核酸化学.

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5第五章核酸化学1

鸟嘌呤脱氧核苷
（deoxyguanosine，dG）
胞嘧啶核苷
（cytidine，C）
胞嘧啶脱氧核苷
（deoxycytidine，dC）
尿嘧啶核苷
（uridine，U）
胸腺嘧啶脱氧核苷
（deoxythymidine，dT）

稀有核苷（修饰核苷）
正常碱基与修饰核糖连接碱基和核糖以特殊方式连接
修饰碱基与核糖或脱氧核糖连接
O NH O
HOCH2
N
HOCH2
C5
O
O
OH
OH
OH
OCH3
5，6-二氢尿苷
2`-O-甲基腺苷
假尿嘧啶核苷

4. 核苷酸（nucleotide）

核苷中戊糖的羟基磷酸酯化就形成核苷酸核糖核苷酸：2`-、3`-和5`-核苷酸脱氧核糖核苷酸：3`-和5`-脱氧核苷酸
自然界存在的核苷酸为 5`-核苷酸
A C T G C T A A C
N
NH2 N C N H H
H OH
5' P
P
P
P
P
P
P
P
P
OH 3'
HO P O O 5' CH2 H H 3' O
O
5' pApCpTpGpCpTpApApC-OH 3'
3'-端
OH
5' ACTGCTAAC 3'

3. DNA的二级结构
Francis Crick (1916- ) Crick trained and worked as a physicist, but switched to biology after the Second World War. After codiscovering the structure of DNA, he went on to crack the genetic code that translates DNA into protein. He now studies consciousness at California's Salk Institute.

核酸化学

2.DNA双螺旋特征
（1）主链：两条平行的多核苷酸链，以相反的方向，（即一条由3΄向5΄，另一条由5΄向 3΄），围绕着同一个（想象的）中心轴，以右手旋转方式构成一个双螺旋形状。疏水的碱基位于螺旋的内侧，亲水的磷酸基和脱氧核糖以磷酸二酯键相连成的骨架位于外侧。糖环平面与中心轴平行，碱基平面与中心轴相垂直。
• DNA三股螺旋结构常出现在 DNA复制、转录、重组的起始位点或调节位点，如启动子区。第三股链的存在可能使一些调控蛋白或RNA聚合酶等难以与该区段结合，从而阻遏有关遗传信息的表达。
（3）四股螺旋DNA
•形成条件－－串联重复的鸟苷酸 •基本结构单元－－鸟嘌呤四联体 •碱基之间靠 Hoogsteen 键连接 •已有实验结果表明－－真核细胞端粒中存在四链结构
第4章核酸化学
生物大分子
生物大分子是指生命体内一些组织结构复杂的高分子，它们是生命活动的主要物质基础，因而被称为生命物质。主要类型有蛋白质、核酸、多糖、脂类。生物大分子大多数是由简单的组成结构聚合而成的，蛋白质的组成单位是氨基酸，核酸的组成单位是核苷酸……
第1节核酸的种类、分布与化学组成
DNA超螺旋的形成
DNA正常的双螺旋结构处于能量最低状态，双螺旋中没有张力而处于松弛状态。如果这种正常双螺旋额外增加或减少螺旋圈数，就会使双螺旋内的原子偏离正常的位置而产生张力，这样正常的双螺旋就发生扭曲而形成超螺旋。超螺旋总是向着抵消初级螺旋改变的方向发展。
大多数原核生物： 1）共价封闭的环状双螺旋分子 2）超螺旋结构：双螺旋基础上的螺旋化
Erwin Chargaff （1905－1995）
（二）DNA的一级结构由4种脱氧核苷酸 dAMP 、 dGMP 、 dCMP 、 dTMP 按照一定的排列顺序通过磷酸二酯键连接而成的没有分支的多核苷酸链。

