南开大学：《生物化学》课程教学课件（讲稿）第三章 核苷酸和核酸

第三章核苷酸和核酸 核酸：是一类重要的生物大分子，是生物遗传物质。生物体中的各 种蛋白质，乃至细胞的每种组分都是核酸顺序编码的信息产物。核酸 包括DNA和RNA(mRNA,tRNA,rRNA)两大类 核苷酸：是核酸的组成单位，是能量代谢转换过程中“货币” %%000 第一节碱基、核苷和核苷酸 一，碱基、核苷和核苷酸的结构与种类 核 核苷酸 戊糖碱基

第三章 核苷酸和核酸 核酸： 是一类重要的生物大分子，是生物遗传物质。生物体中的各 种蛋白质，乃至细胞的每种组分都是核酸顺序编码的信息产物。核酸 包括 DNA 和 RNA（mRNA, tRNA,rRNA）两大类 核苷酸：是核酸的组成单位，是能量代谢转换过程中“货币” 第一节 碱基、核苷和核苷酸 一．碱基、核苷和核苷酸的结构与种类 1

1. 碱基的结构和种类 (I)嘌呤碱：腺嘌呤(Adenine)、鸟嘌呤(Guanine) N () (2)嘧啶碱：胞嘧啶(Cytosine)、尿嘧啶(Uracil))、胸腺嘧啶(Thymi ne) (3)一些稀有碱基 术平系鸡特时桂市5程甲面装夏雪 2.核糖的结构和种类 2

1． 碱基的结构和种类 （1）嘌呤碱： 腺嘌呤（Adenine）、 鸟嘌呤 (Guanine) （2）嘧啶碱：胞嘧啶(Cytosine)、尿嘧啶(Uracil)、胸腺嘧啶(Thymine) (3) 一些稀有碱基 2． 核糖的结构和种类 2

3.核苷的结构及主要核苷 4.核苷酸的结构 二.核苷酸的生物学功能

3． 核苷的结构及主要核苷 4． 核苷酸的结构 二．核苷酸的生物学功能 3

1.细胞中的携能核苷酸：ATP和ADP(GTP、GDP、CTP、CDP、 UTP、UDP) 2.一些核苷酸是细胞通讯的媒介（第二信使分子）：cAMP,cGMP 3. 核苷酸是许多酶辅助因子的结构成分 第二节磷酸二酯键与多核苷酸 1.核苷酸磷酸基团的转移 2.多核苷酸的合成

1． 细胞中的携能核苷酸：ATP 和 ADP（GTP、 GDP、 CTP、 CDP、 UTP、UDP） 2．一些核苷酸是细胞通讯的媒介(第二信使分子)：cAMP , cGMP 3． 核苷酸是许多酶辅助因子的结构成分 第二节 磷酸二酯键与多核苷酸 1． 核苷酸磷酸基团的转移 2．多核苷酸的合成 4

3.多核苷酸链的简单表示 第三节碱基的性质影响核酸的结构 1.核苷酸的紫外光吸收性质 M 2. 氢键的形成 Watson Crick1953年确定A一TU),CG间形成氢键 5

3．多核苷酸链的简单表示 第三节 碱基的性质影响核酸的结构 1． 核苷酸的紫外光吸收性质 2． 氢键的形成 Watson Crick 1953 年确定 A—T(U) , C—G 间形成氢键 5

第四节DNA的结构 一，DNA储存遗传信息的证实 1.1928年Frederick Griffith和1944年O.Avey等的有毒肺炎 双球菌转化实验 88 2.1952 Hershey and Chase 细菌病毒T2(噬菌体)标记实 二各物种DNA有着独特的碱基组成 DNA结构有关重要线索来自Chargaff等的研究结果： 1.不同物种DNA碱基组成一般不同 2.同一物种不同组织DNA碱基组成相同 3.DNA碱基组成不因个体年龄、营养、环境而改变

第四节 DNA 的结构 一． DNA 储存遗传信息的证实 1．1928 年 Frederick Griffith 和 1944 年 O. Avery 等的有毒肺炎 双球菌转化实验 2．1952 年 Hershey and Chase 细菌病毒 T2（噬菌体）标记实 验 二 各物种 DNA 有着独特的碱基组成 DNA 结构有关重要线索来自 Chargaff 等的研究结果： 1． 不同物种 DNA 碱基组成一般不同 2． 同一物种不同组织 DNA 碱基组成相同 3． DNA 碱基组成不因个体年龄、营养、环境而改变 6

