《生物化学》课程PPT教学课件：第14章 核酸的物理化学性质

第14章核酸的物理化学性质 (Physical and chemical properties of nucleic acid) 、核酸的水解 核酸的酸碱性质 核酸的紫外吸收 四、核酸的变性、复性及杂交

第14章 核酸的物理化学性质 (Physical and chemical properties of nucleic acid) 一、核酸的水解 二、核酸的酸碱性质 三、核酸的紫外吸收 四、核酸的变性、复性及杂交

核酸的水解 核酸可被水解的位点有磷酸酯键和糖苷键, 其中糖苷键更易被水解

一、核酸的水解 核酸可被水解的位点有磷酸酯键和糖苷键， 其中糖苷键更易被水解

核酸的酸水解 嘌呤碱的糖苷键比嘧啶碱的糖苷键对酸更不稳 定,对酸最不稳定的是嘌呤与脱氧核糖之间的糖苷 键。DNA在pH1.6于37℃对水透析可完全除去嘌呤 碱;在pH2.8于100℃加热Ih,也可完全除去嘌呤碱。 为了水解嘧啶糖苷键,需要较高的温度。用甲 酸(98%~100%)密封加热至175℃2h,无论 RNA或DNA都可以完全水解,产生嘌呤碱和嘧啶 碱,缺点是尿嘧啶的回收率较低。改用三氟乙酸在 155℃加热60mn(对DNA)或80min(对RNA), 嘧啶碱的回收率显著提髙

核酸的酸水解 嘌呤碱的糖苷键比嘧啶碱的糖苷键对酸更不稳 定，对酸最不稳定的是嘌呤与脱氧核糖之间的糖苷 键。DNA在pH1.6于37℃对水透析可完全除去嘌呤 碱；在pH2.8于100℃加热1h，也可完全除去嘌呤碱。 为了水解嘧啶糖苷键，需要较高的温度。用甲 酸（98%～100%）密封加热至175℃ 2h，无论 RNA或DNA都可以完全水解，产生嘌呤碱和嘧啶 碱，缺点是尿嘧啶的回收率较低。改用三氟乙酸在 155℃加热60min（对DNA）或80min（对RNA）， 嘧啶碱的回收率显著提高

核酸的碱水解 RNA的磷酸酯键易被碱水解,产生核苷酸。 DNA的磷酸酯键则不易被碱水解。这是因为RNA 的核糖上有2’—OH,在碱作用下形成磷酸三酯。 磷酸三酯极不稳定,随即水解,产生核苷2’,3 环磷酸酯。该环磷酸酯继续水解产生2一核苷 酸和3—核苷酸。 DNA一般对碱稳定,若在1mo/ L Naoh中加 热至100℃4h,可以得到小分子的寡聚脱氧核苷 酸

核酸的碱水解 RNA的磷酸酯键易被碱水解，产生核苷酸。 DNA的磷酸酯键则不易被碱水解。这是因为RNA 的核糖上有2’－OH，在碱作用下形成磷酸三酯。 磷酸三酯极不稳定，随即水解，产生核苷2’ ，3’ －环磷酸酯。该环磷酸酯继续水解产生2’－核苷 酸和3’－核苷酸。 DNA一般对碱稳定，若在1mol/L NaOH中加 热至100℃ 4h，可以得到小分子的寡聚脱氧核苷 酸

核酸的酶水解 水解核酸的酶种类很多。非特异性水 解磷酸二酯键的酶为磷酸二酯酶,如蛇毒 磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶。专一水解 核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶。另外还有 非特异水解糖苷键的糖苷酶

核酸的酶水解 水解核酸的酶种类很多。非特异性水 解磷酸二酯键的酶为磷酸二酯酶，如蛇毒 磷酸二酯酶和牛脾磷酸二酯酶。专一水解 核酸的磷酸二酯酶称为核酸酶。另外还有 非特异水解糖苷键的糖苷酶

核酸酶的分类工 按底物专一性分类:作用于RNA的称为RNA酶 ( ribonuclease, RNase);作用于DNA的称为 DNA酶( deoxyribonuclease, DNase)。 按对底物作用的方式可分为核酸内切酶 ( endonuclease)和核酸外切酶( exonuclease) 少数核酸酶既可内切又可外切

核酸酶的分类Ⅰ ➢按底物专一性分类：作用于RNA的称为RNA酶 （ribonuclease，RNase）；作用于DNA的称为 DNA酶（deoxyribonuclease，DNase）。 ➢按 对 底 物 作 用 的 方 式 可 分 为 核 酸 内 切 酶 （endonuclease）和核酸外切酶（exonuclease）。 少数核酸酶既可内切又可外切

核酸酶的分类Ⅱ 按磷酸二酯键断裂的方式可将核酸酶分为两类, 类断裂磷酸二酯键后磷酸保留在5’位,一类磷 酸保留在3位。 作用于双链的为双链酶,作用于单链的为单链 酶。核酸外切酶有5-3方向切割的,也有3’-5 方向切割的,分别称为5→3外切酶和35外切 酶。还有对特定核苷酸序列部位进行切割的

核酸酶的分类Ⅱ ➢按磷酸二酯键断裂的方式可将核酸酶分为两类， 一类断裂磷酸二酯键后磷酸保留在5’位，一类磷 酸保留在3’位。 ➢作用于双链的为双链酶，作用于单链的为单链 酶。核酸外切酶有5’→3’方向切割的，也有3’→5’ 方向切割的，分别称为5’→3’外切酶和3’→5’外切 酶。还有对特定核苷酸序列部位进行切割的

二、核酸的酸碱性质

二、核酸的酸碱性质

碱基的解离 NH 2 NH 2 NH 2 H p1=46N pK2=125 N ±H ±H O O H H O 胞嘧啶的解离

碱基的解离 胞嘧啶的解离

碱基的解离I NH 2 NH 2 NH 2 H p1=46N pK2=125 N ±H ±H O O H H O 胞嘧啶的解离

碱基的解离Ⅰ 胞嘧啶的解离