核酸的结构、功能与核苷酸代谢化学课件.ppt

1、 第八单元第八单元 核酸的核酸的结构、功能与核苷酸代谢结构、功能与核苷酸代谢 考试要点考试要点1.核苷酸分子组成：分类，基本成分，基本单位2.核酸的分子结构：一级结构，DNA的双螺旋结构3.几种重要的核苷酸 4.核苷酸的分解代谢 核酸的分子组成核酸的分子组成一、核酸的分类一、核酸的分类u脱氧核糖核酸（DNA）：遗传信息的贮存和携带者。真核细胞中98%存在于细胞核,少量存在于线粒体和叶绿体中，原核细胞存在于类核结构中。u核糖核酸（RNA）：参与遗传信息的表达。90%存在于细胞质中。信使核糖核酸（mRNA）转运核糖核酸（tRNA）核蛋白体核糖核酸（rRNA）二、核酸的基本成分 核苷酸核苷酸 磷酸磷

2、酸 核苷核苷 戊糖戊糖：核糖或脱氧核糖核糖或脱氧核糖 碱基碱基：嘌呤嘌呤:腺嘌呤腺嘌呤(A),(A),鸟嘌呤鸟嘌呤(G)(G)嘧啶嘧啶:胞嘧啶胞嘧啶(C),(C),尿嘧啶尿嘧啶 (U)(U)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T)核酸核酸DNADNA、RNARNA化学组成的比较化学组成的比较嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶核糖核糖磷酸磷酸DNAA A，G GC C，T T脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸RNAA A，G GC C，U U核糖核糖磷酸磷酸三、核酸的基本单位三、核酸的基本单位核苷酸核苷酸 u核苷核苷 嘌呤或嘧啶嘌呤或嘧啶碱基碱基与核与核糖糖或脱氧核糖以糖或脱氧核糖以糖苷键相连成为核苷。苷键相连成为核苷。碱基均连接在戊

3、糖的碱基均连接在戊糖的1 1位碳位碳的半缩醛羟的半缩醛羟基上。基上。嘌呤碱基以第嘌呤碱基以第9 9位位氮氮,嘧啶碱基以第嘧啶碱基以第1 1位位氮连接。氮连接。核核 苷苷u核苷酸 核苷与磷酸通过磷酸酯键连接即为核苷酸。核 苷 酸RNARNADNADNA腺苷酸（AMP）脱氧腺苷酸（dAMP）鸟苷酸（GMP）脱氧鸟苷酸（dGMP）胞苷酸（CMP）脱氧胞苷酸（dCMP）尿苷酸（UMP）脱氧胸苷酸（dTMP）核酸的分子结构核酸的分子结构一、核酸的一级结构一、核酸的一级结构（一）3，5-磷酸二酯键一个核苷酸C-3羟基与另一个核苷酸C-5的磷酸脱水缩合形成的酯键，称为3，5-磷酸二酯键。（二）多核苷酸链许多

4、个单核苷酸借3，5-磷酸二酯键相互连接形成的长链。链的一端，磷酸只与戊糖C-5 相连，称为5-磷酸末端；另一端在戊糖C-3端，具有自由羟基，称为C-3 羟基末端。（三）核酸的一级结构 核苷酸在核酸长链上的排列顺序，也称为碱基序列。多聚核苷酸链的方向：53 二、二、DNADNA二级结构二级结构（双螺旋结构）（一）要点：1.DNA分子由两条以脱氧核糖-磷酸作骨架的双链组成，以右手螺旋的方式围绕同一公共轴有规律地盘旋。2.两股单链的戊糖-磷酸骨架位于螺旋外侧，碱基平面垂直于螺旋轴而伸入螺旋之内。每个碱基与对应链上的碱基共处同一平面，并以氢键维持配对关系，螺旋旋转一周为10对碱基。3.碱基配对规律 A

5、与T配对，C与G配对。两碱基之间的氢键是维持双螺旋横向稳定的主要化学键。双螺旋两股单链走向相反，从5向3端追踪两链，一链自下而上，另一链自上而下。双螺旋结构稳定的因素双螺旋结构稳定的因素 氢键氢键 碱基堆积力碱基堆积力 离子键离子键（二）双螺旋结构的生物学意义 DNA双螺旋结构理论极大地促进了近代核酸结构与功能的研究和发展，是生命科学发展史上的杰出贡献。几种重要的核苷酸几种重要的核苷酸一、一、ATPATP、ADPADPATPATP与ADP是体内重要的高能磷酸化合物，ATP分解成ADP时则释放出能量，供给许多生化反应和功能活动的需要。二、二、CAMPCAMP、CGMPCGMP细胞信息传递的第二信

6、使CAMP：3，5-环化腺苷酸CGMP：3，5-环化鸟苷酸 RNARNA的结构与功能的结构与功能组成：组成：AMP GMP CMP UMPAMP GMP CMP UMP 3,5-3,5-磷酸二酯键连接成的多核苷酸磷酸二酯键连接成的多核苷酸链，链，多以单链存在多以单链存在 ，分子较，分子较DNADNA小小 一级结构：核苷酸的排列顺序一级结构：核苷酸的排列顺序 空间结构：单链，局部双链区，碱基配空间结构：单链，局部双链区，碱基配 为为A-UA-U和和G-CG-C，突环，发夹结构，突环，发夹结构一、信使RNA（mRNA）的结构与功能 是蛋白质合成的模板，指导蛋白质 的生 物合成二、转运RNA（tRN

