生物化学核酸的结构与功能
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O P O OH
OH
Adenine Nucleotides Are Components of Many Enzyme Cofactors
Coenzyme A (CoA) functions in acyl group transfer reactions.
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
NH
仅存在于RNA中
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
O
H 3C NH
仅存在于DNA中
NH
O
胸腺嘧啶(thymine, T)
戊糖
D-2-脱氧核糖 脱氧核糖(deoxyribose)
（构成DNA）
D-核糖
核糖(ribose) （构成RNA）
（脱氧）核苷
核苷酸(ribonucleotide)
NH2 N
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酯键构成了 具有方向性的线性分子，称为多聚脱氧核苷 酸(polydeoxynucleotide)，即DNA链。
5 -末端 C
磷酸二酯键 A
磷酸二酯键 G
3 -末端
是以核苷酸为基本组成单位的生物大 分子，携带和传递遗传信息。
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ห้องสมุดไป่ตู้完成人类基因组计划。
主要内容
第一节 核酸的化学组成及其一级结构 第二节 DNA的空间结构与功能 第三节 RNA的结构与功能 第四节 核酸的理化性质 第五节 核酸酶
学习指导
重点：
1. 核酸的化学组成； 2. DNA的一级结构与二级结构； 3. RNA的主要类型及功能； 4. 核酸的理化性质。
难点：
1. 真核生物染色体的结构. 2. 核酸的理化性质。
5´-磷酸基团 O-
OPO O-
碱基
CH2 O
H
H
H
H
O
H
DNA链的方向是5 → 3
交替的磷酸基团和戊
O
碱基
核酸方向 糖 构 成 了 DNA 的 骨 架
OPO O-
CH2 H
H
O
O H
H H
碱基
3´,5´-磷酸二酯键 O P O
O-
磷酸
Nucleoside (Ns) （脱氧）核苷
戊糖 Deoxy-ribose ( Ribose ) Base 碱基
脱氧核糖（核糖）
嘌呤Purin (pu) Pyrimidine (py) 嘧啶
Adenine (A) Thymine (T)
DNA与RNA结构相似，
Guanine (G) Uracil (U)
核酸的分类及分布
脱氧核糖核酸
(deoxyribonucleic acid, DNA)
存在于细胞核和线粒体
携带遗传信息，并通过复制传递 给下一代。
核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)
分布于细胞核、细胞质、线粒体
是DNA转录的产物，参与遗传信 息的复制与表达。某些病毒RNA 也可作为遗传信息的载体
核苷酸(ribonucleotide)
NH2
酯键 N
N
9
O
N
N
HO P O CH 2 OHH
O
1'
H 2'
H
OH OH
糖苷键
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸 (ribonucleotide)或脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)。
多磷酸核苷酸
5′-磷酯键
NH 2 N
胸腺嘧啶
仅存在于DNA中
嘌呤(purine，Pu)
N 7
5 6 1N
8 9 NH
43 2 N
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
NH
N
NH2
鸟嘌呤(guanine, G)
嘧啶(pyrimidine，Py)
O
5 4 3N 612
NH
NH2
N
NH
O
胞嘧啶(cytosine, C)
一、核酸分子（DNA和RNA）的化学组成
核酸Nucleic Acid (NA) Polynucleotide chain (poly Nt)
核酸（DNA和RNA） 是一种线性多聚核 苷酸，它的基本结 构单元是核苷酸。
核苷酸 Nucleotide (Nt) basic unit
Mono-phosphate (Mp)
但在组成成份上略有不同。
Cytosine (C)
核苷酸是构成核酸的基本组成单位
分子组成
碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱 戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖
磷酸(phosphate)
碱基
碱基(base)是含氮的杂环化合物。
碱基
嘌呤 嘧啶
腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶
存在于DNA和RNA中 仅存在于RNA中
N
O
O
O
N
N
-O P O-
OP O-
OPO O-
CH 2 O
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)
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
N
9
N
N
CH OH 2
O
HH
1'
H 2'
H
糖苷键
NH2
酯键 N
N
9
O
N
N
HO P O CH 2 OHH
O
1'
H 2'
H
OH OH
糖苷键
OH
(O) H
嘌呤N-9或嘧啶N-1与（脱氧） 核糖C-1通过β-N-糖苷键相连形成 （脱氧） 核苷 [(deoxy)ribonucleoside]
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯 键结合构成核苷酸(ribonucleotide) 或脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)
进展：
1. 核酶的发现及其重要的生物学意义.
