第二章 核酸（课件）-《生物化学》同步教学（北京出版社）

第二章 核酸 学习目标 1．掌握核酸的种类和生物学功能；两种核酸基本组成成分的比较；DNA双螺旋结构要点、碱基配对规律;基因、基因组学的概念等。 2．熟悉常见核苷酸的缩写符号；体内重要的环化核苷酸（cAMP和cGMP）；DNA的变性、复性及应用；tRNA和mRNA的结构特点及功能。 3．了解核酸的紫外吸收性质；DNA的三级结构。 www.themegallery.com 核 酸 分 类 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） 核糖体的核糖核酸（rRNA） 转移核糖核酸（tRNA） 信使核糖核酸（mRNA） www.themegallery.com 第一节 核酸分子的化学组成 一、核酸分子的元素组成 碳 氢 氧 氮 磷 磷元素在核酸分子中的含量约为9%～10%，其中DNA分子磷的平均含量为9.9%，RNA分子磷的平均含量为9.4%。 www.themegallery.com 二、核酸的水解产物 核 酸 核 苷 酸 磷酸 核苷 戊糖 碱基 水解 水解 水解 核糖 脱氧核糖 嘌呤碱 嘧啶碱 核苷酸是核酸的构件分子，又称基本组成单位。 www.themegallery.com 戊糖 核糖 脱氧核糖 二、核酸的水解产物 www.themegallery.com 碱基 嘌呤碱 腺嘌呤（adenine,A） 鸟嘌呤（guanine,G） 嘧啶碱 胞嘧啶（cytosine，C） 尿嘧啶（uracil,U） 胸腺嘧啶（thymine,T） 二、核酸的水解产物 www.themegallery.com DNA与RNA基本组成成分比较 组 成 RNA DNA 磷酸 磷酸 磷酸 戊糖 β-D-核糖 β-D-2-脱氧核糖 碱基 嘌呤 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 嘧啶 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 二、核酸的水解产物 www.themegallery.com 核苷与核苷酸 核苷（nucleoside）是碱基与核糖借糖苷键缩合而成的一类化合物的总称。 核苷酸是核苷的磷酸酯。 RNA与DNA的构件分子比较表 RNA DNA 腺苷酸（一磷酸腺苷，AMP） 脱氧腺苷酸（一磷酸脱氧腺苷，dAMP） 鸟苷酸（一磷酸鸟苷，GMP） 脱氧鸟苷酸（一磷酸脱氧鸟苷，dGMP） 胞苷酸（一磷酸胞苷，CMP） 脱氧胞苷酸（一磷酸脱氧胞苷，dCMP） 尿苷酸（一磷酸尿苷，UMP） 脱氧胸苷酸（一磷酸脱氧胸苷，dTMP） 二、核酸的水解产物 www.themegallery.com 多磷酸核苷 环化核苷酸 三、核苷酸的其他形式 www.themegallery.com 第二节 核酸的一级结构 核酸的一级结构是指多核苷酸链中核苷酸的种类、比例和排列顺序。 核酸的基本化学键： 3′，5′-磷酸二酯键 www.themegallery.com 第三节DNA的空间结构与功能 一、DNA的双螺旋结构模型 www.themegallery.com 4. 碱基对之间的氢键和碱基平面之间的碱基堆积力是维持DNA双螺旋结构的稳定的重要因素。 DNA的双螺旋结构要点 1. DNA是由两条走向相反的多聚脱氧核苷酸链平行围绕同一中心轴以右手螺旋方式盘旋而成双螺旋结构。双螺旋表面有深沟和浅沟。螺旋的直径为2 nm，碱基平面垂直于螺旋中轴。相邻碱基之间的堆砌距离为0.34nm，两个核苷酸之间的夹角是36°。故沿中心轴每旋转一周有10个碱基对，每一螺距为3.4 nm。 2. 两条主链骨架是磷酸和脱氧核糖，位于螺旋的外侧。嘌呤碱与嘧啶碱位于螺旋的内侧，碱基平面与糖基平面之间的角度近似直角。 3.两条多核苷酸链通过碱基之间的氢键联系在一起。 碱基配对规律： 腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，形成两个氢键（A=T） 鸟嘌呤与胞嘧啶配对，形成三个氢键（G≡C www.themegallery.com 二、DNA的三级结构 DNA的三级结构是在双螺旋结构基础上进一步盘曲所形成的空间构象。 超螺旋结构是DNA分子三级结构中常见形式。 核小体是染色质的基本组成单位。 www.themegallery.com 三、DNA的功能 1.基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA片断，是遗传信息的结构和功能单位。 ③不转录的DNA区段。如真核细胞的各种顺式作用元件（启动子、增强子、沉默子）和原核细胞的操纵基因等等。 ①编码蛋白质的基因。包括编码酶和结构蛋白的结构基因以及编码作用于结构基因的阻遏蛋白或激活蛋白的调节基因。 ②没有翻译产