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DNA与RNA结构特点
DNA结构特点
DNA是一种长链生物聚合物，组成单位为四种脱氧核苷酸，由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。
RNA结构特点
RNA由核糖核苷酸经磷酸二酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基构成。
碱基互补配对原则
碱基互补配对原则是指在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然。
多肽。
基因编辑技术
如CRISPR-Cas9等，可对基因组进行定点编辑，实现基因敲除、
敲入、突变等操作。
05
核酸药物设计与应用
抗病毒药物设利用病毒基因序列中的特异性区域，设计与之互补的核酸药物，通过阻断病毒基因复制或表达，达到抗病毒效果。
靶向病毒关键蛋白的药物设计针对病毒生命周期中的关键蛋白，设计能够与之结合的核酸药物，从而阻止病毒的组装、释放等过程。
RNA转录过程及调控
RNA转录的基本过程转录起始、链延长、链终止与释放
RNA转录的酶学 RNA聚合酶、转录因子等
RNA转录的特点
模板链的选择性、转录的不对称性、转录后加工等
RNA转录的调控
转录起始的调控、转录延伸的调控、转录终止的调控
核酸酶作用及降解产物
核酸酶的种类与特性
01
核酸内切酶、核酸外切酶等
核酸的降解过程
02
核酸酶的切割作用、降解产物的生成与性质
核酸降解产物的应用
03
用于核酸序列分析、核酸检测等
03
核酸性质与功能

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2. 大多数真核mRNA的3´末端有一个多聚腺苷酸(polyA)结构，称为多聚A尾。
1. 大多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C´2也是甲基化，形成帽子结构：m7GpppNm-。
3 编码区：mRNA有编码区和非编码区，编码区是所有mRNA分子的主要结构部分，决定蛋白质分子的一级结构。非编码区与蛋白质生物合成调控有关。
元素组成核酸的基本结构单位——核苷酸
第二节核酸的基本结构单位－核苷酸
核酸的分子组成
元素组成 C、H、O、N、P等平均磷含量 P含量约为9％～10%。各种核酸中P接近和恒定。故在测定组织中的核酸含量时常通过测定P的含量计算生物组织中核酸的含量。
核酸的基本结构单位——核苷酸
复性：变性DNA在适当的条件下，两条彼此分开的单链可以重新缔合成为双螺旋结构，这一过程称为～。
（2）核酸的复性
不同来源的DNA、DNA与RNA、RNA和RNA之间都可以发生杂交。
核酸的杂交的应用：在分子生物学和遗传学的研究中具有重要意义。临床诊断：基因诊断：如地中海贫血、分子病等遗传病的产前诊断：胎儿羊水中收取DNA 基础研究领域： PCR技术、Southern杂交、Northern杂交
—— DNA和 RNA
DNA
RNA
嘌呤(purine)
腺嘌呤(adenine, A)
鸟嘌呤(guanine, G)
嘧啶(pyrimidine)
胞嘧啶(cytosine, C)
尿嘧啶(uracil, U)
胸腺嘧啶(thymine, T)
二、戊糖
（构成RNA）
1´
2´
3´
4´
5´
核糖(ribose)

生物化学第三章核酸

第三节 RNA的结构与功能
Structure and Function of RNA
• DNA和RNA的区别
不同点戊糖碱基二级结构碱基互补配对种类 RNA 核糖 G C A U 单链忠实性较低多（mRNA，rRNA， tRNA 等） DNA 脱氧核糖 G C A T 双链忠实性高少

