基础生物化学-核酸的结构与功能课件
合集下载
生物化学 第二章 核酸化学
1 核苷酸的组成
核酸化学
• 核苷酸是核苷的磷酸酯。作为DNA或RNA结构单元的 核苷酸分别是5′-磷酸-脱氧核糖核苷酸和5′-磷酸-核糖 核苷酸。核苷酸 核苷+磷酸
戊糖+碱基+磷酸
O
HO P OH2C O B OH
O
HO P OH2C O B OH
OH OH
OH
核糖核苷酸
脱氧核糖核苷酸
B=腺 嘌 呤 ， 鸟 嘌 呤 ， 胞 嘧 啶 ， 尿 嘧 啶 或 胸 腺 密 啶
核酸化学
格里菲斯——肺炎双球菌转化实验
多 糖 类 荚 膜
R型菌
（粗糙、 无毒性）
S型菌
（光滑、 有毒性）
核酸化学
将R型活菌注入小鼠体内
一段时间后
核酸化学
将S型活菌注入小鼠体内
一段时间后
核酸化学
将杀死的S型菌注入小鼠体内
一段时间后
核酸化学
将R型活菌与杀死的S型菌注入小鼠体内
一段时间后
细菌发生转化，性状的转化可以遗传。
O
（N = A、G、C、U、T）
O-
P
O
5´
CH2
O
N 碱基
O-
磷酸
4´ H
H 1´
O H 3´
2´ H
OH (O)H
核糖
(一)、戊糖
核酸化学
组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为 βD-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为β-D-核糖。
HOCH2 O OH HH
H
H
OH OH
D-核糖
Ribose
HOCH2 O OH HH
（四）核苷酸nucleotide
核酸化学
核酸-高二化学课件(人教版2019选择性必修3)
（2）戊糖
核糖或脱氧核糖，以环
状结构存于核酸中。
核糖
（3）碱基 具有碱性(氨基）的杂环有机化合物
脱氧核糖
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
尿嘧啶(U)
（4）核酸的组成元素 C、H、O、N、P 等。
胸腺嘧啶(T)
2、核酸的组成 核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
核糖 碱基A、G、C、U
2、2020年的春节期间，新冠病毒肆虐。因为核酸是生命的基础物质， 是病毒的“身份证”，所以患者的确诊需要病毒的核酸检验。以下关
于核酸的论述正确的是( D)
A.核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的 B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基 C.核酸、核苷酸都是高分子化合物 D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传 起重要作用
三、核酸的生物功能
核酸是生物体遗传信息的载体
基因：有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息
DNA的生物功能 ①DNA分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状 ②在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制,传递遗传信息 RNA的生物功能 RNA主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。
第四章 生物大分子
第三节 核酸
学习目标
1、了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能；知道核酸与 核苷酸、戊糖、碱基、磷酸之间的关系，能辨识核糖核酸、脱氧核糖核 酸中的磷酯键，能从结构角度认识核酸分子形成过程及水解过程。 2、了解DNA分子中基本结构单元之间的连接方式，能基于氢键分析碱 基的配对原理，形成对DNA双螺旋空间结构的整体认识。 3、认识人工合成核酸的意义，能说明核酸对于生命遗传的意义。
生物化学课件之核酸的结构和性质
tRNA怎样识别 mRNA上相应 的密码子
RNA的三级结构
tRNA二级结构中突环上未配对的碱基， 由于RNA链的再度扭曲而与另一突环上 的未配对碱基相遇，形成新的氢键配对 关系，其结果是平面花形结构变成立体 花形结构。
tRNA的三级结构象一个倒写的L形字母。
DNA的三级结构－超螺旋
电 话 线 的 螺 旋 和 超 螺 旋
书写方法
A G T G C T
5 P
P
P
P
P
P
OH 3
5 pApCpTpGpCpT-OH 3
5 A C T G C T 3
二、核酸的高级结构 1、DNA 二级结构——双螺旋结构模型 DNA双螺旋结构模型提出的依据 目前公认的DNA双螺旋结构模型的建立，主要有两 方面依据： I 、DNA碱基组成的定量分析； II、DNA纤维和DNA晶体的X光衍射分析。 Wastson和Crick两人在1953年提出的DNA分子双 螺旋结构模型在分子生物学发展上具有划时代 的贡献，为分子生物学和分子遗传性的发展奠 定了基础。
