2g改第三章第二节：核酸的化学组成

1、一、核酸的元素组成一、核酸的元素组成 基本元素：基本元素：c h o n c h o n p p 核酸的元素组成有两个特点：核酸的元素组成有两个特点： 1. 1. 一般不含一般不含s s。 2. p 2. p含量较多，并且恒定（含量较多，并且恒定（9%-10%9%-10%）。）。 因此，实验室中用因此，实验室中用定磷法定磷法进行核酸的进行核酸的定量分析。（定量分析。（dna9.9% dna9.9% 、rna9.5%rna9.5%）二二 核酸的分子组成核酸的分子组成n核酸（核酸（dnadna和和rnarna）是一种线性多聚核苷酸，它的是一种线性多聚核苷酸，它的基本结构单元是基本结构单元是核苷酸核

2、苷酸。n核苷酸本身由核苷酸本身由核苷核苷和和磷酸磷酸组成组成, , n而核苷则由而核苷则由戊糖戊糖和和碱基碱基形成形成 所以，所以， 核酸核酸核苷酸核苷酸磷磷 酸酸核苷核苷戊糖戊糖 碱基碱基1 1核苷酸核苷酸（1 1）组成核酸的碱基）组成核酸的碱基 腺嘌呤腺嘌呤 鸟嘌呤鸟嘌呤 嘌呤嘌呤 adenine guanine nnnhnnh2nhnnhnonh2a g9nnnn123465871 1核苷酸核苷酸（1 1）组成核酸的碱基）组成核酸的碱基 尿嘧啶尿嘧啶 胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 uracil cytosine thymine nhnhoonn654321嘧啶嘧啶u c tu c tn

3、nhnh2onhnhooh3cdnadna的碱基组成的碱基组成：a g c ta g c trnarna的碱基组成：的碱基组成：a g c ua g c un核酸中除了核酸中除了5 5类基本的碱基外，还有一些含量甚类基本的碱基外，还有一些含量甚少的碱基，称为少的碱基，称为稀有碱基。稀有碱基。1 1核苷酸核苷酸组成核酸的组成核酸的稀有碱基稀有碱基nnnnonnnh2och3i im m5 5c chmhm5 5c cdhudhu1 1核苷酸核苷酸n碱基都具有芳香环的结构特征。嘌呤环和嘧啶环碱基都具有芳香环的结构特征。嘌呤环和嘧啶环均呈平面或接近于平面的结构。均呈平面或接近于平面的结构。n碱基的芳

4、香环与环外基团可以发生碱基的芳香环与环外基团可以发生酮式酮式烯醇式烯醇式或或胺式胺式亚胺式互变异构。亚胺式互变异构。1 1核苷酸核苷酸n组成核酸的戊糖有两种。组成核酸的戊糖有两种。dnadna所含的戊糖所含的戊糖为为-d-2-d-2-脱氧核糖；脱氧核糖；rnarna所含的戊糖则所含的戊糖则为为-d-d-核糖。核糖。ohhohhohohhhoch2hoch2ohhohhhohhd-核糖d-2-脱氧核糖1 1核苷酸核苷酸n核苷由戊糖和碱基缩合而成，嘌呤的核苷由戊糖和碱基缩合而成，嘌呤的n9n9或嘧啶的或嘧啶的n1n1与戊糖与戊糖c-1-ohc-1-oh以以c-nc-n糖苷键相连接糖苷键相连接。 d

5、adannnnnh2oh hohoch2h hhh9 9nonoohoch2h hhhoh o hu1假尿苷假尿苷 胸腺嘧啶核糖核苷胸腺嘧啶核糖核苷稀有核苷（稀有核苷（trna）1 1核苷酸核苷酸n核苷酸是核苷的磷酸酯。作为核苷酸是核苷的磷酸酯。作为dnadna或或rnarna结构单元的核苷酸分别是结构单元的核苷酸分别是5-5-磷酸磷酸- -脱氧核糖核苷和脱氧核糖核苷和5-5-磷酸磷酸- -核糖核苷。核糖核苷。obohohoh2cpohhoob=腺嘌呤，鸟嘌呤，胞嘧啶，尿嘧啶或胸腺密啶核糖核苷酸 oh2cpohhoooboh脱氧核糖核苷酸2 2核苷酸的衍生物核苷酸的衍生物natp是生物体内分布

6、最广和最重要的一种核苷酸衍生物。它的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：结构如下：o-poo-nnnnnh2ohhohhohhoch2o-poo-o-poo-三磷酸腺苷 (atp) (2) (2) gtp (gtp (鸟嘌呤核糖核苷三磷酸鸟嘌呤核糖核苷三磷酸) )（3 3）环化核苷酸）环化核苷酸campcamp 和和 cgmpcgmpncampcamp(3,5- (3,5- 环腺嘌呤核苷环腺嘌呤核苷一磷酸一磷酸) )和和 cgmpcgmp( 3,5-( 3,5-环环鸟嘌呤核苷一磷酸鸟嘌呤核苷一磷酸) )的主要功的主要功能是作为细胞之间传递信息的能是作为细胞之间传递信息的

7、信使。信使。ncampcamp 和和 cgmp cgmp 的环状磷酯键的环状磷酯键是一个高能键。在是一个高能键。在 ph 7.4 ph 7.4 条条件下件下, , camp camp 和和 cgmp cgmp 的水解的水解能约为能约为43.9 43.9 kjkj /mol /mol，比比 atp atp 水解能高得多。水解能高得多。（4 4）辅酶核苷酸）辅酶核苷酸nadnad+ + nadp nadp+ + fmn fad fmn fad coacoa（1 1）参与）参与dnadna、rnarna的合成、蛋白质的合成、糖的合成、蛋白质的合成、糖与磷脂的合成。与磷脂的合成。（2 2）在能量转化中

8、起重要作用，）在能量转化中起重要作用，atpatp是生物体内是生物体内能量的通用货币。能量的通用货币。（3 3）是构成多种辅酶的成分：）是构成多种辅酶的成分：nadnad、nadpnadp、fadfad、fmnfmn和和coacoa。（4 4）参与细胞中的代谢与调节（参与细胞中的代谢与调节（campcamp、cgmpcgmp）。）。3 3核苷酸的生物学作用核苷酸的生物学作用4 4多聚核苷酸多聚核苷酸n多聚核苷酸多聚核苷酸是通过核苷酸的是通过核苷酸的5-5-磷酸基与另磷酸基与另一分子核苷酸的一分子核苷酸的c c3 3-oh-oh形成磷酸二酯键相连形成磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。而成的链状聚合

9、物。n由脱氧核糖核苷酸聚合而成的称为由脱氧核糖核苷酸聚合而成的称为dnadna链；链；n由核糖核苷酸聚合而成的则称为由核糖核苷酸聚合而成的则称为rnarna链。链。nnnnnh2 o ho ch2h hhh opooohnnnnnh2 oh ho ch2h hhh -op=oo 多聚核苷酸的特点多聚核苷酸的特点在多聚核苷酸中，两个核苷酸之间形成的磷酸二在多聚核苷酸中，两个核苷酸之间形成的磷酸二酯键通常称为酯键通常称为3355磷酸二酯键。磷酸二酯键。多聚核苷酸链一端的多聚核苷酸链一端的c c5 5带有一个自由磷酸基，带有一个自由磷酸基，称为称为5-5-磷酸端（常用磷酸端（常用5 -5 -p p表示）；另一端表示）；另一