNA。
1. 环形DNA
细菌染色体、质粒DNA、某些病毒DNA、线粒体和叶绿体DNA等为环形DNA。在细胞中以超螺旋形式存在。
Backbone of DNA
（3）碱基对位于内侧，两条链上的碱基借助 H键一一配对，A与T配对, 形成两个H键，C 与G配对，形成三个H键——以上碱基配对原则，称碱基互补（base complementary）。碱基平面与纵轴相垂直。
4 6 1 3
4 6 1 2 3 2