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1、关于核酸核酸的组成及分类第一页，本课件共有34页核酸的组成成分核酸的组成成分DNA的结构的结构RNA的结构的结构核酸的理化性质核酸的理化性质主要内容主要内容第二页，本课件共有34页生命体中两种关键大分子生命体中两种关键大分子DNA蛋白质蛋白质第三页，本课件共有34页1869年年FridrichMiescher从脓细胞的细胞核中分离得从脓细胞的细胞核中分离得到一种酸性物质，即现在被称为核酸的物质。到一种酸性物质，即现在被称为核酸的物质。1944年年Avery等人等人通过细菌的转化实验通过细菌的转化实验证实证实DNA是遗传是遗传物质。物质。1953年年Watson和和Crick发现发现DNA的双螺
2、旋结构的双螺旋结构。现已证明，除少数病毒外（现已证明，除少数病毒外（RNA为遗传物质），多数为遗传物质），多数生物体遗传物质都是生物体遗传物质都是DNA。核酸的发现及研究简史核酸的发现及研究简史第四页，本课件共有34页第一节第一节 核酸的组成成分核酸的组成成分第五页，本课件共有34页一、核酸的分类与组成一、核酸的分类与组成 (一一)分类：分类：核酸分为两大类核酸分为两大类 1、脱氧核糖核酸、脱氧核糖核酸：Deoxyribonucleicacid,DNA2、核糖核酸：、核糖核酸：Ribonucleicacid,RNARNA主要在主要在细胞质内细胞质内，核内很少（，核内很少（10%）DNA主要存在
3、于主要存在于细胞核内细胞核内，约占，约占98%第六页，本课件共有34页RNA主要分为以下几种类型：主要分为以下几种类型：1、rRNA(ribosomeRNA)，核糖体，核糖体RNA，细胞中最主要，细胞中最主要的的RNA，占细胞中总，占细胞中总RNA的的80%左右。左右。2、tRNA(transferRNA)，转移，转移RNA，是细胞中最小的一，是细胞中最小的一种种RNA分子，占细胞总分子，占细胞总RNA的的15%左右。是结构研究左右。是结构研究最清楚的一类最清楚的一类RNA。在蛋白质的生物合成中，。在蛋白质的生物合成中，tRNA起起携带氨基酸携带氨基酸的作用。的作用。第七页，本课件共有34页另
4、外，在细胞质里还存在另外，在细胞质里还存在胞质胞质RNA(scRNA).上述上述RNA存在于存在于细胞质细胞质，另外在，另外在细胞核细胞核里面还存在里面还存在一些一些RNA，如核，如核不均一不均一RNA（hnRNA）、核内小）、核内小RNA（snRNA）、核仁小）、核仁小RNA、反义、反义RNA（asRNA）等。等。3、mRNA(messengerRNA)，信使，信使RNA，占细胞总，占细胞总RNA的的5%左右，含量最少，代谢活跃。左右，含量最少，代谢活跃。mRNA在蛋白在蛋白质的生物合成中起质的生物合成中起模板作用模板作用。它将。它将DNA的遗传信息传递的遗传信息传递给蛋白质。给蛋白质。第八
5、页，本课件共有34页第九页，本课件共有34页核酸核酸(DNA和和RNA)核苷酸核苷酸核苷核苷磷酸磷酸戊糖戊糖碱基碱基嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖（二）核酸的组成（二）核酸的组成 第十页，本课件共有34页C、H、O、N、P核酸的基本组成单位核酸的基本组成单位核苷酸核苷酸核酸的元素组成核酸的元素组成核核苷苷酸酸戊糖戊糖(ribose)碱基碱基(base)磷酸磷酸(phosphate)核酸的化学组成和一级结构核酸的化学组成和一级结构第十一页，本课件共有34页1、戊糖、戊糖OHOH2COHOHOH12OHOH2COHHOH12-D-核糖核糖-D-2-脱氧核糖脱氧核糖O构成构成RNA构成构成