（1）主链 核酸的主链骨架是磷酸和戊糖相间排列成的长链， 碱基挂在戊糖的另一侧。 （2）核酸分子的两个末端： 5’-OH末端(5’-末端)和3’-OH末端(3’-末端)
（3）一级结构的书写方向规定为5’-末端3’-末端 ① 线条书写：竖线表示核糖的碳链，A、C、T、G 表示不同的碱基，P代表磷酸基，由P引出的斜线 一端与C3’相连，另一端与C5’相连。 ② 文字式书写：P在碱基左侧，表示P在C5’位置上， P在碱基右侧，表示P在C3’位置上。有时，P也可 以省略，这两种写法对DNA与RNA分子都适用。
嘧啶(pyrimidine)
5 4 3 2 N
O
生物化学 第13章 核酸结构
Cytosine Thymine Uracil
Adenine
Guanine
Phosphate
Nitrogenous base
Pentose sugar
HOCH2
OH
HOCH2
OH
HO
H
Ribose (in RNA) Doxyribose (in DNA)
（二）核酸的基本结构单位——核苷酸
6、核苷酸的衍生物
OH
2´ H (O)H
（二）核酸的基本结构单位——核苷酸
4、核苷酸 nucleotide
核苷酸是核苷的磷酸酯。作为DNA或RNA结构单元的核 苷酸分别是5′-磷酸-脱氧核糖核苷和5′-磷酸-核糖核苷。
O
HO P OH2C O B OH
O
HO P OH2C O B OH
OH OH
OH
核糖核苷酸
脱氧核糖核苷酸
3、mRNA一级结构的特 点
真核细胞mRNA的3’-末端有一段长达200个核 苷酸左右的聚腺苷酸(polyA) ，5’-末端有一个 甲基化的鸟苷酸，称为“帽子结构” 。
问题：大部分真核细胞mRNA的3′-末端都具有多聚（ ）
三、DNA的高级结构
1953年，J. Watson 和F. Crick 在前人研 究工作的基础上，根 据 DNA 结 晶 的 X- 衍 射图谱和分子模型， 提出了著名的DNA双 螺旋结构模型，并对 模型的生物学意义作 出了科学的解释和预 测。
（三）多聚核苷酸
多聚核苷酸是通过核苷酸的5’-磷酸基与 另一分子核苷酸的C3’-OH形成磷酸二酯 键相连而成的链状聚合物。
由脱氧核糖核苷酸聚合而成的称为DNA 链；
由核糖核苷酸聚合而成的则称为RNA链。
生物化学《生物化学》
第二章核酸的结构和功能一．名词解释变性和复性分子杂交增色效应和减色效应Tm cAMP Chargaff定律二．填空题1、tRNA的二级结构呈（）型。
2、DNA变性后，紫外吸收（）。
3、核苷由（）和（）组成。
4、维持DNA双螺旋稳定的作用力是（）。
5、碱基当量定律： A =（）、G =（）。
6、 DNA的一级结构是指DNA中各种脱氧核苷酸之间的（）和（）。
三．判断题1、核酸变性后其分子量也发生改变。
（）2、RNA主要分布于细胞核中。
（）3、稀有核苷酸主要存在于tRNA中。
（）4、DNA的三级结构呈倒 L 型。
（）5、原核生物的mRNA是单顺反子。
（）6、分子杂交只发生于不同分子的DNA之间。
（）7．B-DNA是反平行双链右手螺旋。
（）8、DNA链一级结构的读向是3′→ 5′（）四．1、有一DNA片段是pCTGGAC，另有两条片段互补，①条对还是②条对（）①pGACCTC ②pGTCCAG（因为DNA片段是5ˊ→3ˊ，互补就应该是从3ˊ→5ˊ，所以②对。
）2、如果Tm高，那么A+T的量是高还是低，Tm高说明G+C含量高，G+C三个H键熔解温度比A=T二个氢键的高。
3、DNA一个螺旋有几个碱基对？10个，若某DNA的分子量是3×107，每一对碱基的分子量是670，问这DNA的长度是多少？要计算长度先必须算碱基对一个碱基对上升高度是34A所以，3.4×44776=15.22×10-4cm,那么这一段有多少个螺旋?等于4478个螺旋.五．问答题1、某DNA样品含腺嘌呤15.1%（按摩尔碱基计），计算其余碱基的百分含量。
2、DNA双螺旋结构是什么时候，由谁提出来的？试述其结构模型。
3、tRNA的结构有何特点？有何功能？4、DNA和RNA的结构有何异同？5、嘧啶、核苷、核苷酸和核酸在分子结构上的关系6、 E.chargaff定则的内容是什么？第三章蛋白质化学一．名词解释等电点（pI）肽键和肽链肽平面及二面角一级结构二级结构三级结构四级结构超二级结构结构域蛋白质变性与复性分子病肽二．问答题和计算题1、为什麽说蛋白质是生命活动最重要的物质基础？2、试举例说明蛋白质结构与功能的关系（包括一级结构、高级结构与功能的关系）。
生物化学第三章核酸化学
核糖核酸酶类
