重庆医科大学：《分子与细胞》课程教学课件（讲稿）第二章 核酸的结构与功能 Structure and Function of Nucleic Acid

CENTRAL DOGMA:DNA TO RNA TO PROTEIN DNA RNA Protein 42 Translation Reverse transcription Replication 第二章 核酸的结构与功能 Structure and Function of Nucleic Acid 蒋雪 基础医学院·生化与分子生物学教研室

第二章 核酸的结构与功能 Structure and Function of Nucleic Acid 蒋 雪 基础医学院·生化与分子生物学教研室

概述 核酸（nucleic acid)是以核苷酸为基本组成单位的大分子物质，包括DNA 和RNA两大类。 核酸的化学组成 核酸的化学组及一级结构成 核的一级结构 ◆本章内容： DNA的三级结构（双螺旋结构）】 DNA的空间结构与功能 DNA的高级结构 DNA的功能 mRNA 核酸结构 tRNA RNA的结构与功能 与功能 rRNA 非编码RNA 股理化性质 紫外吸收 核酸的理化性质 变性与售性 核酸分子杂交 核酸酶

核酸（nucleic acid）是以核苷酸为基本组成单位的大分子物质，包括DNA 和RNA两大类。 概述 ◆本章内容：

第一节核酸的化学组成及一级结构 重点：核苷酸及核酸一级结构

第一节 核酸的化学组成及一级结构 重点：核苷酸及核酸一级结构

一、核酸 （nucleic acids)的化学组成 >元素：C、H、O、N、P >特点：1、一般不含元素S 2、核酸中P元素含量较多并且恒定，约占9~10%。 >核酸是以核苷酸（nucleotide)为基本组成单位的生物大分子。 phosphate group 磷酸 核糖 p 核酸→核苷酸 戊糖 nitrogen 核苻 脱氧核糖 base 嘌呤碱基 5 碱基 嘧啶碱基 5-carbon sugar

一、核酸（nucleic acids）的化学组成 ➢元素：C、H、O、N、P ➢特点：1、一般不含元素S 2、核酸中P元素含量较多并且恒定，约占9~10％。 ➢核酸是以核苷酸（nucleotide）为基本组成单位的生物大分子。 磷酸 核糖 核酸→核苷酸 戊糖 核苷 脱氧核糖 嘌呤碱基 碱基 嘧啶碱基

(一)碱基 NH2 1.常见碱基 (1)嘌呤（purine) NH 腺嘌呤(Adenine;A) NH 鸟嘌呤 (Guanine;G) NH NH2

1. 常见碱基 （1）嘌呤（purine） N N NH N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 N N NH N NH2 腺嘌呤( ; Adenine A) （一）碱基 N NH NH N NH2 O Guanine 鸟嘌呤 ( ; G)

(2)嘧啶（pyrimidine) NH NH 尿嘧啶Jracil;U) NH2 NH 胞嘧啶Cytosine;8 NH NH 胸腺嘧啶(Thymine;T)

N NH 1 3 2 4 5 6 （2）嘧啶（pyrimidine） NH NH O O 尿嘧啶( ; Uracil U) NH NH O O H3 C 胸腺嘧啶( ; Thymine T) N NH NH2 O 胞嘧啶( ; Cytosine C)

(3)稀有碱基 H H NH CH3 NH NH CH3 N.N-Dimethylguanine Dihydrogenouracil

N NH NH N N O CH3 CH3 NH NH O O H H H H N,N-Dimethylguanine Dihydrogenouracil （3）稀有碱基

(二)戊糖：核糖和脱氧核糖 HO-CH2 OH HO-CH2 OH 5 OH OH OH Ribose Deoxyribose (in RNA) (in DNA)

OH O HO CH2 OH Deoxyribose （in RNA） （in DNA） OH O HO CH2 OH OH Ribose 1´ 3´ 2´ 4´ 5´ （二）戊糖：核糖和脱氧核糖

(三)核苷 >核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合以糖苷键相连的化合物。 >在大多数情况下，核苷是由核糖或脱氧核糖的C1'B羟基与嘧啶碱 N1或嘌呤碱N9进行缩合。 NH2 NH2 HOCH2 HOCH2 B1' OH HO OH

（三）核苷 ➢ 核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合以糖苷键相连的化合物。 ➢ 在大多数情况下，核苷是由核糖或脱氧核糖的C1’ β-羟基与嘧啶碱 N1或嘌呤碱N9进行缩合。 β1’ β1’ N9 N1

(四)核苷酸 Adenine Adenine HO-CH2O. HO-CH2O “核苷酸是由核苷与磷酸经脱水 H H H 缩合后生成的磷酸酯类化合物， 0H0 0 OH 包括核糖核苷酸和脱氧核糖核苷 0-P-0 酸两大类。 CHZOH 0 0 Adenine base CH2OH base 0-P-0-CH20 H 4 H H H OH OH OH OH OH “与磷酸缩合的位置不同而分别生成：2’核苷酸、3’核苷酸和5’核苷酸， 最常见为5'核苷酸(5常被省略)

（四）核苷酸 核苷酸是由核苷与磷酸经脱水 缩合后生成的磷酸酯类化合物， 包括核糖核苷酸和脱氧核糖核苷 酸两大类。 与磷酸缩合的位置不同而分别生成：2’-核苷酸、3’-核苷酸和5’-核苷酸， 最常见为5’-核苷酸（5’常被省略）。 1 2 4 5 3 O OH OH H H H CH2 OH H OH O OH H H H H CH2 OH H OH β -D-核糖 β -D-2-脱氧核糖 1 2 3 4 5 （RNA中存在） （DNA中存在） （β -D-ribose) (β -D-2-deoxyribose) base base