碱基互补配对: 腺嘌呤/胸腺嘧啶(A-T)
4.双螺旋表面存在大沟和小沟
小沟
大沟
（二） DNA二级结构的多样性
• 三种DNA构型的比较
螺距旋向 (nm) 每圈碱基数螺旋直径（nm）骨架走行
存在条件
A型右手 B型右手
2.3 3.54
11 10.5
2.5 2.4
平滑平滑
体外脱水生理条件
（二）碱基
碱基(base)是含氮的杂环化合物。
腺嘌呤
嘌呤碱基嘧啶鸟嘌呤存在于DNA和RNA中
胞嘧啶
尿嘧啶胸腺嘧啶仅存在于RNA中仅存在于DNA中
NH2
嘌呤(purine，Pu)
N 7 8 9 NH
N
N
NH
5 4
6 3 N
1N 2
腺嘌呤(adenine, A)
O N
N
NH
NH
鸟嘌呤(guanine, G)
(二) 原核生物DNA的环状超螺旋结构
原核生物DNA多为环状，以负超螺旋的形式存在，平均每200碱基就有一个超螺旋形成。
DNA超螺旋结构的电镜图象
(三) DNA在真核生物细胞核内的组装
真核生物染色体由DNA和蛋白质构成
基本单位是核小体
DNA染色质呈现出的串珠样结构。染色质的基本单位是核小体(nucleosome)。

生物化学第二章核酸化学

核酸分类及命名规则
核酸可分为DNA和RNA两大类，根据来源不同可分为基因组DNA、病毒DNA、mRNA、tRNA、 rRNA等。
核酸的命名通常包括种类、来源和特定序列信息，如人类基因组DNA可命名为hgDNA，mRNA可命名为信使RNA等。
02
DNA结构与性质
DNA双螺旋结构模型
DNA由两条反向平行的多核苷酸链组成，形成右手螺旋结构。
长约21nt的双链RNA，可引导RISC复合物识别并切割靶mRNA，实现基因沉默。
其他小分子RNA
如piRNA、snoRNA等，在基因表达调控、RNA修饰等方面发挥作用。
04
核酸理化性质与分离纯化方法
核酸溶解度和沉淀条件
溶解度
核酸在不同溶剂中的溶解度不同，一般易溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。其溶解度受温度、pH、离子强度等因素的影响。
非同源重组
发生在非同源序列之间的重组过程。这种重组不依赖于序列之间的相似性，而是通过一些特殊的蛋白质和酶的作用来实现DNA片段的连接。非同源重组可能导致基因的重排和染色体的不稳定，进而对生物体产生遗传影响。
07
总结与展望
核酸化学领域重要成果回顾
核酸结构与功能研
究
揭示了DNA双螺旋结构和RNA多种功能，阐明了遗传信息存储、传递和表达机制。
05
核酸酶及其作用机制
限制性内切酶和外切酶作用方式
限制性内切酶
识别DNA分子中的特定核苷酸序列，并在该序列内部进行切割，产生特定的DNA片段。
外切酶
从DNA或RNA链的末端开始，逐个水解核苷酸，释放单个的核苷酸或寡核苷酸。
DNA连接酶在基因工程中应用
连接DNA片段

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取代基
取代位置核苷
m22 N
取代基的数目
取代基用下列小写英文字母表示 :
甲基m 甲硫基ms 异戊烯基i
乙酰基ac 羟基o或h
羧基c
氨基n 硫基s
注意：
含修饰核糖的核苷即2’-O-甲基核苷的表示方法，在核苷符号的右下方注上一个小写m。
例: 2’-O-甲基腺苷 Am
（二）核苷酸（nucleotide, Nt）
第二节核酸的组成
一碱基（base）：又称含氮碱
（1）嘧啶碱（pyrimidine, Py）
（2）嘌呤碱（purine, Pu）
其它嘌呤（核酸的代谢产物）：黄嘌呤、次黄嘌呤、尿酸等
（3）修饰碱基（modified base）：也称稀有碱基（minor base）
二、核苷、核苷酸
（一）核苷（nucleoside）
3．螺距为3.4 nm，含10个碱基对（bp），相邻碱基对平面间的距离为0.34 nm。螺旋直径为 2 nm。氢键维持双螺旋的横向稳定。
碱基对平面几乎垂直螺旋轴，
碱基对平面间的疏水堆积力维持螺旋的纵向稳定。
4．碱基在一条链上的排列顺序不受限制。遗传信息由碱基序所携带。 5．DNA构象有多态性。
反向的两条多核苷酸链，右手螺旋。
与B-DNA不同点 :
（1）螺体宽而短，直径2.55nm；11个核苷酸一圈，螺距2.46nm。
（2）碱基的倾角大一些：倾角19º。
A-DNA：RNA分子中的双螺旋区；DNA-RNA杂交分子。 A-DNA和B-DNA之间可以相互转换，推测在转录时，DNA
分子发生B→A的转变。
1．DNA分子中核苷酸的连接方式
RNA
简写方法：线条式、文字式

