第3章核酸化学
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RNA主要由AMP、GMP、CMP、UMP四种核糖核 苷酸组成
第3章核酸化学
核苷酸
磷 酸
碱 基
戊糖
第3章核酸化学
碱基
NH N
N 酯键
O 磷酸 O P O H HOCH2
O
O
N
HN
NO
N
H
H
OH O
H2O 糖苷键
H2O
OH OH
戊糖
第3章核酸化学
酯键
5`
碱基连接（糖苷键）
4`
1`
3` 2`
（对DNA为H）
核酸中的磷酸参与形成3’，5’-磷酸 二酯键，使核苷酸连接成多核苷酸链。
第3章核酸化学
四.核苷
戊糖与嘧啶或嘌呤碱以C-N糖苷键连接而形成的
糖苷就称为核苷，通常是戊糖的C1′与嘧啶碱的N1或 嘌呤碱的N9相连接。
O
NH2
百度文库
N
O
1 N
5’
HOCH2 O
4’
H
H
3’
H 1’ 2’H
OH OH
N
N
9 5’ N N
碱基
第3章核酸化学
核酸
核苷酸
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
第3章核酸化学
一、戊糖
核糖 (in RNA)
第3章核酸化学
2｀－脱氧核糖 (in DNA)
二.碱基
（1）嘌呤
腺嘌呤
NH 2
6
1N
5
7 N
2 N4N 8 39
N N
N H
N
A
第3章核酸化学
鸟嘌呤
真核细胞内
DNA
95%细胞核中 5%线粒体及叶绿体中
75%细胞质中
RNA 15%线粒体及叶绿体中
第130章%核酸细化学胞核中
四、核酸的功能
（一） DNA是主要的遗传物质是遗传信息的 载体
((21)).直.间接接的的证证据据：包括： ①.1D94N4A年分艾布弗在里染（色A体ve内ry），等是人染进色行体了的肺主炎要双成球分菌，而 染 的色转体化是实直验接。与从遗光传滑有型关肺的炎；球菌(有荚膜，菌落光 ② 滑.)分细别胞提核取内DDNNAA、含蛋量白十质分及稳多定糖，物而质且，与并染分色别体与数目 的 粗多糙少型有肺平炎行球关菌系(无，荚体膜细，胞菌(落则粗双糙倍)体一)起DN培A养含，量发为 生 现殖只细有胞DN(A单能倍使体一)D部N分A含粗量糙的型两细倍菌；转变成为光滑型， ③ 且.还D可NA以在继代续谢繁上殖较。稳而定且，转不化受率营与养D条NA件的，纯年度龄有等关因， 素 DN影A响越；纯，转化率越高。从而首次证明 遗传物质 ④ 是.D可N作A而用不于是DN蛋A白的质一。些物理和化学因素，如紫外线、 X—射线等都可以引起第遗3章传核酸特化学性的改变。
O
N NH
N H
N
NH 2
G
(2) 嘧啶
嘧啶
4
5
N3
6
2
N
1
尿嘧啶
O
NH
胞嘧啶
胸腺嘧啶
NH 2 N
H3C
O NH
N
O
H
U
N
O
H
C
N
O
H
T
第3章核酸化学
RNA
尿嘧啶 U
DNA
胞嘧啶 C
胸腺嘧啶 T 腺嘌呤 A
鸟嘌呤 G
第3章核酸化学
稀有碱基
• 嘌呤——次黄嘌呤、1-甲基次黄嘌呤、N2、 N2-二甲基鸟嘌呤。
（二） RNA的生物学功能
1.指导蛋白质的生物合成 DNA转录形成3类主要的RNA tRNA 起携带和转移活化氨基酸的作用 rRNA 与各种蛋白质结合构成核糖体，它
是合成蛋白质的细胞器。 mRNA 是蛋白质合成的模板。
2.遗传物质
在病毒中RNA也是遗传物质
3.具有生物催化剂功能（核酶） 第3章核酸化学
第三章核酸化学
第3章核酸化学
提要
1.核酸的种类、分布与功能 2.核酸的化学组成 3.核酸的分子结构 4.核酸的理化性质 5.核蛋白与病毒
第3章核酸化学
第一节 核酸的种类、分布与功能
一、什么是核酸？ 核酸：当时是指从细胞核中分离出来的酸 性物质。
二、核酸按其所含戊糖种类不同而分为两大 类：
1.核糖核酸（RNA）
第二节 核酸的化学组成
一、核酸的元素组成
基本元素：C H O N P 核酸的元素组成有两个特点： 1. 一般不含S 2. P含量较多，并且恒定（9%-10%）。
因此，实验室中用定磷法进行核酸的定量 分析。（DNA9.9% 、RNA9.5%）
第3章核酸化学
二 核酸的分子组成
核酸
核苷酸
水
解
磷酸
核苷
戊糖
NH2
N
N
～ ～ O-
Oγ
P O-
O-
Oβ
P
O-
O-
Oα
N
P O-
OCH2 O H
H
N
H
H
OH OH AM三P磷酸腺苷 (ATP)
ADP
ATP第3章核酸化学
（三）环化核苷酸cAMP、cGMP：
