《食品生物化学》 6模块六 核酸化学
食品生物化学与应用项目6-任务6.1核酸的化学组成
4
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
1953年 DNA双螺旋结构模型
分子生物学
1962年诺贝 尔医学与生 理学奖
Watson和Crick的“双螺旋结构模型” 启动了
分子生物学及重组DNA技术的发展。确立了核
酸作为信息分子的结构基础；提出了碱基配对
是核酸复制、遗传信息传递的基本方式，最终
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
食品生物化学与应用项目6-任务6.1核 酸的化学组成
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
任务6.1 核酸的化学组成
2
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
6.1.1核酸概述
3
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
核酸（nucleic acid）是由许多核苷酸聚合成的 生物大分子 。
然而，日常膳食提供的核酸已足够人体的需求， 因此核酸并不属于营养素的范畴，一般人群不需要 额外补充。
珍奥核酸
10
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
6.1.2核苷酸
核酸的基本结构单位为核苷酸。
11
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
1）戊糖 核酸分子中的戊糖有两种，都是β-型 其中DNA的戊糖为D-2-脱氧核糖，RNA的则为 D-核糖。
确定了核酸是遗传的物质基础。
5
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材 6
7
8
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
核酸不仅与遗传变异、生长发育、细胞分化等 正常的生命活动有密切关系
而异常现象有密切关系。
看相关资料
9
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
食品生物化学试题答案
一、单选1C 2D二、多选1 ABCD2 ABCDE3 ACD三、简答1食品生物化学研究的内容答：食品生物化学研究的主要内容有：食品的化学组成、主要结构、性质及生理功能；生物体系中的动态生物化学过程；食品在加工、贮运过程中的变化及其对食品感官质量和营养质量的影响。
2请简要说明食品生物化学在食品科学中的地位。
答：食品科学是一门综合性科学，主要以生物学、化学和工程学为基础。
食品资源的开发、加工方法的研究等，都必须建立在对人及其食物的化学组成、性质及在生物体系内外种种条件下的化学变化规律的了解基础上，只有这样才能最大限度地满足人体的营养需要和适应人体的生理特点。
因此，生物化学在食品科学中占有举足轻重的地位。
第二章水一、单选1C 2B 3D 4D 5 B 6B 7D 8D 9B 10C11D 12B 13C 14A 15 B 16C 17 A 18C 19 C 20D二、单选1ABCD 2 AC 3ACD 4ABCD 5ABCD 6ABC 7ABCD 8AC 9BD 10ACD11ACD 12BCD 13ABC 14ABCD 15ABD 16ABC 17ABC 18BCD19ABCD 20ABCD三、名词解释1水分活度：水分活度是指食品的水蒸气分压和在同一温度下纯水的蒸气压之比。
2吸湿等温线：在恒定的温度下，以食品的水分含量为纵坐标，以水分活度为横坐标做图得到水分吸湿等温线。
四、填空1自由水结合水毛细管水2 A W=P/P0A W=ERH/1003水分活度每克干物质的含水量4细菌酵母菌霉菌5水分的总含量自由水的含量6物理吸附力（毛细管力）化学力（氢键）7小于18单分子层结合水区多分子层结合水区毛细管凝集的自由水区9反S10 11五、判断题1√2√3×4√5√6√7×8×9×10√六、简答题1食品得水分状态与吸湿等温线中的分区有什么关系答：吸湿等温线分为三个区域，I区是单分子层结合水区，水分多与食品成分中的羧基和氨基等离子基团结合，且结合力最强，形成单分子层结合水。
