高中生物競(jìng)賽課件核酸的組成成分

核酸分類和分布脫氧核糖核酸(deoxyribonucleicacid,

DNA)：遺傳信息的貯存和攜帶者，生物的主要遺傳物質(zhì)核糖核酸(ribonucleicacid,RNA)：主要參與遺傳信息的傳遞和表達(dá)過(guò)程DNA真核原核病毒：細(xì)胞核(染色體中)核外線粒體(mDNA)葉綠體(ctDNA)擬核核外：質(zhì)粒(plasmid)DNA病毒核酸分類和分布xRNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中(90%)轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)—15%功能：tRNA上攜帶有反密碼子，可轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸信使RNA(mRNA)—3%～5%功能：翻譯蛋白質(zhì)核糖體RNA(rRNA)—80%功能：核糖體的組成成分小亞基

原核：16SrRNA

真核：18SrRNA大亞基

原核：5SrRNA,23SrRNA

真核：5SrRNA,5.8SrRNA,28SrRNA核酸分類和分布核內(nèi)小RNA(smallnuclearRNA,snRNA)核仁小RNA(smallnucleolarRNA,snoRNA)反義RNA(antisenseRNA,asRNA)雙鏈RNA(doublestrandRNA,dsRNA)非編碼RNA(non-codingRNA,ncRNA)siRNAmiRNAgRNA環(huán)狀RNA...RNA的加工、修飾、蛋白質(zhì)的合成基因表達(dá)調(diào)控核酸的組成成分1869年FriedrichMiescher發(fā)現(xiàn)DNA核酸核苷酸磷酸核苷戊糖含氮堿基核糖脫氧核糖A腺嘌呤G鳥(niǎo)嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶U尿嘧啶核苷酸的結(jié)構(gòu)核酸的組成成分1869年FriedrichMiescher發(fā)現(xiàn)DNA3.1.1戊糖含氮堿3.1.3核苷核苷酸戊糖DNA和RNA因所含戊糖不同而分類RNA：β-D-核糖RNA中含有少量β-D-2-O-甲基核糖DNA：β-D-2-脫氧核糖1'2'核酸的組成成分通常糖環(huán)的4個(gè)原子處于同一平面，另一個(gè)原子偏離平面若突出的原子偏向C-5'一側(cè)，稱內(nèi)式(endo)，若偏向另一側(cè)，稱為外式(exo)DNA中的核糖通常為C-3'內(nèi)式(A-DNA)或C-2'內(nèi)式(B-DNA)戊糖核酸的組成成分含氮堿核酸的組成成分鳥(niǎo)嘌呤(guanine,G)尿嘧啶(uracil,U)堿基base嘌呤Purine嘧啶PyrimidineRNADNA也叫5-甲基尿嘧啶，tRNA中少量存在核苷酸中的堿基均為含氮雜環(huán)化合物腺嘌呤(adenine,A)胞嘧啶(cytosine,C)胸腺嘧啶(thymine,T)堿基的編號(hào)N含氮堿核酸的組成成分嘧啶：C、U、T2，4-二酮基嘧啶5-甲基尿嘧啶含氮堿核酸的組成成分2-酮基-4-氨基嘧啶嘧啶：C、U、T5-甲基尿嘧啶脫氨含氮堿核酸的組成成分2-酮基-4-氨基嘧啶2,4-二酮基嘧啶2-酮基-4-氨基嘧啶2,4-二酮基嘧啶5-甲基尿嘧啶5嘧啶：C、U、T含氮堿核酸的組成成分嘌呤：A，G66-氨基嘌呤262-氨基-6-酮基嘌呤含氮堿核酸的組成成分6262-氨基-6-酮基嘌呤嘌呤：A，G含氮堿核酸的組成成分6-氨基嘌呤堿基類型名稱符號(hào)別稱嘌呤堿腺嘌呤A6-氨基嘌呤鳥(niǎo)嘌呤G2-氨基-6-酮基嘌呤嘧啶堿胞嘧啶C2-酮基-4-氨基嘧啶尿嘧啶U2,4-二酮基嘧啶胸腺嘧啶T5-甲基尿嘧啶含氮堿核酸的組成成分稀有堿基甲基化、乙酰化、硫化，氫化...RNA中以tRNA含修飾堿基最多(10%)含氮堿核酸的組成成分5-甲基胞嘧啶——小麥DNA5-羥甲基胞嘧啶——大腸桿菌噬菌體CH35-甲基胞嘧啶CH2OH5-羥甲基胞嘧啶55稀有堿基含氮堿核酸的組成成分216稀有堿基含氮堿核酸的組成成分

含氮的堿基有烯醇式和酮式兩種互變異構(gòu)體，在生理pH條件下，主要以酮式存在，體內(nèi)核酸大分子中的堿基也以酮式存在(對(duì)核酸中氫鍵結(jié)構(gòu)的形成十分重要)鳥(niǎo)嘌呤互變異構(gòu)含氮堿核酸的組成成分OH胞嘧啶互變異構(gòu)含氮堿核酸的組成成分