高三化学核酸知识点总结

高三化学核酸知识点总结核酸是构成生命体的基本遗传物质，对于高三化学学习来说，掌握核酸的相关知识点是非常重要的。

下面将对高三化学核酸知识点进行总结，帮助你更好地掌握这一部分内容。

一、核酸的基本结构核酸是由核苷酸组成的，核苷酸又由糖、碱基和磷酸组成。

在DNA中，糖为脱氧核糖，碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）；而在RNA中，糖为核糖，碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C）。

二、DNA和RNA的区别与功能1. 结构上的区别DNA呈双螺旋结构，RNA呈单链结构。

2. 功能上的区别DNA是存储和传递遗传信息的分子，包含了生物体遗传信息的全部内容；RNA在DNA的指导下，参与到蛋白质的合成过程中，还可以作为调控基因表达的介质。

三、核酸的生物学功能1. DNA复制：是指在细胞分裂过程中生成两条完全相同的DNA分子的过程，确保后代细胞能够遗传与原细胞相同的遗传信息。

2. 转录：是指DNA中的遗传信息被转录成RNA的过程，其中mRNA负责携带信息到核糖体中，参与蛋白质合成。

3. 翻译：是指在核糖体中，通过mRNA的信息，将氨基酸按照规定的顺序连接起来，形成多肽链，最终合成蛋白质。

四、核酸的化学性质1. 碱基间的配对规则在DNA中，腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）形成两个氢键，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）形成三个氢键。

这种特定的碱基配对规则保证了DNA的稳定性和准确复制。

2. 核苷酸的酸碱性核苷酸是含有磷酸根的酸性物质，可以通过脱去一个或多个磷酸基团，释放出负电荷。

五、与核酸相关的实验技术1. DNA电泳：利用DNA的带电性质，在电场的作用下，将DNA分子按照大小分离出来，以便检测DNA的长度和纯度。

2. PCR技术：聚合酶链式反应是一种体外复制DNA的技术，可以快速扩增少量DNA样品。

3. 基因工程：利用DNA重组技术，将外源基因导入到宿主细胞中，从而改变其基因组，实现基因的修饰和转染。

第三章核酸化学

反向平行是指一条链是 5’
一条链必为3’ 5’端。
3’ 端，则另
（二）DNA的二级结构
• 双螺旋结构模型的要点

（2）磷酸与核糖彼此通过3’,5’-磷酸二酯键相连接位于双螺旋外侧，形成 DNA分子的骨架。碱基位于内侧。碱基平面与螺旋轴基本垂直，糖环平面与螺旋轴基本平行。
（二）DNA的二级结构
3.多磷酸核苷酸
A
P ～ P ～ P
O
腺苷一磷酸（AMP）二磷酸腺苷（ADP）三磷酸腺苷（ATP） ATP参与多种物质代谢，为各项生命活动提供能量。
NMP NDP
dNMP
RNA
AU U C G
dNDP dNTP
DNA
A T C G
NTP
AMP UDP CTP
dGMP dADP dTTP
（ TTP ）
功能：与蛋白质结合形成核蛋白体，是蛋白质
生物合成场所。
结构：核蛋白体有大、小两个亚基组成。
特点：
数量最多。
（三）mRNA的分子结构与功能
“帽子结构” 的作用：
防止mRNA被降解。蛋白质生物合成时被起始因子识别的标志。
Poly A的作用：引导mRNA由胞核转移到胞质。
点滴积累
1. DNA的一级结构实质是指碱基的排列顺序。 2. DNA的二级结构是双螺旋型，其要点包括：由两条反向平行的多核苷酸链围绕中心轴形成；磷酸和脱氧核糖位于螺旋外侧，碱基位于螺旋内侧；碱基配对具有一定的规律性，即A与T配对，G与C配对。 3. DNA双螺旋结构模型要点及稳定因素。 4. 3种RNA的空间结构决定了它们在蛋白质生物合成过程中的不同作用。
E．S
• • • • • •