《食品生物化学》课程笔记
《食品生物化学》课程笔记第一章绪论一、食品生物化学的定义与研究内容1. 定义：食品生物化学是一门交叉学科，它结合了生物学、化学和食品科学的原理，专注于研究食品中的生物大分子（如蛋白质、碳水化合物、脂质、核酸）以及它们在食品中的功能、相互作用、代谢过程和食品品质的变化。
2. 研究内容：（1）生物大分子的结构与功能：- 蛋白质：研究氨基酸的组成、蛋白质的一级、二级、三级和四级结构，以及蛋白质的折叠、稳定性、酶活性等。
- 碳水化合物：探讨单糖、寡糖和多糖的结构，以及它们的物理和化学性质。
- 脂质：研究脂肪酸、甘油、磷脂、固醇等脂质的结构和功能。
- 核酸：分析核苷酸组成、DNA和RNA的结构，以及它们在遗传信息传递中的作用。
（2）生物化学反应：- 探索酶促反应的机理、动力学和调控。
- 研究代谢途径中的关键酶和调控因子。
- 分析食品加工和储藏过程中的化学反应。
（3）代谢途径：- 碳水化合物的代谢：如糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等。
- 脂质代谢：包括脂肪酸的合成、分解和氧化。
- 氨基酸代谢：涉及氨基酸的合成、分解和转化。
- 核酸代谢：包括DNA和RNA的合成、修复和降解。
（4）生物活性物质：- 研究食品中的功能性成分，如抗氧化剂、抗炎剂、益生元等。
- 分析这些成分的生物活性及其对健康的影响。
（5）食品加工与营养：- 研究食品加工过程中生物大分子的变化，如加热、冷却、压力处理等对食品成分的影响。
- 探讨食品营养成分的消化、吸收和代谢。
二、食品生物化学的发展历程1. 起源阶段（19世纪末至20世纪初）：- 早期的研究主要集中在食品的化学组成上，如糖类、蛋白质和脂肪的分析。
- 生物化学家开始关注酶的作用和食品腐败的过程。
2. 形成阶段（20世纪30年代至50年代）：- 食品生物化学作为一门独立学科逐渐形成，研究重点转向生物大分子的结构和功能。
- 发展了多种分析技术和方法，如色谱、电泳、光谱分析等。
3. 发展阶段（20世纪60年代至今）：- 研究领域不断拓展，涉及分子生物学、遗传工程、生物技术在食品中的应用。
《食品生物化学》课件
维生素和矿物质
1 维生素的分类和作用 2 矿物质的分类和作用 3 维生素和矿物质在食
品中的应用
维生素分为水溶性和脂溶
矿物质是身体正常功能的
性维生素，对身体的正常
重要组成部分，分为主要
维生素和矿物质是食品中
运作起重要作用。
矿物质和微量矿物质。
的营养物质，对人体的健
康至关重要。
食品的改变和加工
食品的变质和腐败
糖类
糖类的分类
根据分子结构和甜度的不同， 糖类可分为单糖、双糖和多 糖。
糖类的生物合成
糖类在植物和动物体内通过 光合作用和代谢途径合成。
糖类在食品中的应用
糖类作为食品添加剂，提供 甜味、增加食品口感和保持 食品的保湿性。
蛋白质
蛋白质的组成和结构
蛋白质由氨基酸组成，具有复杂 的三维空间结构。
蛋白质的生物合成
蛋白质在细胞内基因表达的过程 中合成。
蛋白质在食品中的应用
蛋白质是食物的重要组成部分， 提供必需的氨基酸和能量。
脂类
1
脂类的分类
脂类包括饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和磷脂等不同类型。
2
脂类的生物合成
脂类通过脂肪酸的合成和结合形成各种形式。
3
脂类在食品中的应用
脂类作为油脂和调味品，提供能量、增加口感和改善食品质地。
不当的贮藏和处理导致食品变 质和腐败，影响食品的安全和 品质。
食品的加Байду номын сангаас方式和原 理
食品加工通过改变食品的物理、 化学和生物性质，提高食品的 可食性和保质期。
食品添加剂和其作用
食品添加剂用于增强食品的风 味、口感等特性，改善食品的 保存性能。
食品安全
食品生物化学试题及答案