含氮的堿基有烯醇式和酮式兩種互變異構(gòu)體，在生理pH條件下，主要以酮式存在，體內(nèi)核酸大分子中的堿基也以酮式存在(對(duì)核酸中氫鍵結(jié)構(gòu)的形成十分重要)糖C和堿基原子標(biāo)號(hào)區(qū)別糖環(huán)中的碳原子標(biāo)號(hào)右上角加撇“’”堿基中原子的標(biāo)號(hào)不加撇“’”，以示區(qū)別含氮堿核酸的組成成分核苷(nucleoside)是戊糖和含氮堿生成的糖苷(N-糖甘鍵)，在核苷中，核糖的C1’通常與嘌呤堿的N9或嘧啶堿的N1相連，堿基與糖環(huán)平面互相垂直核苷核酸的組成成分腺嘌呤核苷NH2胞嘧啶核苷β-糖苷鍵C1’不對(duì)稱NH2由嘌呤形成的核苷可以有順式和反式兩種結(jié)構(gòu)類型嘧啶形成的核苷只有反式構(gòu)象是穩(wěn)定的，在順式結(jié)構(gòu)中，C2位的取代基與糖殘基存在空間位阻順鳥(niǎo)甘反鳥(niǎo)甘反尿甘222核苷核酸的組成成分N6-甲基腺嘌呤核苷5-羥甲基胞嘧啶核苷核苷核酸的組成成分修飾核苷稀有堿基+正常的糖修飾核苷稀有堿基+正常的糖H核苷核酸的組成成分修飾核苷正常堿基+修飾糖或其它糖RNA中少量的β-D-2-O-甲基核糖核苷核酸的組成成分在tRNA中有少量尿嘧啶的第5位碳原子與核糖的1'碳原子相連，這是一種碳苷，因?yàn)槲焯桥c堿基的連接方式較特殊，也稱為假尿苷修飾核苷正常堿基+正常糖，非正常糖苷鍵核苷核酸的組成成分取代基團(tuán)的表示

