核酸核酸的組成及分類

關于核酸核酸的組成及分類第1頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三核酸的組成成分DNA的結構RNA的結構核酸的理化性質主要內容第2頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三生命體中兩種關鍵大分子DNA蛋白質第3頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三1869年FridrichMiescher從膿細胞的細胞核中分離得到一種酸性物質，即現在被稱為核酸的物質。1944年Avery等人通過細菌的轉化實驗證實DNA是遺傳物質。1953年Watson和Crick發(fā)現DNA的雙螺旋結構?，F已證明，除少數病毒外（RNA為遺傳物質），多數生物體遺傳物質都是DNA。核酸的發(fā)現及研究簡史第4頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)核酸的組成成分第5頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三一、核酸的分類與組成(一)分類：核酸分為兩大類

1、脫氧核糖核酸：Deoxyribonucleicacid,DNA2、核糖核酸：Ribonucleicacid,RNARNA主要在細胞質內，核內很少（10%）DNA主要存在于細胞核內，約占98%第6頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三RNA主要分為以下幾種類型：1、rRNA(ribosomeRNA)，核糖體RNA，細胞中最主要的RNA，占細胞中總RNA的80%左右。2、tRNA(transferRNA)，轉移RNA，是細胞中最小的一種RNA分子，占細胞總RNA的15%左右。是結構研究最清楚的一類RNA。在蛋白質的生物合成中，tRNA起攜帶氨基酸的作用。第7頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三

另外，在細胞質里還存在胞質RNA(scRNA).

上述RNA存在于細胞質，另外在細胞核里面還存在一些RNA，如核不均一RNA（hnRNA）、核內小RNA（snRNA）、核仁小RNA、反義RNA（asRNA）等。

3、mRNA(messengerRNA)，信使RNA，占細胞總RNA的5%左右，含量最少，代謝活躍。mRNA在蛋白質的生物合成中起模板作用。它將DNA的遺傳信息傳遞給蛋白質。第8頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三第9頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三核酸(DNA和RNA)核苷酸核苷磷酸戊糖堿基嘌呤嘧啶核糖脫氧核糖（二）核酸的組成第10頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三C、H、O、N、P核酸的基本組成單位——核苷酸核酸的元素組成核苷酸——戊糖(ribose)——堿基(base)——磷酸(phosphate)核酸的化學組成和一級結構第11頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三1、戊糖OHOH2COHOHOH12OHOH2COHHOH12β-D-核糖β-D-2-脫氧核糖O構成RNA構成DNA這種差別影響到二級結構和穩(wěn)定性第12頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三2、堿基（base)腺嘌呤(adenine,A)

鳥嘌呤(guanine,G)

胞嘧啶(cytosine,C)胸腺嘧啶(thymine,T)

尿嘧啶(uracil,U)

嘌呤(purine)

嘧啶(pyrimidine)堿基(base)是含氮的雜環(huán)化合物。存在于DNA和RNA中僅存在于RNA中僅存在于DNA中第13頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三嘌呤(purine，Pu)腺嘌呤(adenine,A)

（6-氨基嘌呤）鳥嘌呤(guanine,G)（2-氨基-6-氧嘌呤）第14頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三嘧啶(pyrimidine，Py)胞嘧啶(cytosine,C)（2-氧-4-氨基嘧啶）

尿嘧啶(uracil,U)（2,4-二氧嘧啶）胸腺嘧啶(thymine,T)（5-甲基尿嘧啶）第15頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三堿基的性質堿基幾乎不溶于水，這與其芳香族的雜環(huán)結構有關?；プ儺悩嬎釅A解離強烈的紫外吸收，其最大吸收值在260nm。第16頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三氨基式-亞氨基式互變異構酮式-烯醇式互變異構堿基的性質互變異構第17頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三

嘧啶堿基和嘌呤堿基最重要的功能基團是環(huán)上的氮和羰基，以及環(huán)外的氨基。氨基和羰基之間的氫鍵是核酸分子中堿基之間相互作用的一種重要方式。第18頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三稀有堿基

大多出現在tRNA中

次黃嘌呤

(I)二氫尿嘧啶

(D)假尿嘧啶

(ψ)5-甲基胞嘧啶(m5C)1-甲基腺嘌呤(m1A)

N6-N6甲基腺嘌呤

(m6A)2第19頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三核苷：是一種糖苷。由戊糖與堿基縮合而成，并以糖苷鍵相連接。糖苷鍵：糖與堿基之間的連接是C-N鍵，稱C-N糖苷鍵。3、核苷核糖、脫氧核糖中的碳原子標號加“′”。第20頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三C-N糖苷鍵：嘌呤N-9或嘧啶N-1與戊糖的C-1通過β-N-糖苷鍵共價相連形成核苷(ribonucleoside)。核苷

由于核糖存在2'-OH，導致RNA的磷酸二酯鍵對堿異常敏感。

第21頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三核苷用單字符號(AGCU)表示脫氧核苷用(dAdGdCdT)表示書寫的原則為：取代基團用英文小寫字母表示，其符號寫在核苷單字符號的左下角，取代基團的位置寫在該符號的右上角，數字寫在右下角。例：N2-二甲基鳥苷

5-甲基脫氧胞苷核苷的表示法第22頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三假尿苷（ψ）次黃嘌呤核苷（肌苷）（I）黃嘌呤核苷（X）二氫尿嘧啶核苷（D）稀有核苷（修飾核苷）

第23頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三(ψ)稀有核苷（修飾核苷）

7-甲基鳥苷（m7G）假尿嘧啶核苷ψ：核糖與尿嘧啶的第五位碳（C5）結合，在tRNA和rRNA中存在。

假尿苷ψ第24頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三5、核苷酸(ribonucleotide)NNNN9NH2OOHOHHHHCH2H1'2'OPO-HOO糖苷鍵酯鍵核苷酸是核苷的磷酸酯。核苷中戊糖的自由羥基與磷酸通過酯鍵結合構成核苷酸第25頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三1）按酯化位點：可在核糖的2’-,3’-,5’-自由羥基進行酯化，而脫氧核糖沒有2’-羥基，只有3’-,5’-兩個自由羥基，只能形成3’-,5’-兩種類型磷酸酯2）按核糖類型：核糖：核苷酸脫氧核糖：脫氧核苷酸1、種類：第26頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三(5′-AMP)2、結構：第27頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三(2′-AMP)(3′-AMP)(5′-AMP)第28頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三

(3’-dAMP)

(5’-dAMP)第29頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三3、核苷酸的英文表示法英文縮寫AMP,GMP,dAMP,dGMP表示核苷酸的方法為：在核苷左側加p表示5′-磷酸酯；右側加p表示3′-磷酸酯，如pA：5′-腺苷酸，Cp：3′-胞苷酸；若為2′-磷酸酯則應注明，如2′-鳥苷酸表示為Gp2′。核苷多磷酸：核苷酸進一步磷酸化可得核苷二磷酸、三磷酸。如ADP、ATP等。環(huán)化核苷酸：cNMP，3′,5′-環(huán)化核苷酸第30頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三ATP(腺苷三磷酸）ATP是生物體內分布最廣和最重要的一種核苷酸衍生物。它的結構如下：第31頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三環(huán)化核苷酸：核糖3’-,5’-成環(huán)，如cAMP、cGMP，是細胞信號轉導中的第二信使。cAMP核苷酸衍生物第32頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三核苷酸及其衍生物的生理功能核苷