食品生物化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪种物质不是蛋白质的组成成分？A. 氨基酸B. 核酸C. 肽键D. 碳水化合物答案：B2. 脂质在生物体内主要的作用是什么？A. 能量储存B. 结构支持C. 细胞信号传递D. 以上都是答案：D3. 维生素B12的活性形式是？A. 钴胺素B. 核黄素C. 硫胺素D. 泛酸答案：A4. 以下哪种酶是水解酶？A. 转氨酶B. 异构酶C. 氧化酶D. 还原酶答案：A5. 以下哪种物质是DNA的组成部分？A. 核糖B. 脱氧核糖C. 核苷酸D. 氨基酸答案：B6. 细胞膜的主要组成成分是什么？A. 蛋白质B. 核酸C. 脂质D. 糖类答案：C7. 以下哪种物质是植物细胞壁的主要成分？A. 纤维素B. 淀粉C. 蛋白质D. 核酸答案：A8. 以下哪种物质在生物体内主要负责能量传递？A. ATPB. DNAC. 蛋白质D. 糖类答案：A9. 以下哪种维生素是水溶性的？A. 维生素AB. 维生素DC. 维生素ED. 维生素C答案：D10. 以下哪种氨基酸是必需氨基酸？A. 亮氨酸B. 丝氨酸C. 谷氨酸D. 甘氨酸答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 蛋白质的一级结构是指蛋白质分子中___________的线性排列顺序。
答案：氨基酸2. 脂质的消化主要发生在人体的___________部位。
答案：小肠3. 维生素D的主要功能是促进___________的吸收。
答案：钙4. 酶的活性中心是指酶分子上能够与___________结合的特定区域。
答案：底物5. DNA的双螺旋结构由两条___________链组成。
答案：多脱氧核苷酸6. 细胞膜的流动性是由___________的流动性决定的。
答案：脂质7. 植物细胞壁的主要成分是___________，它是一种多糖。
答案：纤维素8. ATP的中文名称是___________。
答案：三磷酸腺苷9. 水溶性维生素包括维生素B群和___________。
第六章 核酸--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版)
第六章核酸提要一.概述核酸分类分布与功能二.核苷酸碱基嘌呤与嘧啶 DNA与RNA中的核苷与核苷酸多磷酸核苷酸环核苷酸三.DNA的结构磷酸二酯键 DNA的一级结构 DNA的二级结构 DNA的三级结构 DNA的拓扑结构四.RNA的结构DNA与RNA的区别 RNA的种类与功能 tRNA的结构特点 mRNA的结构特点五.核酸的理化性质紫外吸收 DNA的变性与复性限制性内切酶第一节概述一发现核酸占细胞干重的5－15％，1868年被瑞士医生Miescher发现，称为"核素"。
在很长时间内，流行"四核苷酸假说"，认为核酸是由等量的四种核苷酸构成的，不可能有什么重要功能。
1944年Oswald Avery通过肺炎双球菌的转化实验首次证明DNA是遗传物质。
正常肺炎双球菌有一层粘性发光的多糖荚膜，有致病性，称为光滑型（S型）；一种突变型称为粗糙型（R型），无荚膜，没有致病能力（缺乏UDP-葡萄糖脱氢酶）。
1928年，格里菲斯发现肺炎双球菌的转化现象，即将活的粗糙型菌和加热杀死的光滑型菌混合液注射小鼠，可致病，而二者单独注射都无致病性。
这说明加热杀死的光滑型菌体内有一种物质使粗糙型菌转化为光滑型菌。
艾弗里将加热杀死的光滑型菌的无细胞抽提液分级分离，然后测定各组分的转化活性，于1944年发表论文指出"脱氧核糖型的核酸是型肺炎球菌转化要素的基本单位"。
其实验证据如下：1.纯化的、有高度活性的转化要素的化学元素分析与计算出来的DNA组成非常接近。
2.纯化的转化要素在光学、超速离心、扩散和电泳性质上与DNA的相似。
3.其转化活性不因抽取去除蛋白质或脂类而损失。
4.用胰蛋白酶和糜蛋白酶处理不影响其转化活性。
5.用RNA酶处理也不不影响其转化活性。
6. DNA酶可使其转化活性丧失。
艾弗里的论文发表后，有些人仍然坚持蛋白质是遗传物质，认为他的分离不彻底，是混杂的微量的蛋白质引起的转化。
(推荐)《生物化学核酸化学》PPT课件
非编码RNA
表观遗传学在核酸化学中意义
05
CHAPTER
现代生物技术在核酸研究中应用
01
04
05
06
03
02
PCR技术原理：通过特定的引物和DNA聚合酶，在体外特异性扩增DNA片段的方法。包括三个基本步骤：退火、延伸和变性。
生物信息学定义
利用计算机科学和数学方法，对生物学数据进行收集、整理、分析和解释的科学。
数据库和算法
生物信息学依赖于大型数据库和高效算法，用于存储、检索和分析生物学数据。
生物信息学基本概念和方法
核酸数据库
如GenBank、EMBL和DDBJ等，提供核酸序列的存储和检索服务。
注释信息
