1、第二章第二章核酸的化學核酸的化學 核酸是一類重要的生物大分子，擔負著生命信息的儲存與傳遞。 核酸是現代生物化學、分子生物學的重要研究領域，是基因工程操作的核心分子。中心法則中心法則 19581958年年crickcrick將生物遺傳信息的傳遞將生物遺傳信息的傳遞方式稱為中心法則。方式稱為中心法則。 一、核酸的分子組成 核酸完全水解產生嘌呤和嘧啶等堿性物質、戊糖（核糖或脫氧核糖）和磷酸的混合物。核酸部分水解則產生核苷和核苷酸。每個核苷分子含一分子堿基和一分子戊糖，一分子核苷酸部分水解后除產生核苷外，還有一分子磷酸。（一）含氮堿（一）含氮堿 嘌呤堿 腺嘌呤 鳥嘌呤nnnnhnnnnhnh2nnnn

2、honh2nnnnhonh2 嘧啶嘧啶 尿嘧啶 胞嘧啶 胸腺嘧啶nn4561 123onhonhnh2onnhonhonhonhonhnh2onnhonhonh（二）、戊糖 組成核酸的戊糖有兩種。dna所含的糖為-d-2-脫氧核糖； rna所含的糖則為-d-核糖。 ） 磷酸是核酸的組成成分之一，在每個核苷酸中含有一個磷酸基。 ohhohhohohhhoch2hoch2ohhohhhohhd-核糖d-2-脫氧核糖 二、核酸的基本單位核苷酸（一）、核苷 核苷 戊糖+堿基 糖與堿基之間的c-n鍵，稱為c-n糖苷鍵(oh)(oh)胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鳥嘌呤核苷腺嘌呤核苷nnohhonnnh2honno

3、hh2nnnnnnnnh2ohhohhohhhoch2hoch2ohhohhohhohhohhohhhoch2ohhohhohhhoch2oh假尿苷（）次黃苷（肌苷）i黃嘌呤核苷 x二氫尿嘧啶核苷 d取代核苷的表示方式：7-甲基鳥苷 m5g 四、核苷酸四、核苷酸（nucleotide）核苷酸: 核苷+磷酸 戊糖+堿基+磷酸hhhhhhh hh 三、細胞內的重要游離核苷酸三、細胞內的重要游離核苷酸 （一）多磷酸核苷酸（一）多磷酸核苷酸 o-poo-nnnnnh2ohhohhohhoch2o-poo-o-poo-三磷酸腺苷 (atp)ampadpatp（二）環化核苷酸campcgmp 核酸分子中核

4、苷酸的連接為一個核苷酸戊糖3碳上的羥基與下一個核苷酸戊糖5碳上的磷酸脫水縮合成酯鍵，此鍵稱3，5磷酸二酯鍵。許多核苷酸通過該酯鍵連接成長的多核苷酸鏈，即核酸。任務二任務二 核酸的分子結構核酸的分子結構5533磷酸二酯鍵的形成磷酸二酯鍵的形成 核酸的多核苷酸的結構核酸的多核苷酸的結構 （一）（一）dna的一級結構的一級結構 脫氧核糖核酸的排列順序可以用堿基排列順序表 示。連接鍵：3，5-磷酸二酯鍵，磷酸與戊糖順序相 連形成主鏈骨架，堿基形成側鏈。 dna的堿基順序本身就是遺傳信息存儲的分子形式。生物界物種的多樣性即寓于dna分子中四種核苷酸千變萬化的不同排列組合之中。 基因是一段有功能的dna片

5、段，生物細胞中dna分子的最小功能單位（交換單位） 5-磷酸端（常用5-p表示）；3-羥基端（常用3-oh表示），多聚核苷酸鏈具有方向性u53oh t53u dna rna dna rna 5pdapdcpdgpdtoh 3或5acgtgcgt 3acgtgcgtacgtgcgt5papcpgpuoh 35acguaugu 3acguauguacguauguoh oh （二）dna的二級結構 在dna分子中，嘌呤堿基的總數與嘧啶堿基的總數相等1dna的雙螺旋結構特點：如右圖 2雙螺旋穩定的力 氫鍵 堿基堆積力 離子鍵等 3dna二級結構的生物學意義 是dna復制、rna轉錄和方向轉錄的分子基礎

6、，關系到生物遺傳信息的傳遞與表達。 (三）dna的三級結構 dna雙螺旋的進一步扭曲構成三級結構 真核 雙鏈線性dna（dsdna） 三、三、rna的分子結構的分子結構（一）分類（一）分類 1mrna 2trna 3rrna（二）（二）rna堿基組成堿基組成 1a、g、c、u ，稀有堿基較多，穩定性較差，易水解 2多為單鏈結構，少數局部形成螺旋 3分子較小 （三）（三）rna的二級結構的二級結構 生物體內大多數rna分子是單鏈線狀分子，但是單鏈rna分子可以自身回折，使某些含有互補堿基的區段，發生堿基配對形成雙螺旋區；而不能配對的堿基被擠出去，形成突環，即rna的二級結構。 二、二、trnat

7、rnau占占rnarna總量的總量的1515u一種氨基酸對應最少一種一種氨基酸對應最少一種rnarna u分子量分子量2500025000左右，大約由左右，大約由70709090個核苷酸組成，沉降系個核苷酸組成，沉降系數為數為4s4s左右。左右。u分子中含有較多的修飾成分。分子中含有較多的修飾成分。u3-3-末端都具有末端都具有cpcpaohcpcpaoh的結的結構構trna的三級結構的三級結構任務三任務三 核酸的理化性質核酸的理化性質一、一、核酸的一般性質核酸的一般性質兩性解離 ，一般呈酸性（在中性溶液中帶負電荷），微 溶于水，不溶于有機溶劑。u 線性大分子（粘度高。抗剪切力差）u 可用電泳

8、或離子交換（色譜）進行分離u 室溫條件下，dna在堿中變性，但不水解，rna水解二、顏色反應二、顏色反應三、紫外吸收三、紫外吸收 四、核酸的變性、復性和雜交四、核酸的變性、復性和雜交（一）變性（一）變性n變性：穩定核酸雙螺旋次級鍵斷裂，變性：穩定核酸雙螺旋次級鍵斷裂， 空間結構破壞，變成單鏈結構的過程。空間結構破壞，變成單鏈結構的過程。n變性表征：變性表征： 生物活性部分喪失、粘度下降、生物活性部分喪失、粘度下降、 浮力密度升高、紫外吸收增加浮力密度升高、紫外吸收增加 （增色效應）（增色效應）n變性因素：變性因素： phph（11.311.3或或5.05.0） 變性劑（脲、甲酰胺、甲醛）變性劑（脲、甲酰胺、甲醛） 低離子強度、加熱低離子強度、加熱（二）核酸的復性 變性核酸的互補鏈在適當的條件下，重新締合成為雙螺旋結