核酸核酸的組成及分類

關(guān)于核酸核酸的組成及分類核酸的組成成分DNA的結(jié)構(gòu)RNA的結(jié)構(gòu)核酸的理化性質(zhì)主要內(nèi)容第2頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天生命體中兩種關(guān)鍵大分子DNA蛋白質(zhì)第3頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天1869年FridrichMiescher從膿細(xì)胞的細(xì)胞核中分離得到一種酸性物質(zhì)，即現(xiàn)在被稱為核酸的物質(zhì)。1944年Avery等人通過(guò)細(xì)菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)。1953年Watson和Crick發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)已證明，除少數(shù)病毒外（RNA為遺傳物質(zhì)），多數(shù)生物體遺傳物質(zhì)都是DNA。核酸的發(fā)現(xiàn)及研究簡(jiǎn)史第4頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)核酸的組成成分第5頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、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(xì)胞質(zhì)內(nèi)，核內(nèi)很少（10%）DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，約占98%第6頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天RNA主要分為以下幾種類型：1、rRNA(ribosomeRNA)，核糖體RNA，細(xì)胞中最主要的RNA，占細(xì)胞中總RNA的80%左右。2、tRNA(transferRNA)，轉(zhuǎn)移RNA，是細(xì)胞中最小的一種RNA分子，占細(xì)胞總RNA的15%左右。是結(jié)構(gòu)研究最清楚的一類RNA。在蛋白質(zhì)的生物合成中，tRNA起攜帶氨基酸的作用。第7頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天

另外，在細(xì)胞質(zhì)里還存在胞質(zhì)RNA(scRNA).

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

3、mRNA(messengerRNA)，信使RNA，占細(xì)胞總RNA的5%左右，含量最少，代謝活躍。mRNA在蛋白質(zhì)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(zhì)。第8頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天第9頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天核酸(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(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天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(xué)組成和一級(jí)結(jié)構(gòu)第11頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、戊糖OHOH2COHOHOH12OHOH2COHHOH12β-D-核糖β-D-2-脫氧核糖O構(gòu)成RNA構(gòu)成DNA這種差別影響到二級(jí)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性第12頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、堿基（base)腺嘌呤(adenine,A)

鳥(niǎo)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(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天嘌呤(purine，Pu)腺嘌呤(adenine,A)

（6-氨基嘌呤）鳥(niǎo)嘌呤(guanine,G)（2-氨基-6-氧嘌呤）第14頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天嘧啶(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(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天堿基的性質(zhì)堿基幾乎不溶于水，這與其芳香族的雜環(huán)結(jié)構(gòu)有關(guān)?；プ儺悩?gòu)酸堿解離強(qiáng)烈的紫外吸收，其最大吸收值在260nm。第16頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天氨基式-亞氨基式互變異構(gòu)酮式-烯醇式互變異構(gòu)堿基的性質(zhì)互變異構(gòu)第17頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天

嘧啶堿基和嘌呤堿基最重要的功能基團(tuán)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(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天稀有堿基

大多出現(xiàn)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(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天核苷：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(biāo)號(hào)加“′”。第20頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天C-N糖苷鍵：嘌呤N-9或嘧啶N-1與戊糖的C-1

通過(guò)β-N-糖苷鍵共價(jià)相連形成核苷(ribonucleoside)。核苷

由于核糖存在2'-OH，導(dǎo)致RNA的磷酸二酯鍵對(duì)堿異常敏感。

第21頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天核苷用單字符號(hào)(AGCU)表示脫氧核苷用(dAdGdCdT)表示書寫的原則為：取代基團(tuán)用英文小寫字母表示，其符號(hào)寫在核苷單字符號(hào)的左下角，取代基團(tuán)的位置寫在該符號(hào)的右上角，數(shù)字寫在右下角。例：N2-二甲基鳥(niǎo)苷

5-甲基脫氧胞苷核苷的表示法第22頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天假尿苷（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(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天(ψ)稀有核苷（修飾核苷）

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

假尿苷ψ第24頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天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(guò)酯鍵結(jié)合構(gòu)成核苷酸第25頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天1）按酯化位點(diǎn)：可在核糖的2’-,3’-,5’-自由羥基進(jìn)行酯化，而脫氧核糖沒(méi)有2’-羥基，只有3’-,5’-兩個(gè)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(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天(5′-AMP)2、結(jié)構(gòu)：第27頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天(2′-AMP)(3′-AMP)(5′-AMP)第28頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(3’-dAMP)

(5’-dAMP)第29頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天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(cè)加p表示5′-磷酸酯；右側(cè)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(yīng)注明，如2′-鳥(niǎo)苷酸表示為Gp2′。核苷多磷酸：核苷酸進(jìn)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(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天ATP(腺苷三磷酸）ATP是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核苷酸衍生物。它的結(jié)構(gòu)如下：第31頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天環(huán)化核苷酸：核糖3’-,5’-成環(huán)，如cAMP、cGMP，是細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的第二信使。cAMP核苷酸衍生物第32頁(yè),共34頁(yè)，2024年2月25日，星期天核苷酸及其衍生物的生理功能核苷酸是構(gòu)成