核苷核酸的組成成分核苷酸的結(jié)構(gòu)和功能核苷酸的性質(zhì)核苷酸核酸的組成成分核苷中的戊糖羥基被磷酸酯化，形成核苷酸核糖有3個(gè)-OH，均可以被磷酸酯化，生成2'-，3'-和5'-核糖核苷酸脫氧核苷酸的五碳糖上只有2個(gè)-OH，只能生成3'-和5'-脫氧核苷酸Acid磷酸Acid磷酸核苷核苷酸核酸的組成成分核苷酸的結(jié)構(gòu)和功能核苷符號(hào)左側(cè)加小寫字母p表示5'-磷酸酯，如pA表示5'-腺苷酸右側(cè)加p表示3'-磷酸酯，Ap表示3'-腺苷酸若為2'-磷酸酯，則需標(biāo)明，如A2'p表示2'-腺苷酸(少見(jiàn))pAApA2'p核苷酸核酸的組成成分5'-腺嘌呤核糖核苷酸3'-腺嘌呤核糖核苷酸2'-腺嘌呤核糖核苷酸核苷酸的結(jié)構(gòu)和功能生物體內(nèi)的游離核苷酸多為5'-核苷酸，通常將5'-磷酸核苷簡(jiǎn)稱為一磷酸核苷或核苷酸表示方法：英文縮寫，脫氧核苷酸在英文前加“d”堿基別稱核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸腺嘌呤(A)6-氨基嘌呤腺嘌呤核苷酸(AMP)腺嘌呤脫氧核苷酸(dAMP)鳥(niǎo)嘌呤(G)2-氨基-6-酮基嘌呤鳥(niǎo)嘌呤核苷酸(GMP)鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸(dGMP)胞嘧啶(C)2-酮基-4-氨基嘧啶胞嘧啶核苷酸(CMP)胞嘧啶脫氧核苷酸(dCMP)尿嘧啶(U)2,4-二酮基嘧啶尿嘧啶核苷酸(UMP)胸腺嘧啶(T)5-甲基尿嘧啶胸腺嘧啶脫氧核苷酸(dTMP)核苷酸核酸的組成成分核苷酸的結(jié)構(gòu)和功能構(gòu)成DNA的核苷酸構(gòu)成RNA的核苷酸dAMPdGMPdTMPdCMPAMPGMPUMPCMP細(xì)胞內(nèi)的游離核苷酸及其衍生物核苷5'-多磷酸化合物核苷單磷酸進(jìn)一步磷酸化(激酶作用)，形成核苷二磷酸(NDP)和核苷三磷酸(NTP)核苷二磷酸ADP、GDP、CDP、UDP核苷三磷酸ATP、GTP、CTP、UTP脫氧核苷二磷酸dADP、dGDP、dCDP、dTDP脫氧核苷三磷酸dATP、dGTP、dCTP、dTTP核苷酸核酸的組成成分合成RNA的原料合成DNA的原料作用①核苷酸的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞內(nèi)的游離核苷酸及其衍生物核苷5'-多磷酸化合物核苷單磷酸進(jìn)一步磷酸化(激酶作用)，形成核苷二磷酸(NDP)和核苷三磷酸(NTP)核苷二磷酸ADP、GDP、CDP、UDP核苷三磷酸ATP、GTP、CTP、UTP脫氧核苷二磷酸dADP、dGDP、dCDP、dTDP脫氧核苷三磷酸dATP、dGTP、dCTP、dTTP核苷酸核酸的組成成分磷酸之間的焦磷酸鍵含有很高的能量，稱為高能鍵(~)，是生物體內(nèi)能量利用和貯存的主要物質(zhì)(能量共同載體—ATP)蛋白質(zhì)合成由GTP供能；糖原合成由UTP供能；磷脂合成由CTP供能作用②核苷酸的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞內(nèi)的游離核苷酸及其衍生物核苷5'-多磷酸化合物核苷單磷酸進(jìn)一步磷酸化(激酶作用)，形成核苷二磷酸(NDP)和核苷三磷酸(NTP)核苷酸核酸的組成成分一些輔酶的結(jié)構(gòu)成分輔酶A(CoA)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(輔酶I，NAD+)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(輔酶II，NADP+)黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)?；妮d體(乙酰輔酶A，丙酰輔酶A)氧化還原反應(yīng)作用③核苷酸的結(jié)構(gòu)和功能核黃素核糖醇異咯嗪AMPFMNFAD黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)煙酰胺OH若為O~PO32-,則為NADP+腺嘌呤AMP煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(輔酶I，NAD+)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(輔酶II，NADP+)環(huán)化核苷酸3',5'-環(huán)腺苷酸(cAMP)→嗅覺(jué)和味覺(jué)3',5'-環(huán)鳥(niǎo)苷酸(cGMP)→視覺(jué)第二信使，調(diào)節(jié)基因表達(dá)或細(xì)胞代謝某些哺乳動(dòng)物細(xì)胞中還發(fā)現(xiàn)了cUMP和cCMP，功能不詳形成：核苷三磷酸(NTP)在相應(yīng)的環(huán)化酶作用下生成的核苷酸核酸的組成成分3',5'-環(huán)鳥(niǎo)苷酸3',5'-環(huán)腺苷酸核苷酸的結(jié)構(gòu)和功能其他多磷酸核苷酸GTP+ATP→ppGpp(或pppGpp)信號(hào)分子，在細(xì)胞缺乏營(yíng)養(yǎng)的時(shí)候會(huì)合成ppGpp和pppGpp，調(diào)控轉(zhuǎn)錄停止，控制代謝活動(dòng)，減少消耗等作用核苷酸的結(jié)構(gòu)和功能核苷酸核酸的組成成分核苷酸的性質(zhì)核苷酸核酸的組成成分GMPAMPUMPTMPCMP核苷酸的堿基具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)，故核苷酸在260nm左右有強(qiáng)吸收峰pH7.0紫外吸收光譜受堿基種類和解離狀態(tài)的影響，測(cè)定核苷酸的紫外吸收時(shí)應(yīng)注意在一定的pH下進(jìn)行，利用堿基紫外吸收的差別，可以鑒定各種核苷酸（1）紫外吸收核苷酸的性質(zhì)核苷酸核酸的組成成分GMPAMPUMPTMPCMP核苷酸的堿基具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)，故核苷酸在260nm左右有強(qiáng)吸收峰pH7.0紫外吸收光譜受堿基種類和解離狀態(tài)的影響，測(cè)定核苷酸的紫外吸收時(shí)應(yīng)注意在一定的pH下進(jìn)行，利用堿基紫外吸收的差別，可以鑒定各種核苷酸（1）紫外吸收核苷酸的性質(zhì)核苷酸核酸的組成成分核苷酸的磷酸基和堿基在不同pH溶液中的解離程度不同，一定條件下可形成兼性離子，但UMP和TMP的堿基堿性極弱，實(shí)際測(cè)不出含氮環(huán)的解離曲線磷酸基一級(jí)解離曲線和堿基解離曲線的交點(diǎn)處pH條件下，二者的解離度剛好相等，且磷酸基尚無(wú)二級(jí)解離，為核苷酸的pI（2）核苷酸的解離1）電泳分離核苷酸pH3.5時(shí)，磷酸基一級(jí)解離完全，二級(jí)未解離，帶1個(gè)單位負(fù)電荷含氮環(huán)解離度的差別:CMP(+0.84)>AMP(+0.54)>GMP(+0.05)>UMP(0)所有核苷酸帶凈負(fù)電荷，多少各不相同，電泳時(shí)以不同的速度向正極移動(dòng)，移動(dòng)的速度順序