7、A）的结构与功能 是各种氨基酸的转运载体三、核糖体RNA（rRNA）的结构与功能 是蛋白质合成的场所tRNAtRNA二级结构：三叶草型二级结构：三叶草型核酸的理化性质核酸的理化性质一、两性电解质一、两性电解质二、二、260nm260nm处紫外吸收峰处紫外吸收峰 三、核酸的变性三、核酸的变性核酸的核酸的变性变性：核酸双螺旋区的：核酸双螺旋区的氢键氢键断裂变断裂变成单链但并不涉及成单链但并不涉及共价键共价键的断裂。的断裂。TmTm值：值：双螺旋结构失去一半时的温度称该双螺旋结构失去一半时的温度称该 DNADNA的熔点的熔点 或熔解温度，用或熔解温度，用TmTm值表示。值表示。DNADNA的复性：变

8、性的复性：变性DNADNA在适当的条件下，彼在适当的条件下，彼此分开的两条链重新缔合成为双螺旋的此分开的两条链重新缔合成为双螺旋的过程。过程。退火：退火：变性变性DNADNA在缓慢冷却时可以复性，在缓慢冷却时可以复性，冷却的过程叫退火。冷却的过程叫退火。分子杂交分子杂交 两条来源不同但有互补关系的两条来源不同但有互补关系的DNADNA单链，单链，或或DNADNA单链与单链与RNARNA分子，在去掉变性条件后互分子，在去掉变性条件后互补的区段能够退火形成双链补的区段能够退火形成双链DNADNA分子分子DNA/RNADNA/RNA异质双链的过程称为分子杂交。异质双链的过程称为分子杂交。核苷酸的代谢

9、核苷酸的代谢一一 谷氨酰胺谷氨酰胺一碳单位一碳单位天冬氨酸天冬氨酸甘氨酸甘氨酸一碳单位一碳单位 别嘌呤醇别嘌呤醇Gln 嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸 嘧啶核苷嘧啶核苷+Pi 核苷酶核苷酶 嘧啶碱嘧啶碱 戊糖戊糖 二、嘧啶核苷酸分解代谢二、嘧啶核苷酸分解代谢核苷酸酶核苷酸酶嘧啶碱基分解主要在肝内进行嘧啶碱基分解主要在肝内进行 分解产物：嘌呤：尿酸正常值119357mol/L如476mol/L尿酸结晶沉淀嘧啶：-氨基异丁酸（T）、-丙氨酸（U、C）、NH3和CO2，嘧啶降解产物易溶于水 6MP6MP（6-6-巯基嘌呤），巯基嘌呤），次黄嘌呤类似物次黄嘌呤类似物历年试题分析历年试题分析1.RNA分子中所含的

10、碱基是2.DNA分子中所含的碱基是 A.G、C、T、UB.G、A、C、TC.A、G、C、UD.G、A、T、UE.I、C、A、U3.维系DNA两条链形成双螺旋的化学键是A.磷酸二酯键B.N-C糖苷键C.戊糖内C-C键D.碱基内C-C键E.碱基间氢键 4.沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型每旋转一周的碱基对数是A.8B.9C.10D.11E.12 5.核酸分子中百分比含量相对恒定的元素是A.碳（C）B.氢（H）C.氧（O）D.氮（N）E.磷（P）历年考题历年考题1.核酸的各基本单位之间的主要连接键是A.二硫键B.糖苷键C.磷酸二酯键D.肽键E.氢键 2.DNA的二级结构是A.a-螺旋B.b-片

11、层C.b-转角D.超螺旋结构E.双螺旋结构 考点：DNA的二级结构【评析】DNA的基本结构形式是多聚脱氧核糖核苷酸链。两条反平行的多聚脱氧核糖核苷酸链围绕同一中心轴形成双螺旋外形的二级结构。DNA的双螺旋结构有多种形式，其中右手双螺旋结构是DNA的主要二级结构形式。3.DNA碱基组成的规律是 A.A=C；T=G B.A+T=C+G C.A=T；C=G D.（A+T）/（C+G）=1 E.A=G;T=C 考点：DNA碱基组成特点【评析】DNA分子中A与T配对，G与C配对，故A和T含量相同，G和C含量相同。4.存在于核酸分子中的碱基有A.2种B.3种C.4种D.5种E.6种 5.自然界最常见的单核苷酸是A.1核苷酸B.2核苷酸C.3核苷酸D.4核苷酸E.5核苷酸 6.与抗代谢药5-Fu化学结构相似的物质是A.腺嘌吟B.鸟嘌呤C.胸腺嘧啶D.尿嘧啶E.胞嘧啶 7.体内嘌呤碱分解的终产物是A.尿素B.尿胆素C.尿酸D.肌酸E.-氨基酸 评析：本题考点：不同物质在体内的分解产物。尿素是体内解氨毒的产物；尿胆素是铁卟啉化合物代谢的产物；肌酸是氨基酸代谢的产物；本章所涉及-氨基酸有-丙氨酸和-氨基异丁酸，均为嘧啶碱代谢的产物。