PPT《第一章 核酸的结构与功能》

第一章 核酸的结构与功能 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 核酸的研究历史和重要性

第二节 核酸的分类和基本结构单位―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 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). 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)1944 Avery 等通过肺炎球菌转化试验证明DNA是遗传物质1953 Watson和Crick提出DNA结构的双螺旋模型1958 Crick提出遗传信息传递的中心法则70年代 建立DNA重组技术80年代以后 分子生物学、分子遗传学等学科突飞猛进发展,实施人类基因组计划(HGP) 核酸的基本结构单位―核苷酸

1 核酸分子中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2 细胞内游离核苷酸及其衍生物 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? P O- O O O- 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 U T Purihes Adenine Guanine A G 基本碱基结构和命名 嘌呤 嘧啶 Adenine (A) Guanine (G) Cytosine (C) Uracil (U) Thymine (T) 核苷酸的结构和命名 腺嘌呤核苷酸( AMP) Adenosine monophosphate 脱氧腺嘌呤核苷酸(dAMP) Deoxyadenosine monophosphate OH 鸟嘌呤核苷酸(GMP)胞嘧啶核苷酸(CMP)尿嘧啶核苷酸(UMP) 脱氧鸟嘌呤核苷酸(dGMP)脱氧胞嘧啶核苷酸(dCMP)脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP) H P P P P P P P P 常见(脱氧)核苷酸的结构和命名 鸟嘌呤核苷酸(GMP) 尿嘧啶核苷酸(UMP) 胞嘧啶核苷酸(CMP) 腺嘌呤核苷酸(AMP) 脱氧腺嘌呤核苷酸(dAMP) 脱氧鸟嘌呤核苷酸(dGMP) 脱氧胞嘧啶核苷酸(dCMP) 脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP) 几种稀有核苷酸 假尿苷(?) 二氢尿嘧啶(DHU) Am CH3 CH3 H3C m26G H H

5 O P O OH O A (G) O O OH CH2 H H H H cAMP(cGMP)的结构 Cyclic adenylie (Guanine)acid 核糖和脱氧核糖 细胞内游离核苷酸及其衍生物 多磷酸核苷酸 环核苷酸 辅酶类核苷酸. 5?-NMP 5?-NDP 5?-NTPN=A、G、C、U 5?-dNMP 5?-dNDP 5?-dNTP N=A、G、C、T 腺苷酸及其多磷酸化合物 AMP Adenosine monophosphate ADP Adenosine diphosphate ATP Adenosine triphosphate