4.任何DNA的嘌呤残基总数等于嘧啶残基的总数 [A]FT可[GFC][A]+T=[G]+[C]Chargaff规则 三.Watson-Crick DNA双螺旋结构(1953) DNA双螺旋结构的特点 1.两条DNA链围绕同一中心轴缠绕形成右手双螺旋 2.两条DNA链反向互补平行，亲水性主链位于螺旋的外侧 3.两条链的嘌呤嘧啶具有疏水性，有近乎平面的结构，它们相互贴 近，堆积在双螺旋的内部并垂直于螺旋轴。 4.维持DNA双螺旋结构的力是互补碱基对形成的氢键(A=TC≡ G)和碱基堆积力（疏水作用和范德华力） 5.一个螺旋(360)含10个碱基对（10.5)，每个螺旋3.4nm Watson Crick的碱基对A:T和C:G

4． 任何 DNA 的嘌呤残基总数等于嘧啶残基的总数 [A]=[T] [G]=[C] [A]+[T]=[G]+[C] Chargaff 规则 三．Watson-Crick DNA 双螺旋结构(1953) DNA 双螺旋结构的特点 1．两条 DNA 链围绕同一中心轴缠绕形成右手双螺旋 2．两条 DNA 链反向互补平行，亲水性主链位于螺旋的外侧。 3．两条链的嘌呤嘧啶具有疏水性，有近乎平面的结构，它们相互贴 近，堆积在双螺旋的内部并垂直于螺旋轴。 4．维持 DNA 双螺旋结构的力是互补碱基对形成的氢键 ( A=T C≡ G )和碱基堆积力（疏水作用和范德华力） 5．一个螺旋(360o )含 10 个碱基对（10.5），每个螺旋 3.4 nm Watson Crick 的碱基对 A:T 和 C:G 7

6.由于两条链间的空间关系，DNA产生一条大沟和一条小沟 7.两条DNA链的互补性可以进行互补的子代链的合成 四.DNA的结构 1.DNA的一级结构：核苷酸的顺序 2.DNA的二级结构 A型、B型、Z型 (1)A,B,Z模型

6．由于两条链间的空间关系，DNA 产生一条大沟和一条小沟 7．两条 DNA 链的互补性可以进行互补的子代链的合成 四．DNA 的结构 1． DNA 的一级结构 ：核苷酸的顺序 2． DNA 的二级结构: A 型、 B 型、 Z 型 （1）A , B , Z 模型 8

(2)三种二级结构形成的原因 (3)三种二级结构的比较 -A：和A的比 不对 G内 小 (4)特殊的二级结构 A.回文结构和镜象重复 9

（2）三种二级结构形成的原因 （3）三种二级结构的比较 （4）特殊的二级结构 A. 回文结构和镜象重复 9

八0RN B.H-DNA 3.DNA的三级结构： DNA的三级结构是指DNA分子（双螺旋）通过扭曲和折叠所形成 的特定构象，包括不同二级结构单元间的相互作用、单链与二级结 构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。超螺旋结构是三级结 构的一种。 888 11 OO888 第五节RNA的种类和结构 一.RNA的种类 1.核糖体RNA(ribosome RNAs,rRNAs):是核糖体的结构成 分。核糖体作为RNA和蛋白质的复合物负责细胞内蛋白质 的合成，是蛋白质合成的场所

B. H-DNA 3. DNA 的三级结构： DNA 的三级结构是指 DNA 分子（双螺旋）通过扭曲和折叠所形成 的特定构象，包括不同二级结构单元间的相互作用、单链与二级结 构单元间的相互作用以及 DNA 的拓扑特征。超螺旋结构是三级结 构的一种。 第五节 RNA 的种类和结构 一． RNA 的种类 1． 核糖体 RNA（ribosome RNAs ,rRNAs）: 是核糖体的结构成 分。核糖体作为 RNA 和蛋白质的复合物负责细胞内蛋白质 的合成，是蛋白质合成的场所。 10