数据库中的注释信息包括基因功能、表达模式、突变等，有助于理解基因在生物体中的作用。
结构与功能关系
计算机模拟在核酸结构预测中应用
THANKS
感谢您的观看。
剪接、加帽、加尾和编辑等
转录的基本概念
模板、酶和产物的特点
RNA转录和加工过程
核酸的降解过程
核酸酶的切割作用和水解作用
降解产物的种类和性质
单核苷酸、寡核苷酸和多核苷酸等
核酸酶的分类和特点
内切酶和外切酶
核酸酶作用及降解产物
03
CHAPTER
核酸物理化学性质分析
不同种类的核酸具有不同的摩尔消光系数，可用于核酸种类的鉴别。
核酸的紫外吸收特性还可用于研究核酸的变性、复性以及杂交等过程。
核酸在260nm处有最大紫外吸收峰，其吸光度与核酸浓度成正比，可用于核酸的定量测定。
紫外吸收特性
《生物化学》核酸化学
A-T: 2个氢键 G-C：3个氢键
放线菌素A结合于小沟 抑制DNA、RNA合成
调控蛋白结合处
DNA其它二级结构 Z型：左旋，每螺旋12个碱基
DNA其它二级结构
十字型
G-四链体
三链型
G-四链体功能
端粒保持
转录调控
复制调节
翻译抑制 Bochman et al, Nat Rev Genet. 2012 ,13: 770
融解温度(melting temperature, Tm)： 核酸加热变性过程中，紫外光吸收值
达 到 最 大 值 50% 时 的 温 度 , 又 称 为 解 链温度。 。
热变性
Tm：50%的DNA分子发生变性时的温度。
三、复性和分子杂交
复性：变性的核酸在适宜条件下， 重新形成双链螺旋结构。(又叫退火)
HH ATP ADP
H AMP
H3
三磷酸 二磷酸 一磷酸
OH
腺苷 腺苷 腺苷
H1
2H OH
DNA和RNA结构
第二节 DNA的结构与功能
(一）一级结构: 核苷酸顺序，即碱基顺序
O
5
O P O CH2
O
G
OH 4 H
H
H3
2H
O
O
5
O P O CH2
O
A
核苷酸以
OH 4 H
3'，5'磷酸二酯键连接。 H 3
环状---miRNA海绵
第四节 核酸的理化性质
一、一般理化性质 酸性，大分子，粘度大 紫外吸收:260nm
二、变性
受某些因素影响,核酸的双链间的 氢键解开形成单链。
生物化学 食品 第六章 糖代谢(共112张PPT)
（一）淀粉
（4）淀粉的水解
常用方法有酸法和双酶法。 淀粉在水解过程中常用DE值来表示淀粉的水解程度。
葡萄糖值(DE值)
试样中还原糖总量占干物质总量的质量分数。 DE值越 高，说明水解程度越大，还原糖含量越高，剩余的糊精越少 。
淀粉的水解反应
淀粉 糊精 寡糖 麦芽糖 葡萄糖 水解进程用碘呈色反应表现 蓝糊精→紫糊精→红糊精→浅红糊精→无色糊精→葡糖
在发酵工业领域中，发酵泛指通过微生物及其他生物材料的工 业培养，达到积累发酵产品的种种生产过程。
反应部位：细胞胞液
它是动物、植物和微生物细胞中 葡萄糖分解的共同代谢途径。共10 步，前5步是准备阶段，葡萄糖分解 为三碳糖，消耗2分子ATP；后5步 是放能阶段，酵解过程中所有的中 间物都是磷酸化的，可防止从细胞 膜漏出、保存能量，并有利于与酶 结合。根据底物分子的变化情况可分三
直链淀粉与碘呈蓝色；支链淀粉与碘呈紫红色。
（二）纤维素
由β-D-葡萄糖通过β-1，4糖苷键结合而成的线性大 分子。它无螺旋构象，也无分支结构。但在植物组织中 ，纤维素分子平行排列，糖链之间有氢键联结，构成微 纤维；每一个微纤维由60个纤维素分子组成，有的区域 分子排布非常整齐称为结晶区；有的区域分子排列不整 齐称为非结晶区。
多糖又分为： 均质多糖： 如淀粉、纤维素。
非均质多糖：如果胶、透明质酸等。
糖复合物： 糖和非糖物质共价形成的复合物，如脂多糖、 蛋白聚糖和糖蛋白等。
三、单糖
H
三、单糖
根据羰基在分子中的位置，单糖可分为醛糖和酮糖
单糖具有旋光异构现象（＋）右、（—）左,以及对映体D、L型。
三、单糖 对映体（L型、D型的规定）
食品生物化学第四章__核酸_
脱氧核糖核酸
90%以上分布于细胞核，其余分布于
(deoxyribonucleic acid, 核外如线粒体，叶绿体，质粒等。
DNA)
携带遗传信息，决定细胞和个
体的基因型(genotype)。
核糖核酸
分布于胞核、胞液。
(ribonucleic acid, RNA)
参与细胞内DNA遗传信息的表 达。某些病毒RNA也可作为遗 传信息的载体。
