第五章 核酸_PPT幻灯片

多磷酸核苷酸
➢ 5’-核苷酸又可按其在5’位缩合的磷酸基 的多少，分为一磷酸核苷（核苷酸）、二磷 酸核苷和三磷酸核苷。
AMP：一磷酸腺苷 ADP：二磷酸腺苷 ATP：三磷酸腺苷
（1） ATP (腺嘌呤核糖核苷三磷酸)
• ATP是生物体内分布最广和最重要的一
种核苷酸衍生物。
NH2
N
N
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH 三磷酸腺苷 (ATP)
ATP的性质
➢ATP 分子的最显著特点是含有两个高能磷酸 键。ATP 水解释放出来的能量用于推动生物 体内各种需能的生化反应。
➢ATP 是生物体内最重要的能量转换中间体。 ➢ATP 也是一种很好的磷酰化剂。
2、核糖核酸（RNA) Ribonucleic Acid
❖核酸的分布
➢DNA：真核生物主要分布在细胞核中， 与组蛋白结合，以染色体形式存在；线 粒体、 叶绿体中有少量DNA
➢RNA：主要存在于细胞质中，细胞核、 叶绿体、线粒体中有少量
❖核酸的生物学功能
1、DNA是遗传物质的基础，控制蛋白 质的生物合成
5. 核酸酶
核酸的发现
➢ 早在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。
➢ 1939年，E. Knapp等第一次用实验方法 证实核酸是生命遗传的基础物质。
➢ 自然界，动物、植物和微生物都含有核 酸，细菌也不例外。
❖核酸的两大分类
1、脱氧核糖核酸 （DNA） Deoxyribonucleic Acid
1. 核酸的分类、分布
2. 核酸的生物学功能
3. 核酸的结构：核酸的基本组成单位---核苷 酸；核酸的一级结构；Chargaff法则；DNA 双螺旋结构模型、左手螺旋（Z-DNA）， DNA的三级结构---超螺旋。RNA的高级结 构。RNA的类型，RNA的碱基组成
4. 核酸的理化性质：水解；酸碱性质；紫外 吸收特性；核酸的变性、复性和分子杂交； 热变性和Tm值，DNA复性及杂交。
➢而脱氧核苷的脱氧核糖上仅有两个游离 羟基，故只能生成两种脱氧核糖核苷酸的 异构体，即3’-核苷酸和5’-核苷酸
组成RNA的核苷酸
➢ 组成RNA的核苷酸主要有四种： 1. 腺嘌呤核苷酸(腺苷酸) ——— AMP 2. 鸟嘌呤核苷酸(鸟苷酸) ——— GMP 3. 胞嘧啶核苷酸(胞苷酸) ——— CMP 4. 尿嘧啶核苷酸(尿苷酸) ——— UMP
核苷酸的有关缩写符号
脱氧 碱基 磷酸基数目
d A（腺嘌呤） M（一）
G（鸟嘌呤）
T（胸腺嘧 啶）
C（胞嘧啶）
D（二） T（三）
U（尿嘧啶）
磷酸 P
常见核苷酸及符号
腺苷 鸟苷 胞苷 尿苷 脱氧胸苷
一磷酸 AMP GMP CMP UMP dTMP
二磷酸 ADP GDP CDP UDP dTDP
三磷酸 ATP GTP CTP UTP dTTP
DNA与RNA的化学组成比较
组成 类别
碱基
嘧啶
嘌呤
戊糖 磷酸
RNA 胞 尿嘧啶 腺 鸟 ß-D-核糖
DNA
Fra Baidu bibliotek嘧 啶
胸腺嘧啶
嘌 呤
嘌 呤
ß-D-2-脱 氧核糖
磷酸
第一节 核苷酸
核酸的水解产物：
磷酸 核酸→核苷酸→
核苷→
核糖 戊糖 →
脱氧核糖
嘌呤碱 含氮碱→