被称为第二信使，有放大激素的作用。它们在 代谢调节中起重要作用。
第3章核酸化学
（四）核苷酸的生物学作用
• 嘧啶——5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、 二氢尿嘧啶、4-巯尿嘧啶
• 都是基本碱基的化学修饰型。
第3章核酸化学
1-甲基次黄嘌呤
O
N H3C
N
N
N
H2N
N
H
鸟嘌呤
O N
N
N
H
次黄嘌呤
第3章核酸化学
CH3
胞嘧啶（C）
5-甲基胞嘧啶
第3章核酸化学
三.磷酸
核酸是含磷的生物大分子。任何核酸 中都含有磷酸，所以核酸呈酸性。
2. 脱氧核糖核酸（DNA）
第3章核酸化学
核糖核酸 （RNA）：按功能不同分为三大类 tRNA 转运RNA（15%）
rRNA 核糖体RNA （80%）
mRNA 信使RNA （5%） 小分子细胞核RNA（snRNA） 染色质RNA（chRNA）
三、核酸的分布
原核细胞内
DNA集中在核质区 RNA分散在细胞质中
第3章核酸化学
八种核苷酸如下表所示
腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 胸腺嘧啶
A
G
C
U
T
RNA
AMP GMP CMP UMP 未发现
DNA dAMP dGMP dCMP 未发现 dTMP
• M-一(D-二、T－三） ；P-磷酸 • RNA的名称为某（一、二、三）苷酸，DNA在
某（一、二、三）前加脱氧两字。
HOCH2 O
4H’3’H
H 1’ 2’H
OH H
尿苷
第3章核酸化学
脱氧腺苷
五.核苷酸
在核酸内，碱基与戊糖形成核苷，核苷再与磷 酸形成核苷酸，许多核苷酸通过3’，5’-磷酸二 酯键连接成多核苷酸链
核苷酸都是核酸的基本结构单位，它们都是 5‘-核苷酸。
（一）核酸内的核苷酸
DNA主要由dAMP、dGMP、dCMP、dTMP四种 脱氧核糖核苷酸组成
• 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）。
• 稀有核苷酸与上类似；
第3章核酸化学
（二）（脱氧）核苷二磷酸、（脱氧） 核苷三磷酸、双脱氧核苷酸的结构
ADP、ATP是生物体中重要的能 量转换体。 ddNTP在DNA的序列测定中使用
第3章核酸化学
ATP (腺嘌呤核糖核苷三磷酸)
第3章核酸化学
核苷酸
磷 酸
碱 基
戊糖
第3章核酸化学
碱基
NH N
N 酯键
O 磷酸 O P O H HOCH2
O
O
N
HN
NO
N
H
H
OH O
H2O 糖苷键
H2O
OH OH
戊糖
第3章核酸化学
酯键
5`
碱基连接（糖苷键）
4`
1`
3` 2`
（对DNA为H）
核酸中的磷酸参与形成3’，5’-磷酸 二酯键，使核苷酸连接成多核苷酸链。
第3章核酸化学
四.核苷
戊糖与嘧啶或嘌呤碱以C-N糖苷键连接而形成的
糖苷就称为核苷，通常是戊糖的C1′与嘧啶碱的N1或 嘌呤碱的N9相连接。
O
NH2
百度文库
N
O
1 N
5’
HOCH2 O
4’
H
H
3’
H 1’ 2’H
OH OH
N
N
9 5’ N N
碱基
第3章核酸化学
核酸
核苷酸
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
第3章核酸化学
一、戊糖
核糖 (in RNA)
第3章核酸化学
2｀－脱氧核糖 (in DNA)
二.碱基
（1）嘌呤
腺嘌呤
NH 2
6
1N
5
7 N
2 N4N 8 39
N N
N H
N
A
第3章核酸化学
鸟嘌呤
真核细胞内
DNA
95%细胞核中 5%线粒体及叶绿体中
75%细胞质中
RNA 15%线粒体及叶绿体中
第130章%核酸细化学胞核中
四、核酸的功能
（一） DNA是主要的遗传物质是遗传信息的 载体
((21)).直.间接接的的证证据据：包括： ①.1D94N4A年分艾布弗在里染（色A体ve内ry），等是人染进色行体了的肺主炎要双成球分菌，而 染 的色转体化是实直验接。与从遗光传滑有型关肺的炎；球菌(有荚膜，菌落光 ② 滑.)分细别胞提核取内DDNNAA、含蛋量白十质分及稳多定糖，物而质且，与并染分色别体与数目 的 粗多糙少型有肺平炎行球关菌系(无，荚体膜细，胞菌(落则粗双糙倍)体一)起DN培A养含，量发为 生 现殖只细有胞DN(A单能倍使体一)D部N分A含粗量糙的型两细倍菌；转变成为光滑型， ③ 且.还D可NA以在继代续谢繁上殖较。稳而定且，转不化受率营与养D条NA件的，纯年度龄有等关因， 素 DN影A响越；纯，转化率越高。从而首次证明 遗传物质 ④ 是.D可N作A而用不于是DN蛋A白的质一。些物理和化学因素，如紫外线、 X—射线等都可以引起第遗3章传核酸特化学性的改变。
