四川农业大学：《生物化学》课程PPT教学课件（专业生物化学）第二章核酸化学

第二章 核酸化学 主要内容：介绍核酸的分类和化学组成， 重点讨论DNA和RNA的结构特征，初步认识核酸 的结构特征与其功能的相关性；介绍核酸的主 要理化性质和核酸研究的一般方法。 思考？ 返回

第二章 核酸化学 主要内容：介绍核酸的分类和化学组成， 重点讨论DNA和RNA的结构特征，初步认识核酸 的结构特征与其功能的相关性；介绍核酸的主 要理化性质和核酸研究的一般方法。 思考

核酸的结构与功能 第一节 核酸通论 第二节核酸基本构件单位一核苷酸 第三节DNA的分子结构 第四节RNA的分子结构 第五节核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术 第六节人类基因组计划简介

核酸的结构与功能 第一节 核酸通论 第二节 核酸基本构件单位—核苷酸 第三节 DNA的分子结构 第四节 RNA的分子结构 第五节 核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术 第六节 人类基因组计划简介

第一节核酸通论 核酸的研究历史和重要性 核酸的种类和分布 三、DNA储存遗传信息的证实

第一节 核酸通论 一、 核酸的研究历史和重要性 二、 核酸的种类和分布 三、DNA储存遗传信息的证实

核酸的研究历史和重要性 ·1869 Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一种含磷酸的有 机物，当时称为核素(nuclein),后称为核酸（nucleic acid); 此后几十年内，弄清了核酸的组成及在细胞中的分布。 ·1944 Avery等成功进行肺炎球菌转化试验；1952年Hershey等 的实验表明2P-DNA可进入噬菌体内，证明DNA是遗传物质。 。1953 Vatson.和Crick建立了DNA结构的双螺旋模型，说明了 基因的结构、信息和功能三者间的关系，推动了分子生物学的 迅猛发展。 ●1958 Crick提出遗传信息传递的中心法则， ·60年代RNA研究取得大发展（操纵子学说，遗传密码，逆转 录酶)

核酸的研究历史和重要性 • 1869 Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一 种含磷酸的有 机物，当时称为核素（nuclein）,后称为核酸（nucleic acid）； 此后几十年内，弄清了核酸的组成及在细胞中的分布。 • 1944 Avery 等成功进行肺炎球菌转化试验；1952年Hershey等 的实验表明32P-DNA可进入噬菌体内，证明DNA是遗传物质。 • 1953 Watson和Crick建立了DNA结构的双螺旋模型，说明了 基因的结构、信息和功能三者间的关系，推动了分子生物学的 迅猛发展。 • 1958 Crick提出遗传信息传递的中心法则， • 60年代 RNA研究取得大发展（操纵子学说，遗传密码，逆转 录酶）

核酸的研究历史和重要性（续) ·70年代建立DNA重组技术，改变了分子生物学的面貌，并导 致生物技术的兴起。 ·80年代RNA研究出现第二次高潮：ribozyme、反义RNA、 “RNA世界”假说等等。 ·90年代以后实施人类基因组计划(HGP),开辟了生命科学 新纪元。生命科学进入后基因时代： 功能基因组学（functional genomics) 蛋白质组学(proteomics)) 结构基因组学（structural genomics) RNA组学(Rnomics)或核糖核酸组学 (ribonomics)

核酸的研究历史和重要性（续） 历史 • 70年代 建立DNA重组技术，改变了分子生物学的面貌，并导 致生物技术的兴起。 • 80年代 RNA研究出现第二次高潮：ribozyme、反义RNA、 “RNA世界”假说等等。 • 90年代以后 实施人类基因组计划（HGP）, 开辟了生命科学 新纪元。生命科学进入后基因时代： 功能基因组学（functional genomics） 蛋白质组学（proteomics） 结构基因组学（structural genomics） RNA组学（Rnomics）或核糖核酸组学（ribonomics）

核酸分美和分布 ●脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,.DNA):遗传信息的 贮存和携带者，生物的主要遗传物质。在真核细胞中，DNA主 要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自的DNA。原核 细胞没有明显的细胞核结构，DNA存在于称为类核的结构区。 每个原核细胞只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状 DNA. ●核糖核酸（ribonucleic acid,RNA):主要参与遗传信息的 传递和表达过程，细胞内的RNA主要存在于细胞质中，少量存 在于细胞核中，病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外 在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为 类病毒，它是不含蛋白质的游离的RNA分子，还发现有些 RNA具生物催化作用(ribozyme)

核酸分类和分布 •脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）:遗传信息的 贮存和携带者，生物的主要遗传物质。在真核细胞中，DNA主 要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自的DNA。原核 细胞没有明显的细胞核结构，DNA存在于称为类核的结构区。 每个原核细胞只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状 DNA。 •核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）：主要参与遗传信息的 传递和表达过程，细胞内的RNA主要存在于细胞质中，少量存 在于细胞核中，病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外 在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为 类病毒，它是不含蛋白质的游离的RNA分子，还发现有些 RNA具生物催化作用（ribozyme）

肺炎球菌转化实验图解 ⅢS型细胞 ⅡR型细胞 (有毒) 破碎细胞 DNA (无毒) - R(粗粒) S(光滑) ⅡR型细胞接受 IS型DNA DNAase降 解后的DNA R R S 只有ⅡR型 大多数仍 少数ⅡR型细胞被转化 为ⅡR型 产生ⅢS型荚膜 I

肺炎球菌转化实验图解 III S型细胞 （有毒） II R型细胞 破碎细胞 （无毒） DNAase降 解后的DNA II R型细胞接受 III S型DNA 只有II R型 大多数仍 少数II R型细胞被转化 为II R型 产生III S型荚膜 S（光滑） R S R R（粗糙） + DNA

第二节核酸的基本结构单位一核苦酸 核苷酸的化学组成与命名 1、 碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 2、 常见碱基的结构与命名法 3、 常见（脱氧）核苷酸的基本结构与命名 4、 稀有核苷酸 5、细胞内游离核苷酸及其行生物 二、核苷酸的生物学功能

第二节 核酸的基本结构单位—核苷酸 一、核苷酸的化学组成与命名 1、 碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 2、 常见碱基的结构与命名法 3、 常见（脱氧）核苷酸的基本结构与命名 4、 稀有核苷酸 5、细胞内游离核苷酸及其衍生物 二、核苷酸的生物学功能

5'-磷酸核苷酸的基本结构 (N=A、G、C、U、T) 0- CH2 N碱是 0 磷酸 H 3 H OH (O)H 核糖

5´-磷酸核苷酸的基本结构 O O （N = A、G、C、U、T） H H (O)H 1´ 2´ N OH CH2 H H 5´ 4´ 3´ O P - O O O - 核糖 磷酸 碱基

碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 Pyrimidines Purihes Cytosine Thymine Uracil Adenine Guanine 楼酸 Nitrogenous Phosphate base 核书 磷酸 Pentose sugar 碱基 1 戊麓 OH HOCH20、OH H 0H0 Ribose(in RNA) Doxyribose (in DNA)

碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 Nitrogenous base Pentose sugar HOCH2 H OH Doxyribose (in DNA) HOCH2 HO OH Ribose (in RNA) Phosphate Pyrimidines Cytosine Thymine Uracil C T U Purihes Adenine Guanine A G 核酸 核苷 磷酸 戊糖 碱基