1、1 核酸的结构与功能,1.1 核酸的种类、分布和化学组成 1.2 DNA的结构 1.3 RNA的结构 1.4 核酸的性质,1.1 核酸的种类、分布和化学组成,核 酸(nucleic acid),是多个核苷酸(nucleotide)的线性多聚体，携带和传递遗传信息。,肺炎双球菌转化实验,S型：平滑型、有毒性、有荚膜（多糖）保护自身，抵抗宿主的免疫系统，进而使宿主死亡 R型： 粗糙型、无毒性、无荚膜,肺炎双球菌,Grifths experiment(1928),有毒性的平滑（右）,无毒性的粗糙型（左）,S型,R型,S型,R型,Avery的离体实验,实验分五种不同的处理方式，如下表所示：,实验表明：
2、高温杀死的S型球菌中有一种物质或称转化因子进入R球菌中，使其转变成S型球菌。,Oswald Theodore Avery( 1877 - 1955 ),Avery等人于1944年在离体条件下完成了Grifths发现的转化过程，证明遗传的物质基础是DNA而不是蛋白质。,一、核酸的种类和分布,信使RNA（messenger RNA，mRNA)：约占细胞总RNA的5在蛋白质合成中起着模板作用,核糖体RNA（ribosoal RNA，rRNA）：约占细胞总RNA的80与蛋白质结合构成核糖体，是合成蛋白质的场所,转移RNA（transfer RNA，tRNA）：约占细胞总RNA的1015在蛋白质合成时起
3、着携带活化氨基酸的作用,RNA,叶绿体、线粒体中也有各自与细胞质不同的mRNA、tRNA和rRNA.,二、核酸的化学组成,糖苷键,磷酸酯键,1、戊糖,为了与碱基分子中的原子编号相区别，戊糖的碳原子编号都要加上“”，如1，5，2等均表示核糖上的某个原子。,核糖,脱氧核糖,D-2-脱氧核糖,D-核糖,-D-核糖的呋喃糖形式,-D-2-脱氧核糖的呋喃糖形式,2、碱 基 p137,胞嘧啶 尿嘧啶 胸腺嘧啶,腺嘌呤 鸟嘌呤,稀有碱基(修饰碱基) 甲基化碱基,嘧啶环,嘌呤环,嘌呤(purine),腺嘌呤(adenine, A)6-氨基嘌呤,鸟嘌呤(guanine, G)2-氨基-6-氧基嘌呤,嘧啶(pyr
4、imidine),胞嘧啶(cytosine, C),尿嘧啶(uracil, U)2,4-二氧基嘧啶,胸腺嘧啶(thymine, T) 2,4-二氧基-5-甲基嘧啶,核苷：A, G, U, C 脱氧核苷：dA, dG, dT, dC,3、 核苷(ribonucleoside),核糖（脱氧核糖）的苷羟基与碱基的亚氨基脱水缩合形成糖苷键(C-N键) 。,嘧啶核苷：C1-N1 嘌呤核苷：C1-N9,4、 核苷酸(ribonucleotide)和稀有核苷酸,核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。,核糖核苷的糖环上有3个自由羟基，可以酯化分别生成2-，3-和5-三种核苷酸。,3-脱
5、氧核苷酸,脱氧核糖核苷的糖环上只有2个自由羟基，只能生成3-和5-脱氧核苷酸。生物体内游离存在的是5-核苷酸，构成核酸大分子的也是5-核苷酸。,5-脱氧核苷酸,表：构成核酸的核苷酸,核酸中的稀有核苷酸常以其核苷的形式表示，常见的甲基化修饰基团 以“m”（methy）表示； 修饰基团在碱基上的写在碱基符号左方，修饰基团在核糖上的写在碱基符号右方； 修饰基团数写在其右下角，修饰位置写在右上角。,例如,表示腺苷碱基6位有两个甲基，即N6,N6-二甲基腺苷,表示鸟苷的2位有2个甲基，第7位有一个甲基，共三个甲基, 表示假尿嘧啶核苷(Pseudo-Uridin) DHU 表示二氢尿嘧啶核苷 (Dihyd
6、ro-Uridin ),稀有核苷酸,5、细胞内的游离核苷酸及其衍生物 p140,多磷酸核苷酸核苷酸在5-磷酸上进一步磷酸化形成的多磷酸化合物为多磷酸核苷酸。ADP、ATP：带有高能酸酐键，常参与细胞代谢能量转换GTP、CTP、UTP：在某些生化反应中也具有传递能量的作用 UDP、ADP、GDP：是多糖合成中葡萄糖基的载体CDP：参与甘油的生物磷脂合成,表：常见的多磷酸核苷酸,多磷酸核苷酸的相互转换,多磷酸核苷酸的相互转换,环化核苷酸cAMP、cGMP：是细胞功能的调节分子和信号分子(称之“第二信使”),第一信使：激素本身是第一信使。激素是多细胞生物在细胞间传递信息的一种化学信使。 第二信使：将细胞外信息传递到细胞内的物质，在生物体内具有广泛的调节作用。,环化核苷酸cAMP、cGMP：是细胞功能的调节分子和信号分子(称之“第二信使”),腺苷酸环化酶,辅酶类核苷酸一些核苷酸或其衍生物还是重要的辅酶或者辅基的组成成分。如：NAD+、NADP+、 CoASH、 FMN、 FAD等,
