生物化學(xué)核酸生物化學(xué)(已修改)
2025-01-30 02:15 本頁面
【正文】 第二章 核酸的化學(xué) 本章主要內(nèi)容 核苷酸 DNA RNA 核酸的性質(zhì) ? 認(rèn)識核酸在生命科學(xué)上的重要性 ? 弄清堿基、核苷、核苷酸和核酸分子結(jié)構(gòu)上的關(guān)系 ? 掌握核酸的化學(xué)本質(zhì)及 DNA和 RNA在組分、結(jié)構(gòu)和功能上的差異 ? 認(rèn)識核酸的結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)與功能之間的關(guān)系。 學(xué)習(xí)要求 ? 1869年 分離得到稱為 “ 核素 ” 的核酸 ? 1944年 DNA是主要的遺傳物質(zhì) ? 1953年 J. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 ? 1958年 Crick提出遺傳信息傳遞的中心法則 ? 1970年 ,建立 DNA重組技術(shù) ? 1980年 后 ,分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)等學(xué)科突飛猛進(jìn)發(fā)展，提出并完成 HGP. 核酸化學(xué)的發(fā)展過程 一、 概述 概念 核酸 (nucleic acid)是由 堿基（嘌呤和嘧啶）、戊糖和磷酸 組成的高分子物質(zhì)，是生物體的基本組成。 種類 ： DNA （脫氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） “四核苷酸假說 ” ：核酸由四種核苷酸組成的單體構(gòu)成的，缺乏結(jié)構(gòu)方面的多樣性 ,不大可能有重要的生理功能。 ? 1944年， Avery等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證實核酸是生命遺傳的基礎(chǔ)物質(zhì)。 ? 1952年， Hershey和 Chase的 T2噬菌體侵染實驗徹底證明遺傳物質(zhì)是核酸，而不是蛋白質(zhì)。 ?1928年，英國 ?S型肺炎球菌：有莢膜，菌落表面光滑 ?R型肺炎球菌：沒有莢膜，菌落表面粗糙 ? 著名的肺炎球菌實驗 ? 結(jié)果說明 ？ ? 結(jié)果說明：加熱殺死的 S型肺炎球菌中一定有某種特殊的生物分子或遺傳物質(zhì)，可以使無害的 R型肺炎球菌轉(zhuǎn)化為有害的 S型肺炎球菌 ? 這種生物分子或遺傳物質(zhì)是什么呢？ ? 著名的肺炎球菌實驗 ?紐約洛克非勒研究所 Avery ?從加熱殺死的 S型肺炎球菌將蛋白質(zhì) 、 核酸 、 多糖 、 脂類分離出來 ， 分別加入到無害的 R型肺炎球菌中 ， ?結(jié)果發(fā)現(xiàn) ， 惟獨只有核酸可以使無害的 R型肺炎球菌轉(zhuǎn)化為有害的 S型肺炎球菌 。 ?1944年 結(jié)論： DNA是生命的遺傳物質(zhì) 侵染 DNA注射 進(jìn)細(xì)胞 蛋白質(zhì)外殼 DNA 噬菌體 大腸桿菌 噬菌體侵染實驗 分布： DNA： 主要在 細(xì)胞核 中，是染色體的主 要成分。此外在 線粒體、葉綠體 . RNA： 主要在 細(xì)胞質(zhì) 中，此外在線粒體、細(xì)胞核 —— 核仁； 二、 核酸的組成成分 核酸 是一種線形多聚核苷酸 (polynucleotide), 其基本結(jié)構(gòu)單位是 核苷酸 (nucleotide)。 戊糖 堿基 磷酸 核苷 核苷酸 核酸 核苷酸的基 本結(jié)構(gòu) （一）核酸中的戊糖 ? D核糖 （ Dribose） ? D脫氧核糖 （ Ddeoxyribose） ? 核酸據(jù)此分類： 脫氧核糖 ——DNA； 核糖 ——RNA； ? 核酸中的戊糖均為 β D型 核苷酸 從兩類核酸的水解產(chǎn)物可看到它們組成的差別 ? （二）堿基 尿嘧啶 胸腺嘧啶 胞嘧啶 ? 核酸中的堿基分兩類： 嘧啶堿 (pyrimidine)： 是嘧啶的衍生物。 N N H H H H 嘧啶 1 2 3 4 5 6 N N H H H H NH2 O H 胞嘧啶 Cytosine （ C） N N H H H H O O H H 尿嘧啶 uracil （ U） N N H H H H O O H H CH3 胸腺嘧啶 thymine （ T） 嘌呤堿 (purine)： 由嘌呤衍生而來。 N N N N H H H H N N N N H H H H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 嘌呤 NH2 腺嘌呤 adenine （ A） N N N N H H H H O H2N 鳥嘌呤 guanine （ G） 稀有堿基 ： 一些修飾堿基，因含量甚少而稱之。 大多為 甲基化堿基 ，多在 tRNA中。 （三）核苷： (nucleoside) 核苷： 戊糖與堿基縮合而成，并以糖苷鍵相連接。 糖苷鍵 ： 二者的連接是 CN鍵，稱 N糖苷鍵 。 O HOH2C OH OH OH 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 核 糖 N N N N H H H H 9 腺嘌呤 腺 苷 O HOH2C OH OH OH 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 核 糖 O HOH2C OH OH 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 核 糖 N N O O H H H 尿嘧啶 H 1 尿苷 N C O O NH H H 5 1 OH 假尿苷（ ψ） 核苷的表示 ： 核苷： A、 G、 C 、 U 脫氧核苷： dA,dG,dC,dT 修飾核苷： 如 5甲基脫氧
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