6、DNA?这种差别影响到二级结构和稳定性这种差别影响到二级结构和稳定性第十二页，本课件共有34页2、碱、碱基（基（base)腺嘌呤腺嘌呤 (adenine,A)鸟嘌呤鸟嘌呤 (guanine,G)胞嘧啶胞嘧啶 (cytosine,C)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine,T)尿嘧啶尿嘧啶 (uracil,U)嘌呤嘌呤(purine)嘧啶嘧啶(pyrimidine)碱基碱基(base)是含氮的杂环化合物。是含氮的杂环化合物。存在于存在于DNA和和RNA中中仅存在于仅存在于RNA中中仅存在于仅存在于DNA中中第十三页，本课件共有34页嘌呤嘌呤(purine，Pu)腺嘌呤腺嘌呤(adenine,A)（6-
7、氨基嘌呤）氨基嘌呤）鸟嘌呤鸟嘌呤(guanine,G)（2-氨基氨基-6-氧嘌呤）氧嘌呤）第十四页，本课件共有34页嘧啶嘧啶(pyrimidine，Py)胞嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)（2-氧氧-4-氨基嘧啶）氨基嘧啶）尿嘧啶尿嘧啶(uracil,U)（2,4-二氧嘧啶）二氧嘧啶）胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine,T)（5-甲基尿嘧啶）甲基尿嘧啶）第十五页，本课件共有34页碱基的性质碱基的性质?碱基几乎不溶于水，这与其芳香族碱基几乎不溶于水，这与其芳香族的杂环结构有关。的杂环结构有关。?互变异构互变异构?酸碱解离酸碱解离?强烈的紫外吸收，其最大吸收值在强烈的紫外吸收，其最大吸收值在260
8、nm。第十六页，本课件共有34页氨基式氨基式-亚氨基式互变异构亚氨基式互变异构酮式酮式-烯醇式互变异构烯醇式互变异构碱基的性质互变异构互变异构第十七页，本课件共有34页嘧啶碱基和嘌呤碱基最重要的功能基团是环上的嘧啶碱基和嘌呤碱基最重要的功能基团是环上的氮氮和羰基，和羰基，以及环外的氨基。以及环外的氨基。氨基和羰基之间的氢键是核酸分子中碱基之间氨基和羰基之间的氢键是核酸分子中碱基之间相互作用的一种重要方式。相互作用的一种重要方式。第十八页，本课件共有34页稀有碱基稀有碱基大多出现在大多出现在tRNA中中次黄嘌呤次黄嘌呤(I)二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶(D)假尿嘧啶假尿嘧啶()5-甲基胞嘧啶甲基胞嘧啶(
9、m5C)1-甲基腺嘌呤甲基腺嘌呤(m1A)N6-N6甲基腺嘌呤甲基腺嘌呤(m6A)2第十九页，本课件共有34页核苷：是一种糖苷。核苷：是一种糖苷。由戊糖与碱基缩合而由戊糖与碱基缩合而成，并以成，并以糖苷键糖苷键相连接。相连接。糖苷键：糖苷键：糖与碱基之间糖与碱基之间的连接是的连接是C-N键，称键，称C-N糖苷键。糖苷键。3、核苷、核苷核糖、脱氧核糖中的碳原子标号加核糖、脱氧核糖中的碳原子标号加“”。第二十页，本课件共有34页C-N糖苷键：糖苷键：嘌呤嘌呤N-9或或嘧啶嘧啶N-1与戊糖的与戊糖的C-1 通过通过-N-糖苷键共价糖苷键共价相连形成相连形成核苷核苷(ribonucleoside)。核
10、核苷苷由于核糖存在由于核糖存在2-OH，导致，导致RNA的磷酸二酯键的磷酸二酯键对碱异常敏感。对碱异常敏感。第二十一页，本课件共有34页核苷用单字符号核苷用单字符号(AGCU)表示表示脱氧核苷用脱氧核苷用(dAdGdCdT)表示表示书书写写的的原原则则为为：取取代代基基团团用用英英文文小小写写字字母母表表示示，其其符符号号写写在在核核苷苷单单字字符符号号的的左左下下角角，取取代代基基团团的的位位置置写写在在该符号的该符号的右上角，右上角，数字写在右下角。数字写在右下角。例：例：N2-二甲基鸟苷二甲基鸟苷5-甲基脱氧胞苷甲基脱氧胞苷核苷的表示法核苷的表示法第二十二页，本课件共有34页假尿苷（假尿