O
N NH
N H
N
NH 2
G
(2) 嘧啶
嘧啶
4
5
N3
6
2
N
1
尿嘧啶
O
NH
胞嘧啶
胸腺嘧啶
NH 2 N
H3C
O NH
N
O
H
U
N
O
H
C
N
O
H
T
第3章核酸化学
RNA
尿嘧啶 U
DNA
胞嘧啶 C
胸腺嘧啶 T 腺嘌呤 A
鸟嘌呤 G
第3章核酸化学
稀有碱基
• 嘌呤——次黄嘌呤、1-甲基次黄嘌呤、N2、 N2-二甲基鸟嘌呤。
（二） RNA的生物学功能
1.指导蛋白质的生物合成 DNA转录形成3类主要的RNA tRNA 起携带和转移活化氨基酸的作用 rRNA 与各种蛋白质结合构成核糖体，它
是合成蛋白质的细胞器。 mRNA 是蛋白质合成的模板。
2.遗传物质
在病毒中RNA也是遗传物质
3.具有生物催化剂功能（核酶） 第3章核酸化学
第三章核酸化学
第3章核酸化学
提要
1.核酸的种类、分布与功能 2.核酸的化学组成 3.核酸的分子结构 4.核酸的理化性质 5.核蛋白与病毒
第3章核酸化学
第一节 核酸的种类、分布与功能
一、什么是核酸？ 核酸：当时是指从细胞核中分离出来的酸 性物质。
二、核酸按其所含戊糖种类不同而分为两大 类：
1.核糖核酸（RNA）
第二节 核酸的化学组成
一、核酸的元素组成
基本元素：C H O N P 核酸的元素组成有两个特点： 1. 一般不含S 2. P含量较多，并且恒定（9%-10%）。
因此，实验室中用定磷法进行核酸的定量 分析。（DNA9.9% 、RNA9.5%）
第3章核酸化学
二 核酸的分子组成
核酸
核苷酸
水
解
磷酸
核苷
戊糖
NH2
N
N
～ ～ O-
Oγ
P O-
O-
Oβ
P
O-
O-
Oα
N
P O-
OCH2 O H
H
N
H
H
OH OH AM三P磷酸腺苷 (ATP)
ADP
ATP第3章核酸化学
（三）环化核苷酸cAMP、cGMP：
被称为第二信使，有放大激素的作用。它们在 代谢调节中起重要作用。
第3章核酸化学
（四）核苷酸的生物学作用
• 嘧啶——5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、 二氢尿嘧啶、4-巯尿嘧啶
• 都是基本碱基的化学修饰型。
第3章核酸化学
1-甲基次黄嘌呤
O
N H3C
N
N
N
H2N
N
H
鸟嘌呤
O N
N
N
H
次黄嘌呤
第3章核酸化学
CH3
胞嘧啶（C）
5-甲基胞嘧啶
第3章核酸化学
三.磷酸
核酸是含磷的生物大分子。任何核酸 中都含有磷酸，所以核酸呈酸性。
2. 脱氧核糖核酸（DNA）
第3章核酸化学
核糖核酸 （RNA）：按功能不同分为三大类 tRNA 转运RNA（15%）
rRNA 核糖体RNA （80%）
mRNA 信使RNA （5%） 小分子细胞核RNA（snRNA） 染色质RNA（chRNA）
三、核酸的分布
原核细胞内
DNA集中在核质区 RNA分散在细胞质中
第3章核酸化学
八种核苷酸如下表所示
腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 胸腺嘧啶
A
G
C
U
T
RNA
AMP GMP CMP UMP 未发现
DNA dAMP dGMP dCMP 未发现 dTMP
• M-一(D-二、T－三） ；P-磷酸 • RNA的名称为某（一、二、三）苷酸，DNA在
某（一、二、三）前加脱氧两字。
HOCH2 O
4H’3’H
H 1’ 2’H
OH H
尿苷
第3章核酸化学
脱氧腺苷
五.核苷酸
在核酸内，碱基与戊糖形成核苷，核苷再与磷 酸形成核苷酸，许多核苷酸通过3’，5’-磷酸二 酯键连接成多核苷酸链
核苷酸都是核酸的基本结构单位，它们都是 5‘-核苷酸。
（一）核酸内的核苷酸
DNA主要由dAMP、dGMP、dCMP、dTMP四种 脱氧核糖核苷酸组成
• 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）。
• 稀有核苷酸与上类似；
第3章核酸化学
（二）（脱氧）核苷二磷酸、（脱氧） 核苷三磷酸、双脱氧核苷酸的结构
ADP、ATP是生物体中重要的能 量转换体。 ddNTP在DNA的序列测定中使用
第3章核酸化学
ATP (腺嘌呤核糖核苷三磷酸)