RNA 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 D-核糖 磷酸
军需科技学院 于亚莉
2009.11.13
核苷酸的结构
1. 核苷(ribonucleoside)的形成
碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖
NH2
苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。
N
核苷：AR, GR, UR, CR
1
HO CH2 O N O
1´
脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR OH OH
核酸的发现和研究工作进展
• 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基本框架
C
定义：
DNA 的 一 级 结
构是由数量极其庞
A
大的4种脱氧核糖
生物化学6核酸
2
大肠杆菌16S，5S rRNA的二级结构 16S rRNA 5S rRNA
核糖体的组成
原核生物（以大肠杆菌为例）
真核生物（以小鼠肝为例）
小亚基
30S
40S
rRNA
16S
1542个核苷酸
18S
1874个核苷酸
蛋白质
21种
占总重量的40%
33种
占总重量的50%
大亚基
50S
DNA和RNA的比较
DNA
RNA
组成
AGCT
脱氧核糖
AGCU
核糖
一级结构
碱基序列
碱基序列
空间结构
双螺旋、超螺旋、蛋白质
－核酸的非共价结合等
局部双螺旋
mRNA: 5
’
-
帽子
,3
’
-
polyA,
rRNA:
大、小亚基组成核糖体
tRNA:
三叶草、倒
L
型结构
功能
遗传信息的储存
02
RNA一级结构分子组成：A、U、C、G U H
二级结构基本元件
RNA的种类、分布、功能
核糖体
RNA
信使
RNA
转运
RNA
核内不均一
RNA
核内小
RNA
胞浆小
RNA
细胞核和胞质
线粒体
功
能
rRNA
mRNA
mt
rRNA
tRNA
mt
mRNA
mt
tRNA
HnRNA
SnRNA
SnoRNA
scRNA/7SL
RNA组学
核酸和蛋白质的比较
食品生物化学省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件
23/45
食品生物化学
一、核酸一级结构
核酸一级结构就是经过3′，5′-磷酸二酯键 连接核苷酸序列，也称多核苷酸链。多核苷酸链由交 替戊糖和磷酸基团形成核苷酸链共价骨架。连接在戊 糖上碱基贮存和传送遗传信息。
1. 核苷酸连接方式
聚合酶催化细胞中RNA和DNA合成。RNA以ATP、 GTP、CTP和UTP为底物；而DNA以dATP、dGTP、dCTP和 dTTP为底物。经过催化一个核苷酸核糖或脱氧核糖第 5′位磷酸，与另一个核苷酸第3′位羟基之间脱水缩 合形成3′，5′-磷酸二酯键，并释放出无机焦磷酸24/45。
食品生物化学
第五章 核酸化学
• 第一节 概述 • 第二节 核酸化学组成 • 第三节 核酸结构 • 第四节 核酸性质
1/45
食品生物化学
学习目标 1. 掌握核酸化学组成和基本组成单位。 2. 掌握核酸结构，了解DNA双螺旋结构关键点。 3. 掌握核酸性质。
2/45
食品生物化学
第一节 概述
核酸(nucleicacid)是生物体基本组成物质, 从高等动、植物 到简单病毒都含有核酸。它在生物个体生长、发育、繁殖、遗 传和变异等生命过程中起着主要作用。
食品生物化学
5′末端 O-
O- P O
O
A
磷酸二酯酸
CH2 O
H H
H H
食品生物化学与应用项目6-任务6.3核酸的性质
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
转基因食品的安全性引起广泛争议。
14
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
课后练习
15
12
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
基因（gene）是DNA分子上能够编码蛋白质的 DNA片段
转基因技术是指在细胞外将一种外源DNA片段 （目的基因）和载体DNA重新组合连接，最后将重 组体转入宿主细胞，使外源DNA片段在宿主细胞中， 随细胞的繁殖而增殖（也称克隆），或最后得到表 达，最终获得基因表达产物或改变生物原有的遗传 性状。