11、苷（）次黄嘌呤核苷（肌苷）（次黄嘌呤核苷（肌苷）（I）黄嘌呤核苷黄嘌呤核苷（X）二氢尿嘧啶核苷二氢尿嘧啶核苷（D）稀有核苷（修饰核苷）稀有核苷（修饰核苷）第二十三页，本课件共有34页()稀有核苷（修饰核苷）稀有核苷（修饰核苷）7-甲基鸟苷（甲基鸟苷（m7G）假尿嘧啶核苷假尿嘧啶核苷：核：核糖与尿嘧啶的第五糖与尿嘧啶的第五位碳（位碳（C5）结合，）结合，在在tRNA和和rRNA中存中存在。在。假尿苷假尿苷 第二十四页，本课件共有34页5、核苷酸、核苷酸(ribonucleotide)NNNN9NH2OO HO HHHHCH2H1 2OPO-HOO糖苷键糖苷键酯键酯键核苷酸是核苷的磷酸酯。核苷酸是
12、核苷的磷酸酯。核苷中戊糖的自由核苷中戊糖的自由羟基与磷酸通过羟基与磷酸通过酯键酯键结合构成结合构成核苷酸核苷酸第二十五页，本课件共有34页1）按酯化位点：）按酯化位点：可在核糖的可在核糖的2-,3-,5-自由羟基进行酯化，自由羟基进行酯化，而脱氧核糖没有而脱氧核糖没有2-羟基，只有羟基，只有3-,5-两个两个自由羟基，只能形成自由羟基，只能形成3-,5-两种类型磷酸两种类型磷酸酯酯2）按核糖类型：）按核糖类型：核糖：核苷酸核糖：核苷酸脱氧核糖：脱氧核苷酸脱氧核糖：脱氧核苷酸1、种类：、种类：第二十六页，本课件共有34页(5-AMP)2、结构：、结构：第二十七页，本课件共有34页(2-AMP)(
13、3-AMP)(5-AMP)第二十八页，本课件共有34页(3-dAMP)(5-dAMP)第二十九页，本课件共有34页3、核苷酸的英文表示法、核苷酸的英文表示法英文缩写英文缩写AMP,GMP,dAMP,dGMP表示核苷酸的方法为：表示核苷酸的方法为：在核苷左侧加在核苷左侧加p表示表示5-磷酸酯；磷酸酯；右侧加右侧加p表示表示3-磷酸酯，如磷酸酯，如pA：5-腺苷酸，腺苷酸，Cp：3-胞苷酸；胞苷酸；若为若为2-磷酸酯则应注明，磷酸酯则应注明，如如2-鸟苷酸表鸟苷酸表示为示为Gp2。核苷多磷酸：核苷酸进一步磷酸化可得核苷多磷酸：核苷酸进一步磷酸化可得核苷二磷酸、核苷二磷酸、三磷酸三磷酸。如。如ADP
14、、ATP等。等。环化核苷酸：环化核苷酸：cNMP，3,5-环化核苷酸环化核苷酸第三十页，本课件共有34页ATP(腺苷三磷酸）腺苷三磷酸）ATP是生物体内分布最广和最重要的一种核苷是生物体内分布最广和最重要的一种核苷酸衍生物。它的结构如下：酸衍生物。它的结构如下：第三十一页，本课件共有34页环化核苷酸：核糖环化核苷酸：核糖3-,5-成环，如成环，如cAMP、cGMP，是细胞信号转导中的第二信使。是细胞信号转导中的第二信使。cAMP核苷酸衍生物核苷酸衍生物第三十二页，本课件共有34页核苷酸及其衍生物的生理功能核苷酸及其衍生物的生理功能核苷酸是构成核苷酸是构成核酸的组成成分核酸的组成成分。其衍生物是某些辅酶其衍生物是某些辅酶NAD+、NADP、FADCoASH的组成成分，参加细白胞内的的组成成分，参加细白胞内的氧化还原反应和酰基氧化还原反应和酰基转移反应转移反应。ATP、ADP是是转运能量和暂时贮存能量转运能量和暂时贮存能量的载体。的载体。ATP、ADP、AMP在细胞中的能何水平对生物的代谢在细胞中的能何水平对生物的代谢起着极重要的起着极重要的调节作用调节作用。第三十三页，本课件共有34页感感谢谢大大家家观观看看第三十四页，本课件共有34页