核酸化学知识点总结

核酸化学知识点总结一、核酸的化学结构1. 核酸的基本结构核酸是由核苷酸组成的，核苷酸又由碱基、糖和磷酸组成。

碱基分为嘌呤和嘧啶两类，嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶包括胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）或尿嘧啶（U）。

糖分为核糖和脱氧核糖，其中RNA中的糖为核糖，DNA中的糖为脱氧核糖。

核苷酸是由碱基和糖组成的核苷，再与磷酸结合形成核苷酸。

2. 核酸的二级结构核酸的二级结构是指单条核酸链上碱基序列所具有的空间结构。

DNA分子具有双螺旋结构，由两条互补的DNA链通过氢键相互缠绕形成。

RNA分子没有固定的二级结构，但在一些情况下也可以形成双链结构。

3. 核酸的三级结构核酸的三级结构是指单条核酸链在立体空间上所呈现的结构。

DNA分子呈现出右旋的螺旋结构，RNA分子则可以形成各种复杂的结构。

4. 核酸的四级结构核酸的四级结构是指多条核酸链相互作用所形成的更为复杂的结构。

在一些特定情况下，核酸分子可以形成四级结构，并参与到一些生物学过程中。

二、核酸的功能1. 遗传信息的储存与传递核酸是生物体内遗传信息的携带者，DNA分子储存着生物体的遗传信息，RNA分子则在转录和翻译过程中参与到遗传信息的传递和表达中。

2. 蛋白质合成核酸通过转录和翻译的过程，参与到蛋白质的合成过程中。

DNA分子在转录过程中产生mRNA，mRNA再通过翻译过程将基因信息翻译成蛋白质。

3. 调节基因表达在一些生物学过程中，核酸可以通过转录调控、剪接调控和甲基化调控等方式来参与到基因的表达调节中。

4. 氧化磷酸化核酸分子参与到细胞内氧化磷酸化过程中，通过释放出磷酸来提供细胞内化学能量，并维持细胞内正常生理活动。

三、核酸的合成1. DNA的合成（DNA合成）DNA的合成是DNA聚合酶在DNA模板的引导下，将合适的脱氧核苷酸三磷酸酶与新合成的核甙核苷酸通过磷酸二酯键连接，使DNA链不断延长的过程。

DNA合成是细胞分裂前的准备工作，也是基因工程和分子生物学研究中的重要技术手段。

04 核酸化学

DNA的超螺旋结构
原核生物DNA的高级结构 DNA在真核生物细胞核内的组装Fra bibliotek赵丹丹
第4章核酸化学
37
1、DNA的二级结构
1953年，James.Watson和Francis.Crick 提出了DNA二级结构模型——双螺旋结构模型。主要有三方面的依据：一是已知核酸化学结构和核苷酸键长与键角的数据；二是Chargaff发现的DNA碱基组成规律，显示碱基间的配对关系；三是对DNA纤维进行X射线衍射分析获取的精确结果。
赵丹丹
第4章核酸化学
47
（2）DNA双螺旋结构的稳定因素
氢键（hydrogen bond），重要因素；碱基堆积力（base stacking action），主要因素。碱基堆积使双螺旋内部形成疏水核心，从而有利于碱基间形成氢键；离子键，磷酸基团在生理条件下解离，使DNA成为一种多阴离子，这有利于与带正电荷的组蛋白或介质中的阳离子之间形成静电作用，能减少双链间的静电排斥，有利于双螺旋的稳定。
赵丹丹
第4章核酸化学
49
Comparison of the A、B and Z forms of DNA The B form is the most stable structure for a random-sequence of DNA molecule under physiological conditions, and is therefore the standard point of reference in any study of the properties of DNA.
赵丹丹
胞嘧啶脱氧核苷
第4章核酸化学 16