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
食品生物化学与应用项目6-任务6.3核 酸的性质
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
任务6.3 核酸的性质
2
食品生ห้องสมุดไป่ตู้化学与应用-食品专业高职系列教材
6.3.1 核酸的溶解性
DNA和RNA都是极性化合物，一般都溶于水， 而不溶于乙醇、丙酮、氯仿、乙醚等有机溶剂。
8
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
例如稀碱法是用1%的NaOH使酵母细胞壁破裂， 核酸从细胞中释放，溶于水中，然后用盐酸中和， 离心除去菌体。
调溶液pH值至2.5，使RNA在等电点时沉淀出来， 离心收集即可得到粗品。
9
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
得到的粗品RNA，可以用枯青霉的5′-磷酸二酯 酶降解，生成四种5′-核苷酸的混合液，再通过离子 交换层析技术，将四种5′-核苷酸分离开，便可得到 纯度高的单核苷酸。
其中5′-AMP可作为生产ATP的原料，5′-GMP可 作为增味剂。
10
食品生物化学与应用-食品专业高职系列教材
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三
多核苷酸链 5磷酸基末端
DNA分子结构
5′端
RNA分子结构
C
A 3, 5 -磷 酸二酯键
G
3′端
模块六 核酸化学
22
三
2.DNA的二级结构
DNA分子结构
（1）DNA的碱基组成规律——Chargaff 规则 不同物种的DNA碱基组成不同 同一生物体的不同组织的DNA的碱基组成相同 [A]=[T]，[G]=[C]，[A]+[G]=[T]+[C]
N N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
核酸的组成
NH
N
NH2
鸟嘌呤(guanine, G)
模块六 核酸化学
9
一
嘧啶(pyrimidine)
5 4 3N
612 NH
NH2 N
核酸的种类
O
核酸的分布
NH
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
H3C
O NH
NH
O
胞嘧啶(cytosine, C)
（1）元素组成 组成核酸的主要元素有C、H、O、N、P等，其中P的含量大约占 总量的9%～10% 。
磷在各种核酸中的含量比较接近和恒定，DNA的平均含磷量为 9.9%，RNA的平均含磷量为9.4%。因此，只要测出生物样品中核 酸的含磷量，就可以计算出该样品的核酸含量，这是定磷法的理论 基础。
模块六 核酸化学
模块六 核酸化学
5’
3’ 5’
3’
20
三
1.一级结构
定义 核酸中核苷酸的
排列顺序。 由于核苷酸间的
差异主要是碱基不 同，所以也称为碱 基序列。
5´ 3´
结构式 模块六 核酸化学
DNA分子结构
RNA分子结构
AC T G
1´
3´
5´ p
p
p
p
OH 3´
线条式
5´ ACTGCATAGCTCGA 3´ 字母式
7
一
核酸的种类
核酸的分布
核酸的组成
(2)核苷酸是核酸的元件分子
RNA和DNA都是以单核 苷酸为基本单位所组成的多 核苷酸长链。
核苷酸是由戊糖、含氮 碱和磷酸三类成分构成的。
核苷酸的基本结构
模块六 核酸化学
8
一
碱基
嘌呤(purine)
N 7
8 9 NH
5 6 1N
43 2 N
核酸的种类
核酸的分布
NH2
5
一
核酸的种类
核酸的分布
核酸的组成
• DNA主要存在于细胞核内，线粒体内也含有少量DNA； • RNA主要分布在细胞质、细胞核和线粒体内； • 对于病毒来说，只能含有RNA或DNA中的一种，据此可将病毒分 为RNA病毒和DNA病毒两类。
模块六 核酸化学
6
一
核酸的种类
核酸的分布
核酸的组成
1.核酸的化学组成
脱氧核苷酸：
O
5'
N
9 N
HO P O CH2 O-
O
1'
HH
H 2'
H
dAMP, dGMP, dTMP, dCMP
OH OH
糖苷键
腺苷酸
模块六 核酸化学
14
一