嘧啶碱
❖核酸的基本结构单位是核苷酸，核苷酸由
• 由脱氧核糖核苷酸聚合而成的称为DNA 链；
• 由核糖核苷酸聚合而成的则称为RNA链。
ACG T
3' 3' 3' 3'
PP P P P
5' 5' 5' 5'
➢在讨论有关核酸问题时，一般只关心其中碱 基的种类和顺序，所以上式可以进一步简化 为： 5′PAPCPGPCPTPGPTPA 3′ 或 5′ ACGCTGTA 3′
多磷酸核苷的生物功能 1. 四种三磷酸核苷(ATP、GTP、CTP、UTP)是
合成RNA的重要原料
2. 四种三磷酸脱氧核苷(dATP、dGTP、dCTP、 dTTP )是合成DNA的重要原料。
核苷的分类
核糖核苷 核苷
核糖+碱基
脱氧核糖核苷
脱氧核糖+碱基
核苷的命名
腺嘌呤 核糖
腺嘌呤核苷 （简称腺苷）
❖核糖核苷的命名：某碱基核苷 简称：某苷
腺嘌呤 脱氧核糖
腺嘌呤脱氧核苷 （简称脱氧腺苷）
❖脱氧核苷的命名：某碱基脱氧核苷 简称：脱氧某苷
碱
基
N9
N1
糖
β1’
β1’
腺苷(AR) β1’,N9-糖苷键
组成DNA的核苷酸
➢ 组成DNA的核苷酸主要有四种： 1. 腺嘌呤脱氧核苷酸(脱氧腺苷酸) ——— dAMP 2. 鸟嘌呤脱氧核苷酸(脱氧鸟苷酸) ——— dGMP 3. 胞嘧啶脱氧核苷酸(脱氧胞苷酸) ——— dCMP 4. 尿嘧啶脱氧核苷酸(脱氧尿苷酸) ——— dUMP
多聚核苷酸
• 多聚核苷酸是通过核苷酸的5’-磷酸基 与另一分子核苷酸的C3’-OH形成磷酸 二酯键相连而成的链状聚合物。
脱氧胞苷(dCR) β1’,N1-糖苷键
“稀有核苷”是由“稀有碱基”所生成的核
苷。
C5
β1’
假尿苷（ψ） β1’,C5-糖苷键
尿苷
3. 核苷酸
➢ 核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合后
生成的磷酸酯。
核苷酸
核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸
核 苷
碱基
磷酸 腺嘌呤核苷酸
戊糖
核苷酸的分子结构
➢磷酸与核糖的羟基缩合成酯时，由于核 糖核苷的核糖上有三个游离羟基，故能生 成三种核糖核苷酸的异构体，即2’-核苷 酸、 3’-核苷酸和5’-核苷酸最常见者 为5’-核苷酸
碱基、戊糖和磷酸组成
1. 嘧啶碱
嘧啶
U
C
T
尿嘧啶 胞嘧啶 胸腺嘧啶
2. 嘌呤碱：
嘌呤
A
G
腺嘌呤 鸟嘌呤
戊糖：
β-D-核糖 β-D-2-脱氧核糖
2．核苷
➢核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成 的化合物。
❖核苷的糖与碱基之间以糖苷键相连接，这 些糖苷键都是-型。
➢在大多数情况下，核苷是由核糖或脱氧核糖 的β- C1’ -羟基与嘧啶碱N1或嘌呤碱N9进 行缩合，故生成的化学键称为β，N糖苷键
2、mRNA作为模板指导蛋白质的合成， 传递DNA的遗传信息； tRNA是转运工具，携带活化的氨基酸到 正确位置； rRNA是蛋白质合成的场所。
核酸的化学组成
磷酸
核酸
核苷酸
戊糖
核苷
碱基
➢组成核酸的基本元素：C、H、O、N、P， 其中P含量稳定（9%-10%） ❖核酸的基本组成单位：核苷酸 ❖核酸的组成：戊糖、磷酸、含氮碱基