最新5第五章核酸化学汇总

DNA双螺旋立体结构
两条DNA链形成双螺旋结构 The two strands of DNA form a double helix.
1958 Crick提出中心法则
复制
DNA
转录
？
RNA 翻译 蛋白质 ？
？
（四）生物技术的兴起
七十年代前期DNA重组技术的建立的基础导致 现代生物技术的兴起。
二 核酸的概念和重要性
(一)概念
核酸是由许多核苷酸单元按一定顺序连接组成的 线性多聚体，是核蛋白的组分之一，呈酸性，最 初从细胞核中发现，所以称核酸。核酸是所有生 物遗传变异的物质基础。
(二)重要性
1.与生命活动关系密切，是重要的生命物质。生命 的起源、生长、发育、衰老、死亡与之有关。
2.核酸研究是现代生命科学研究的核心。
DNA 碱基(base) A T G C 糖 (sugar) 脱氧核糖
RNA A UGC 核糖
(deoxyribose) 磷酸(phosphoric acid)
脱氧核糖核苷酸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(ribose) 核糖核苷酸
deoxyribonucleotide ribonucleotide
RNA DNA
腺嘌呤 A
AMP dAMP
核苷酸的组成与连接
1、表示方法
（1）线条式：竖线碳链、碱基、磷酸
ACG T 3' 3' 3' 3'
PP P P P 5' 5' 5' 5'
（2）文字式：
5＇pＡpＣpＴpＴpＧpＡpＡpＣpＧ3＇
D
N
A
5＇pＡpＣpＵpＵpＧpＡpＡpＣpＧ3＇
RNA
此式可进一步简化为：
5 ＇ Ａ Ｃ Ｔ Ｔ Ｇ Ａ Ａ Ｃ Ｇ 3 ＇ 5＇ＡＣＵＵＧＡＡＣＧ 3＇
（1）碱基： P179
a、嘌呤碱：腺嘌呤（Ade)、鸟嘌呤(Gua) b、嘧啶碱：胞嘧啶(Cyt)、尿嘧啶(Ura)、胸腺
嘧啶(Thy) c、稀有碱基:
稀有碱基大部分都是甲基化碱基
tRNA稀有碱基约占10%
（2）核酸中的糖 P180
RNA为D-核糖，DNA为 D-2-脱氧核糖，二者
都是β 型。差别：2 位羟基是否脱氧。
(二）DNA
1、DNA的一级结构 P186
DNA的一级结构A、T、G、C通过3`， 5`-磷酸二酯键连接，C’1—碱基， C’2——脱氧。
碱基：A、T、G、C 脱氧核糖
没有侧链
DNA 的 一 级 结 构 图 示
2 、一级结构特点
DNA的相对分子量非常大，能编码的信息量 十分巨大。
第二节 核酸的类别、分布和组成
（一）、类别：P178 核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）、核糖
核酸（RNA）。 核糖核酸（RNA）分成三类：
1、信使RNA（mRNA） 2、转移RNA（tRNA） 3、核糖体RNA（rRNA）
（二）、分布： P178
1、DNA的分布： 原核生物集中于核区. 真核生物细胞核,线粒体、叶绿体亦含 有DNA. 原核、真核生物的质粒 病毒含有DNA或RNA.
嘌呤碱基和嘧啶碱基 P179
（3）核苷：P180
戊糖与碱基通过β-糖苷键相连，C—N糖苷键。 糖C1与嘧啶碱N1与嘌呤碱N9相连，碱基与糖环
垂直。
根据核苷中所含戊糖的不同，分为核糖核苷和脱 氧核糖核苷。
命名先冠以碱基名称，糖环C加′，碱基不加′。 核苷的顺式结构和反式结构。
RNA某些修饰化和异构化的核苷 ，碱基、核糖 均可被修饰，主要是甲基化。
2、RNA的分布 存在于细胞质和细胞核中。
发现了许多新的具有特殊功能的RNA： 如反义RNA，核酶等. 病毒和亚病毒RNA有许多种：正链 RNA病毒、负链RNA病毒、类病毒、 卫星病毒等 .
（三）、组成 P178
1.组成元素:C 、 H 、 O 、 N 、 P 2.组成单位:核苷酸
核酸水解产物：
相关概念
内含子——基因内不编码任何蛋白质和RNA的顺序，又称为 插入顺序（基因与基因之间非编码顺序称为间隔顺序）。
操纵子——DNA分子中基因表达的一个协调单位。 重复顺序——DNA中许多重复排列的核苷酸序列。 高度重复顺序——“基础顺序”短，含5-100pb,重复106-
107次。 中度重复顺序——“基础顺序”长，含100-300pb或更长,
tRNA 、 rRNA还含有少量假尿嘧啶核苷。
核苷
（4）核苷酸 P181
戊糖羟基的磷酸化成核苷酸。 核糖核苷糖环上有3个自由羟基。 脱氧核糖核苷糖环上有2个自由羟基。 环化腺苷酸是细胞功能的调节分子
和信号分子。
酯键
碱基相连（核苷）
核苷酸
DNA与RNA的化学成分
化学 成分
结构 单元
鸟嘌呤 G
GMP dGMP
胞嘧啶 C
CMP dCMP
尿嘧啶 U
UMP 未发现
胸腺嘧啶 T
未发现
dTMP
第三节 核酸的结构 P186
一、核酸的一级结构 P186 （一）核酸中核苷酸的连接方式 DNA、RNA中的脱氧核苷酸、核苷酸是 通过3‘，5‘ –磷酸二酯键连接的。 表示方法：书写顺序5‘——3’。 核酸的一级结构是指核酸分子中各核苷 酸残基以磷酸二酯键连接、沿多核苷酸链 排列的顺序。
重复几百到几万次。 单一顺序——单拷贝。大小不等，每一段顺序决定一个蛋
（五）人类基因组计划开辟了生命科 学的新纪元
1990年人类基因组计划实施庞大的人类基因组计划，在经过各国 科学家的多年努力，已取得巨大的成就。
人类基因组的全序列提前到2003、4、14完成。
生命科学已进入了后基因组时代，研究 重心已从基因测序转移到基因的功能。
功能基因组学 蛋白质组学 结构基因组学 RNA组学
5第五章核酸化学
（二）核酸功能的发现
1944年,Avery的肺炎球菌转化现象证明了 遗传的物质基础是核酸
（三）DNA双螺旋结构模型结构的建立
X-射线结晶学技术的进步导致1953年 Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型。 1958年提出中心法则。
1966年Nirenberg破译了遗传密码
细菌的基因是连续的,无内含子功能相关基因， 组成操纵子，有共同的调控序列，较少重复 序列。
真核生物的基因是断开的，有内含子功能相 关基因，不组成操纵子，调控序列占比重大， 有较大重复序列,又分为高度重复、中度重复、 单一序列。此外还有回文结构.
越是高等的真核生物其调控序列和重复序列 的比例越大。