10-核酸化学

（cGMP）; • 重要代谢中间物：PAPS（3’-磷酸腺苷-5’-磷
酸硫酸）、SAM（S-腺苷甲硫氨酸）、UDPG （鸟苷二磷酸葡萄糖）、UDPGA（鸟苷二磷酸葡萄糖醛酸）、CDP-胆碱（乙醇胺）等
• ATP 分子的最显著特点是含有两个高能磷酸键。ATP水解时, 可以释放出大量自由能。
• ATP 是生物体内最重要的能量转换中间体。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 也是一种很好的磷酰化剂。磷酰化反应的底物可以是普通的有机分子，也可以是酶。磷酰化的底物分子具有较高的能量（活化分子），是许多生物化学反应的激活步骤。
ATP的性质
cAMP和cGMP
• cAMP(3’,5’- 环化腺苷酸)和 cGMP(3’,5’- 环化鸟苷酸)的主要功能是作为细胞的第二信使。
3、表示方法：结构式、线条式、文字缩写
核酸的一级结构：一分子核苷酸的3’-位羟基与
另一分子核苷酸的5’-位磷酸基通过脱水可形成3’,5’-磷酸二酯键，将两分子核苷酸连接起来。
二、DNA的空间结构
（一）DNA的二级结构（secondary structure）：双螺旋结构
碱基组成规则(Chargaff规则) [A]=[T]，[G]=[C]；
O
N-
NH+
pK3' 12.4
N-
N
H2N
N
H
NH
H2N
N
N-
核苷 nucleoside
糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键。
NH2
OH
NNΒιβλιοθήκη NNNH2 N
OH N
NN HOCH2 O

生物化学重点_第二章核酸化学

生物化学要点 _第二章核酸化学第二章核酸化学一、核酸的化学构成 :1、含氮碱 : 参加核酸与核苷酸构成的含氮碱主要分为嘌呤碱与嘧啶碱两大类。

构成核苷酸的嘧啶碱主要有三种——尿嘧啶 (U) 、胞嘧啶 (C)与胸腺嘧啶 (T),它们都就是嘧啶的衍生物。

构成核苷酸的嘌呤碱主要有两种——腺嘌呤 (A) 与鸟嘌呤 (G),它们都就是嘌呤的衍生物。

2、戊糖 :核苷酸中的戊糖主要有两种,即β-D- 核糖与β-D-2- 脱氧核糖 ,由此构成的核苷酸也分为核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。

3、核苷 :核苷就是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成的化合物。

由“罕有碱基”所生成的核苷称为“罕有核苷”。

如 :假尿苷 (ψ)二、核苷酸的构造与命名:核苷酸就是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物,包含核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。

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 )、二磷酸核苷与三磷酸核苷。

别的 ,生物体内还存在一些特别的环核苷酸 ,常有的为环一磷酸腺苷 (cAMP) 与环一磷酸鸟苷 (cGMP),它们往常就是作为激素作用的第二信使。

核苷酸往常使用缩写符号进行命名。

第一位符号用小写字母 d 代表脱氧 ,第二位用大写字母代表碱基 ,第三位用大写字母代表磷酸基的数量 ,第四位用大写字母 P 代表磷酸。

三、核酸的一级构造 :核苷酸经过 3’ ,5-磷’酸二酯键连结起来形成的不含侧链的多核苷酸长链化合物就称为核酸。

核酸拥有方向性,5’-位上拥有自由磷酸基的尾端称为5’-端,3’-位上拥有自由羟基的尾端称为3’-端。

DNA 由 dAMP 、dGMP、dCMP 与 dTMP 四种脱氧核糖核苷酸所构成。

DNA 的一级构造就就是指 DNA 分子中脱氧核糖核苷酸的摆列次序及连结方式。

RNA由AMP,GMP,CMP,UMP 四种核糖核苷酸构成。

四、 DNA 的二级构造 :DNA 双螺旋构造就是 DNA 二级构造的一种重要形式 ,它就是 Watson与 Crick 两位科学家于 1953 年提出来的一种构造模型 ,其主要实验依照就是 Chargaff 研究小组对 DNA 的化学构成进行的剖析研究,即 DNA 分子中四种碱基的摩尔百分比为 A=T 、 G=C、 A+G=T+C(Chargaff 原则 ),以及由 Wilkins 研究小组达成的 DNA晶体 X 线衍射图谱剖析。