核酸的种类
核苷酸和脱氧核苷酸（核苷 + 磷酸）
碱基
| 磷酸 — 戊糖
核酸的分布
核酸的组成
核 苷 糖苷键
磷酸酯键
核苷 酸
磷酸通常连在戊糖的第5位碳原子上
¤ATP在所有生物系统中化学能的贮藏和利用的能量通货
¤有些核苷三磷酸参与特定的代谢过程；
¤如UTP参加者糖的互相转化与合成，CTP参加磷脂的合成，GTP 参加蛋白质和嘌呤的合成等。
模块六 核酸化学
19
三
DNA分子结构
RNA分子结构
核酸中核苷酸的连接方式
多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C3’-OH 与另一分子核苷酸的 5’-磷酸形成3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。
模块六 核酸化学
18
二
核苷酸衍生物
生物学功能
核苷酸的生物学功能
¤4 种 核 糖 核 苷 三 磷 酸 （ A T P , U T P , G T P , C T P ） 直 接 合 成 R N A 的 原 料 ；
¤4 种三磷酸脱氧核糖核苷（dATP，dGTP，dCTP，dTTP）则是直 接合成DNA的原料；
CONTENTS
目
二、核苷酸衍生物
三、核酸的结构
录
四、核酸的性质
模块六 核酸化学
3
一
核酸概述
核酸的种类
核酸的分布
核酸的组成
•核酸是体内重要的大分子物质，由于最初从细胞核分离出来， 又具有酸性，故称为“核酸” •核酸是一类重要的生物大分子，担负着生命信息的储存与传递。 •核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研究领域，是基因工 程操作的核心分子。
嘧啶碱
胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
戊糖
D-2-脱氧核糖 D-核糖
酸
磷酸
磷酸
部位
胞核
胞质
模块六 核酸化学
13
一
核酸的种类
核酸的分布
核酸的组成
2.核苷酸的结构
核苷（脱氧核苷）分子中戊糖环上的羟基与磷酸上的氢通过脱
水生成磷酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。
NH2
酯键 N
N
核苷酸： AMP, GMP, UMP, CMP
15
模块六 核酸化学
二
1. 继续磷酸化
核苷酸衍生物
生物学功能
AMP ADP
ATP
腺苷酸及其多磷酸化合物
模块六 核酸化学
16
二
2.环化磷酸化
核苷酸衍生物
生物学功能
cAMP
cGMP
模块六 核酸化学
17
二
3. 肌苷酸及鸟苷酸(强力味精)
核苷酸衍生物
生物学功能
4. 辅酶
IMP
GMP
有些核苷酸也是一些辅酶的成分。如NAD+、NADP+ 、FAD等。
H3PO4
核酸的基本成分
核酸 核苷酸
OH
磷酸 核苷
戊糖
核糖 脱氧核糖
嘌呤碱
含氮碱
磷酸、戊糖和碱基是组成核酸的基本成分
嘧啶碱
模块六 核酸化学
12
一
核酸的种类
核酸的分布
核酸的组成
核酸
两类核酸的基本化学组成比较
DNA
RNA
腺嘌呤 (A) 腺嘌呤 (A)
嘌呤碱
鸟嘌呤(G) 鸟嘌呤(G)
碱基
胞嘧啶 (C) 胞嘧啶(C)
食品生物化学
模块六 核酸化学
模块六 核酸化学
1
模块六 核酸化学
教学目的：掌握核酸的化学组成和基本构成单位；掌握核 酸的结构，理解DNA双螺旋结构的要点；掌握核酸的性 质。 •教学重点: 核酸的性质。 •教学难点：核酸的化学组成和结构。
模块六 核酸化学
2
模块六 核酸化学
一、核酸的种类、分布与化学组成
模块六 核酸化学
4
一
核酸的种类
核酸的分布
核酸的组成
核酸分为两大类： 脱氧核糖核酸 Deoxyribonucleic Acid （DNA）：是遗传信息的载
体，与生物的繁殖、遗传及变异有密切的关系。 核糖核酸 Ribonucleic Acid（RNA）：RNA的功能主要是参与体
内蛋白质生物合成过程。
模块六 核酸化学
NH
O
胸腺嘧啶(thymine, T)
模块六 核酸化学
核酸的组成
10
一
核酸的种类
戊糖（DNA含脱氧核糖；RNA含核糖）
核酸的分布
核酸的组成
CHO
CHO
H
OH
HO
H
CH 2OH
CH 2OH
D–(+)–甘油醛
L–(–)–甘油醛
模块六 核酸化学
11
一
核酸的种类
核酸的分布
核酸的组成
磷酸
O HO-P-OH