第二核酸的化学剖析课件

第二章：核酸化学核酸是生物信息大分子，

具有复杂的结构和重要的功能。是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。

核酸决定着蛋白质的结构和功能从而决定着一切生物的性状。核酸(NA)概述细胞核（

90%），线粒体等。分布于胞核、胞液、线粒体。脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)遗传信息的载体参与细胞内DNA遗传信息的传递和表达。遗传信息的载体（某些病毒）HIV、SARS核酸的分子组成第一节一、核苷酸——核酸的基本组成单位磷酸核苷戊糖(核糖/脱氧核糖)碱基(嘌呤碱/嘧啶碱)核酸(C、H、O、N、P)核苷酸核苷核苷酸磷酸戊糖（五环糖）碱基1’2’3’4’5’与蛋白质相比，核酸的元素组成有两个特点：1、核酸一般不含S；2、核酸中P的含量较多且相当恒定，约占9~10%。(一)戊糖（构成RNA）1´2´3´4´5´核糖（构成DNA）脱氧核糖HOHOCH2OHOHOH（二）碱基都是含氮化合物。——含氮碱基碱基：——DNA——RNAAGCUT嘌呤嘧啶RNADNA尿嘧啶U胸腺嘧啶T胞嘧啶C鸟嘌呤G腺嘌呤A组成成分ＲＮＡＤＮＡ酸磷酸磷酸戊糖核糖脱氧核糖主要碱基嘌呤碱基腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤嘧啶碱基胞嘧啶胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶两类核酸的组成成分（三）核苷嘌呤碱N-9或嘧啶碱N-1与戊糖C-1以N-β-糖苷键连接构成的分子称为核苷。糖苷键⑴存在于RNA中的核苷⑵存在于DNA中的脱氧核苷（四）核苷酸核苷/(脱氧核苷)与磷酸以磷酸酯键连接，称之为核苷酸/(脱氧核苷酸)酯键根据磷酸基与戊糖连接位置不同，可以形成：5-核苷酸3-核苷酸2-核苷酸RNA中的核苷酸DNA中的脱氧核苷酸～ADPATPAMP核苷酸分子中可含多个磷酸基，分别成为核苷一磷酸、核苷二磷酸等～～高能磷酸键核苷酸的功能：1、核苷酸是核酸的合成原料。2、为生命活动提供能量——（NTP

）

。3、核苷酸衍生物是生物合成过程中的活化中间产物。4、腺苷酸构成酶的辅助因子——辅酶A（CoA）

。5、核苷酸参与代谢调节——第二信使。二、核酸分子中核苷酸的连接键核酸（多聚核苷酸）:是通过一个核苷酸的C3’-OH与另一个核苷酸的5’-磷酸基经脱水缩合而成的3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。3，5－磷酸二酯键5’3’方向性书写方式ACP5PTPGPCPTPOH35

pApCpTpGpCpT-OH

35

ACTGCT

3线条式字母式或H2O碱基OOHOHOHHOCH2戊糖糖苷键酯键磷酸H2OHDNA核苷酸内部的连接键核酸的结构与功能第二节一、DNA的结构与功能（一）DNA的基本结构定义：由四种脱氧核苷酸按照一定顺序以磷酸二酯键相连形成的多聚脱氧核糖核苷酸链一级结构（脱氧核苷酸的排列方式）DNA的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形式。生物界物种的多样性即通过DNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合而体现。（二）DNA的空间结构与功能1、DNA的二级结构双螺旋结构1953Watson&CrickJamesWatson&FrancisCrick（1953）内容和特点：平面结构脱氧核糖与磷酸交替构成的主链位于外侧，碱基侧链位内侧，两股链碱基间以氢键互补配对：A=T；G

C形成稳定连接，互补碱基处于同一平面；一股链的走向为53

，另一股链的走向为35

。TAGC碱基互补配对规律是DNA双螺旋结构的基础2.37nm小沟大沟在双螺旋中,碱基平面与螺旋轴垂直,糖基平面与碱基平面接近垂直,与螺旋轴平行；DNA双链进一步形成右手螺旋结构双螺旋直径=2.37nm,10bp/螺旋,

螺距3.4nm,相邻碱基对之间的轴向距离0.34nm；双螺旋表面有两条沟槽：大沟(也称主槽)宽1.2nm，小沟(也称次槽)宽0.6nm。1、疏水作用力（主要因素）是双螺旋中垂直方向的作用力

2、氢键为双螺旋中水平方向的作用力维系DNA双螺旋结构的稳定因素2、DNA超级结构（三级结构）

指DNA双螺旋进一步盘曲形成更高层次的空间结构。真核生物中的核小体结构：在真核生物中，双螺旋的DNA分子围绕一组蛋白八聚体进行盘绕，从而形成特殊的串珠状结构，称为核小体。核小体结构属于DNA的三级结构。结构模型多级螺旋模型压缩倍数76405（8400）DNA→核小体→染色质纤维→超螺线管→染色单体2nm10nm30nm400nm2~10μm一级包装二级包装三级包装四级包装

串珠纤维30nm纤维螺旋环玫瑰花结超螺旋管染色单体DNA双螺旋3、DNA的功能DNA的基本功能是作为遗传信息的载体