核酸的化学式

核酸的化学式核酸是生命的基础分子之一，是构成基因的重要物质。

其化学式为C10H12N5O3，是由核苷酸组成的长链分子。

核苷酸是核酸的单体，由糖、碱基和磷酸组成。

糖和碱基是核苷酸的基本结构单元，磷酸则是连接核苷酸的桥梁。

核酸的化学式的研究对于了解其结构和功能具有重要意义。

核酸的化学结构核酸由核苷酸组成，核苷酸是由糖、碱基和磷酸三个部分组成的。

糖是核苷酸的主要组成部分之一，有两种，分别是脱氧核糖和核糖。

核糖的化学式为C5H10O5，脱氧核糖的化学式为C5H10O4。

在核酸中，DNA中的糖为脱氧核糖，而RNA中的糖为核糖。

碱基是核苷酸的另一个组成部分，是核酸中最为重要的化学结构之一。

碱基有两类，分别是嘌呤和嘧啶。

嘌呤有两个环，其化学式为C5H4N4，包括腺嘌呤和鸟嘌呤；嘧啶有一个环，其化学式为C4H4N2，包括胸腺嘧啶和尿嘧啶。

在DNA中，碱基有四种，分别为腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鸟嘌呤；在RNA中，碱基有三种，分别为腺嘌呤、鸟嘌呤和尿嘧啶。

磷酸是连接核苷酸的桥梁，其化学式为PO4。

在核苷酸中，磷酸连接糖和碱基，形成核苷酸的长链结构。

核酸中的磷酸基团是负电荷，因此，核酸的结构呈现出负电的特性。

核酸的功能核酸是生命的基础分子之一，其功能非常重要。

DNA是生命的遗传物质，可以传递父母亲的遗传信息给下一代，因此，DNA是生命的基础。

RNA则是DNA的转录产物，可以将DNA中的遗传信息转化为蛋白质的合成指令，因此，RNA是生命的重要组成部分。

除了遗传功能外，核酸还具有调节基因表达、参与细胞分裂等重要功能。

在细胞周期中，DNA需要不断地复制，以保证细胞的正常分裂。

RNA则参与蛋白质的合成，调节细胞的代谢活动。

结语核酸是生命的基础分子之一，其化学式为C10H12N5O3。

核酸由核苷酸组成，核苷酸是由糖、碱基和磷酸三个部分组成的。

核酸的化学结构对于了解其功能具有重要意义，对于生命科学领域的研究有着重要的意义。

第二章3-核酸化学PPT课件

▪
戊糖在外，双螺旋每转一
小沟
周为10碱基对（bp）
▪
A型结构
▪
碱基平面倾斜20º，螺旋
变粗变短，螺距2～3nm。
2.0 nm
大沟
DNA的三级结构
➢DNA的三级结构：指双螺旋进一步扭曲形成的超螺旋。 ➢包括：线状DNA形成的纽结、超螺旋和多重螺旋、环状DNA形成的结、超螺旋和连环等
线状DNA形成的超螺旋
▪ 多核苷酸链均有5’-末端和3’-末端 ▪ 核酸的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形
式。生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合之中。
二、DNA的二级结构
DNA的双螺旋模型
▪ 1953年，J. Watson和F. Crick 在前人研究工作的基础上，根据DNA结晶的X-衍射图谱和分子模型，提出了著名的
➢DNA分子中具有特定生物学功能的片段称为基因（gene）。
➢一个生物体的全部DNA序列称为基因组（genome）。
RNA的结构与功能
▪ 一、结构特点
1. 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 2. 多为单链结构，少数局部形成螺旋 3. 分子较小 4. 分类 ➢mRNA ➢tRNA ➢rRNA
三、核酸的变性
▪ 稳定核酸双螺旋次级键断裂，空间结构破坏，变成单链结构的过程。核酸的的一级结构(碱基顺序)保持不变。
▪ 变性表征生物活性部分丧失、粘度下降、浮力密度升高、紫外
吸收增加（增色效应） ▪ 变性因素
pH（>11.3或<5.0）变性剂（脲、甲酰胺、甲醛）低离子强度加热
➢核酸是存在于细胞中的一类大分子酸性物质，包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两大类。