06:06:46
2
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
核酸是遗传信息的载体 (Appendix 1：)
核 酸(nucleic acid)
OH
Adenine Nucleotides Are Components of Many Enzyme Cofactors
Coenzyme A (CoA) functions in acyl group transfer reactions.
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
NH
仅存在于RNA中
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
O
H 3C NH
仅存在于DNA中
NH
O
胸腺嘧啶(thymine, T)
戊糖
D-2-脱氧核糖 脱氧核糖(deoxyribose)
（构成DNA）
D-核糖
核糖(ribose) （构成RNA）
（脱氧）核苷
核苷酸(ribonucleotide)
NH2 N
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酯键构成了 具有方向性的线性分子，称为多聚脱氧核苷 酸(polydeoxynucleotide)，即DNA链。
5 -末端 C
磷酸二酯键 A
磷酸二酯键 G
3 -末端
是以核苷酸为基本组成单位的生物大 分子，携带和传递遗传信息。
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ห้องสมุดไป่ตู้完成人类基因组计划。
主要内容
第一节 核酸的化学组成及其一级结构 第二节 DNA的空间结构与功能 第三节 RNA的结构与功能 第四节 核酸的理化性质 第五节 核酸酶
学习指导
重点：
1. 核酸的化学组成； 2. DNA的一级结构与二级结构； 3. RNA的主要类型及功能； 4. 核酸的理化性质。
难点：
1. 真核生物染色体的结构. 2. 核酸的理化性质。
5´-磷酸基团 O-
OPO O-
碱基
CH2 O
H
H
H
H
O
H
DNA链的方向是5 → 3
交替的磷酸基团和戊
O
碱基
核酸方向 糖 构 成 了 DNA 的 骨 架
OPO O-
CH2 H
H
O
O H
H H
碱基
3´,5´-磷酸二酯键 O P O
O-
磷酸
Nucleoside (Ns) （脱氧）核苷
戊糖 Deoxy-ribose ( Ribose ) Base 碱基
脱氧核糖（核糖）
嘌呤Purin (pu) Pyrimidine (py) 嘧啶
Adenine (A) Thymine (T)
DNA与RNA结构相似，
Guanine (G) Uracil (U)
核酸的分类及分布
脱氧核糖核酸
(deoxyribonucleic acid, DNA)
存在于细胞核和线粒体
携带遗传信息，并通过复制传递 给下一代。
核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)
分布于细胞核、细胞质、线粒体
是DNA转录的产物，参与遗传信 息的复制与表达。某些病毒RNA 也可作为遗传信息的载体
核苷酸(ribonucleotide)
NH2
酯键 N
N
9
O
N
N
HO P O CH 2 OHH
O
1'
H 2'
H
OH OH
糖苷键
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸 (ribonucleotide)或脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)。
多磷酸核苷酸
5′-磷酯键
NH 2 N
胸腺嘧啶
仅存在于DNA中
嘌呤(purine，Pu)
N 7
5 6 1N
8 9 NH
43 2 N
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
NH
N
NH2
鸟嘌呤(guanine, G)
嘧啶(pyrimidine，Py)
O
5 4 3N 612
NH
NH2
N
NH
O
胞嘧啶(cytosine, C)
一、核酸分子（DNA和RNA）的化学组成
核酸Nucleic Acid (NA) Polynucleotide chain (poly Nt)
核酸（DNA和RNA） 是一种线性多聚核 苷酸，它的基本结 构单元是核苷酸。
核苷酸 Nucleotide (Nt) basic unit
Mono-phosphate (Mp)
但在组成成份上略有不同。
Cytosine (C)
核苷酸是构成核酸的基本组成单位
分子组成
碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱 戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖
磷酸(phosphate)
碱基
碱基(base)是含氮的杂环化合物。
碱基
嘌呤 嘧啶
腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶
存在于DNA和RNA中 仅存在于RNA中
N
O
O
O
N
N
-O P O-
OP O-
OPO O-
CH 2 O
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)
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
N
9
N
N
CH OH 2
O
HH
1'
H 2'
H
糖苷键
NH2
酯键 N
N
9
O
N
N
HO P O CH 2 OHH
O
1'
H 2'
H
OH OH
糖苷键
OH
(O) H
嘌呤N-9或嘧啶N-1与（脱氧） 核糖C-1通过β-N-糖苷键相连形成 （脱氧） 核苷 [(deoxy)ribonucleoside]
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯 键结合构成核苷酸(ribonucleotide) 或脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)
进展：
1. 核酶的发现及其重要的生物学意义.
06:06:46
2
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
核酸是遗传信息的载体 (Appendix 1：)
核 酸(nucleic acid)