生化第二章核酸的结构与功能(医本)

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（二）2种戊糖
核糖(ribose) 脱氧核糖(deoxyribose)
（RNA成分）
（DNA成分）
HO
CH
5´
2
O
OH
H O CH 2
OH
O
4´
1´
3´ 2´
OH OH
OH
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原子编号：1' 、2'
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（三）核苷(ribonucleoside)
•核苷
碱基
嘌呤9位N/嘧啶1位N 核糖
与糖1'C形成糖苷键
NH2 N
•种类及名称：
…核苷 …脱氧核苷
HO CH2 O
1
NO
1´
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核糖核苷（RNA组成成分）
H
H
ห้องสมุดไป่ตู้
H
H
OH OH
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（四） 核苷酸(ribonucleotide)
NH2
结构举例
O
N
HO P O CH2 O N O OH
核糖核苷酸（RNA组成成分）
OH OH
核苷酸的结构：磷酸酯键 核苷/脱氧核苷
H
H
H OH
H H
脱氧腺嘌呤核苷
脱氧腺嘌呤一磷酸 (dAMP)
脱氧腺嘌呤二磷酸 (dADP)
脱氧腺嘌呤三磷酸 (dATP)
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常用多磷酸核苷及符号
腺苷酸 鸟苷酸 胞苷酸 尿苷酸
脱氧腺苷酸 脱氧鸟苷酸 脱氧胞苷酸 脱氧胸苷酸
二磷酸
ADP GDP CDP UDP
dADP dGDP dCDP dTDP
以核苷酸为基本组成单位 生物大分子 储存、携带和传递遗传信息
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核酸研究的发展简史
1868年 Fridrich Miescher 从脓细胞中提取核素。 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质。 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构。 1968年 Nirenberg发现遗传密码。 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶。 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA测序方法。 1985年 Mullis发明PCR技术。 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP)。 1994年 中国人类基因组计划启动。 2001年 美英等国完成人类基因组计划。
C
酯键构成了具有方向性的线性分 磷酸二酯键 A
子 ， 称 为 多 聚 脱 氧 核 苷 酸 磷酸二酯键 G
(polydeoxynucleotide)，即DNA链。 3´-末端
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三、RNA也是具有3’,5’-磷酸二酯键 的线性大分子
➢ RNA也是多个核苷酸分子通过酯化反应形 成的线性大分子，并且具有方向性；
磷酸
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核苷酸种类和名称：
根据三个 组成部分
常见碱基部分可为5种碱基的一种
核糖部分可为核糖或脱氧核糖
酸的部分可为一磷酸、二磷酸、三磷酸 或环磷酸中的一种
核糖核苷酸（RNA组成成分）
多磷酸核苷酸
5′-磷酯键
NH 2 N
N
O
O
O
N
N
-O P O-
OP O-
OPO O-
CH 2 O
➢ RNA的戊糖是核糖； ➢ RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。
绚丽多彩的生物世界是怎么产生 的？成千上万种不同性状和习性生物间有 什么关系？这是自古以来，人们追问的问 题。
———— DNA
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第二章 核酸的结构和功能
Structure and Function of Nucleic Acid
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核酸(nucleic acid)
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一、核苷酸是构成核酸的基本组成单位
元素组成: C、H、O、N、P（9%～10%）
分子组成—三部分
核酸组成
核酸 (DNA和RNA)
核苷酸
磷酸
核苷和脱氧核苷
戊糖
核糖
脱氧核糖
碱基
嘌呤
嘧啶
碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱
戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖
磷酸(phosphate)
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核酸的分类、分布及作用：
脱氧核糖核酸/DNA
核糖核酸/RNA
(deoxyribonucleic
(ribonucleic
acid,)
acid,)
细胞核、线粒体、叶绿体 胞液、胞核
质粒等
遗传信息、决定基因型
DNA遗传信息的表 达
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第一节 核酸的化学组成及其一级结构
The Chemical Component and Primary Structure of Nucleic Acid
➢ 碱基260mn的紫外吸收性质。
➢ 碱基酮式烯醇式、氨基亚氨基的互变。
➢ DNA中：A、G、C、T
➢ RNA中：A、G、C、U。 ➢ 还有稀有碱基。
稀有碱基
核酸中除了5类基本的碱基外，还有一些含 量甚少的碱基，称为稀有碱基。
O
NH2
N
N
NN
N —CH3 ON
次黄嘌呤I
m5C
O
HN
H2
H2
ON H
DHU
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（一）碱 基
•嘌呤(purine)
2种
嘌呤环
6
1N 5
2
4
N
3
N7
8
N
9
NH2
N
N
O
HN
N
NN
A
H2N
NN
G
•嘧啶(pyrimidine) •对碱基的说明：
3种
NH2 N
O
C
N H
嘧啶环 4
3N 5
2N6
1
O
HN
O
N H
U
O CH3
HN
O
N H
T
•对碱基的说明：
➢ 碱基原子编号：1、2…通常嘌呤9位N、嘧啶1位 和戊糖的C-1ˊ形成N-C糖苷键。
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小结：两类核酸的基本成分区别
RNA
DNA
磷酸 磷酸
磷酸
戊糖 D-核糖
D -2 -脱氧核糖
嘌呤碱 腺 (A )、鸟 (G) 腺 (A )、鸟 (G)
嘧啶碱 胞 (C)、尿 (U) 胞 (C)、胸腺 (T)
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小结：两类核酸的基本组成单位
RNA
DNA
AMP GMP CMP UMP
dAMP dGMP dCMP dTMP
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二、DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键 连接形成的大分子
一个脱氧核苷酸3的羟基与另一个核苷酸5 的 α- 磷 酸 基 团 缩 合 形 成 磷 酸 二 酯 键 (phosphodiester bond)。
多个脱氧核苷酸通过磷酸二
5´-末端
三磷酸
ATP GTP CTP UTP dATP dGTP dCTP dTTP
核苷酸衍生物
环化核苷酸：cAMP、cGMP，是细胞信 号转导中的第二信使。
NH2
N
N
O CH2O N
N
cAMP
O P O OH
OH
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核苷酸的主要功能：
➢核苷三磷酸——是合成核酸原料，又能提供能量。 ➢核苷二磷酸——活化中间代谢物,如UDP-葡萄糖等。 ➢核苷一磷酸——是核酸的组分,还是一些辅酶的成分。 ➢核苷环磷酸——在细胞信号转导中起重要作用。