基础生物化学-核酸化学联系

第一章核酸化学或第一节核酸导言一、核酸的发现1868年，瑞士的科学家F.Miescher从外科绷带上的脓细胞的核中分离出一种富含磷元素的酸性化合物，称为“核素”(nuclein)。

1889年，Altman等人从酵母和动物的细胞核中制得了不含蛋白质的核酸，首次使用“核酸”（nucleic acid）一词。

二、核酸是遗传与变异的物质基础1944年O.t.Avery等人通过细菌转化实验（肺炎双球菌转化实验）证明核酸是遗传物质。

PPT部分如下：S球菌：有毒肺炎球菌，光滑、有夹膜。

R型球菌：无毒肺炎球菌，粗糙、无夹膜。

二、核酸的种类及分布核酸是生物体内的高分子化合物，包括DNA和RNA两大类。

1.脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA)分布：原核生物：核质区、质粒。

真核生物：95%在细胞核、5%在线粒体和叶绿体。

功能：携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型(genotype)。

2.核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）分布：原核生物：细胞质真核生物： 75%在细胞质15%在线粒体和叶绿体10%在细胞核RNA种类：mRNA （信使RNA , messenger RNA）：约占总RNA的5％，蛋白质合成模板。

rRNA（核糖体RNA，ribosoal RNA）：约占总RNA的80％，核蛋白体组分。

原核生物核糖体中有三类rRNA：5S、16S、23S真核生物核糖体中有四类rRNA：5S、5.8S、18S、28StRNA（转移RNA，transfer RNA）：约占总RNA的10％～15％，转运氨基酸。

hnRNA（核内不均一RNA）:成熟mRNA的前体。

snRNA(核内小RNA)：参与hnRNA的剪接、转运。

snoRNA（核仁小RNA）：rRNA的加工、修饰。

scRNA（胞浆小RNA）：蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组分。

第二节核酸组成成分一.元素组成主要元素有C、H、O、N、P与蛋白质比较，核酸一般不含S，而P的含量较为稳定，占9-11%。

核酸的化学

2′ 1′
H
HOH2C 5′ O
4′ 3′
HOH2C 5′ O
4′ 3′ 2′
OH
1′
OH
OH
OH
OH
核糖尿苷
核糖假尿苷 (ψ)
(四)核苷酸
N H O
-
H
N
9
H
N
O
-
-
O —
P ‖ O
~O
—
P ‖ O
~O
—
-
O
-
N H 腺嘌呤
P HOH2C 5′ O OH ‖ 4′ 1′ O 3′ 2′ OH OH AMP ADP
O
5′
O=P—O—CH2 O O
1′ 3′
G
G
T
A
OH OH O
P
3′ 5′
P
P
OH
O=P—O—CH2 O
5′
T
O
-
3′
pGpTpAOH
pG-T-A pGTA
OH OH O
-
O=P—O—CH2 O
5′
A
O
3′
OH OH
(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。 (3)电位滴定证明，嘌呤与嘧啶的可解离基团由氢键连接。
0.2 0.1 0 220
240
260 ¨³ ² ¤ /nm

核酸化学.

5第五章 核酸化学1

核酸化学

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生物化学第三章核酸

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第三章 核酸化学

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核酸的化学式

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