牛胰核糖核酸酶：存在于牛胰中，简称为 RNaseⅠ，只作用于RNA，十分耐热，是具 有极高专一性的内切酶。 核糖核酸酶T1：从米曲霉中获得的，耐热， 耐酸，专一性更强。 核糖核酸酶T2：来源同T1，核酸酶：也叫做DNaseⅠ， 需要镁离子参与，切断双链DNA或者单链 DNA为寡聚核苷酸，平均长度为4个核苷酸。 ② 牛脾脱氧核糖核酸酶：也叫做DNaseⅡ， 需要钠离子激活，镁离子抑制活性。 ③ 限制性内切酶：主要降解外源性DNA，目 前发现有数千种，是基因工程最重要的工 具酶。
RNA功能的多样性
① ② ③ ④ ⑤ 控制蛋白质的生物合成； 作用于RNA转录后的加工与修饰； 基因表达与细胞功能调节； 生物催化与其他的细胞功能 遗传信息的加工与进化
第三节
核酸的分子结构
一． 核酸中核苷酸的连 接方式 二． DNA的分子结构 三． RNA的分子结构
核酸中核苷酸的连接方式
1. 核苷酸可以被酸、碱 和酶水解，水解后产 生寡核苷酸、核苷酸、 核苷和碱基。 2. 实验证明，核苷酸是 通过磷酸二酯键彼此 相连，并且形成的是 3’-5’磷酸二酯键（后 面核酸降解中详细说 明）。
tRNA的一级结构特点
① 一般由73-78个核苷酸组成； ② 碱基中有较多的稀有碱基； ③ 3’末端均有CCA-OH结构，用以携带氨基 酸，5’多为pG或者pC。
tRNA的二级结构特点
① 氨基酸臂，由3’和5’末端的7对互补碱基构 成，携带氨基酸，富含G，形成双螺旋； ② 二氢尿嘧啶环，8-12个核苷酸组成，由34对碱基构成双螺旋； ③ 反密码子环，7个核苷酸组成，其中3个组 成反密码子环； ④ 额外环，是tRNA分类的重要标志 ⑤ TψC环，是tRNA中起连接作用的。
生物化学第二章核酸
（五）体内重要的游离核苷酸及其衍生物
1、多磷酸核苷酸
NDP NTP (A，G, C, U）
dNDP dNTP (A，G, C, T）
H N
N H
N
H
9
N
H
O-
O-
O-
腺嘌呤
~ ~ -O— P -O— P -O— P HOH2C5′ O OH
‖
‖
O
O
‖
O
4′
1′
3′ 2′
M-单 D-二 T－三 P-磷酸
Erwin Chargaff （1905－1995）
3、 DNA 分子X射线衍射照片
DNA 分子 X射线衍射照片
4、DNA双螺旋结构模型（double-helical structure） 1953年，James Watson & Francis
James Watson & Francis Crick
第二章 核酸的结构和功能
Structure and function of Nucleic Acid
核 酸(nucleic acid)
是以核苷酸为基本组成单位的生 物大分子，携带和传递遗传信息。
核酸的种类、分布和功能
脱氧核糖核酸
(deoxyribonucleic acid, DNA)
分布于细胞核（98％），线 粒体，叶绿体， 质粒。
由于几何形状的限制，碱基对只能由嘌呤和嘧啶配对，即A 与T，G与C。这种配对关系，称为碱基互补。A和T之间形 成两个氢键， G与C之间形成三个氢键。
碱基配对和氢键形成
3、双螺旋横截面的直径约为2 nm，相邻两个 碱基平面之间的距离（轴距）为0.34 nm， 每10个核苷酸形成一个螺旋，其螺距（即螺 旋旋转一圈的高度）为3.4 nm。
核酸的结构、功能与核苷酸代谢—核酸的理化性质(生物化学课件)
核酸的结构与功能
（1）mRNA
3.RNA的结构与功能 （2）tRNA
（3）rRNA
（1）核酸的紫外吸收 4.核酸的理化性质 （2）DNA变性和复性
点滴积累
• 1.核酸具有紫外吸收特性，其最大吸收峰在260nm。 • 2.Tm值的大小与G、C含量成正比关系。 • 3.核酸杂交技术用于定性、定量检测目标DNA或RNA片段，
基tR本N单A 位
血糖
**
4.1
核酸的紫分分类类 外吸收
• 一、核酸的一般理化性质
分子量大，两性电解质，通常表现为酸性。 DNA为白色纤维状固体；RNA为白色粉末状固体。 溶解性：均微溶于水；不溶于一般有机溶剂，在70%
乙醇中形成沉淀。 粘度：DNA粘度很大，而RNA粘度小得多。 DNA对碱稳定，而RNA被稀碱水解。
• 二、核酸的紫外吸收性质
吸光度
碱基具有共轭双键，因此 具有紫外吸收性质，其吸收 高峰接近260nm。 考点
可利用这一性质定量测定 核酸的含量
波长（nm）
DNA 紫外吸收光谱 1.天然DNA;2.变性DNA;3．核苷酸吸收值
在基因结构分析、基因定位、遗传病诊断等方面应用广泛。
《生物化学》
目录
CONTENTS
核酸结构、功能与核苷酸代谢
1
核酸的分子组成
2
DNA的结构与功能
3
RNA的结构与功能
4
核酸的理化性质
5
*核*酸的代谢
目录
CONTENTS
核酸结构、功能与核苷酸代谢
4.核酸的理化性质
4.1
核酸的紫外吸收
4.2
DNA的变性和复性
核酸的变性、复性与分子杂交 （一）核酸的变性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.2.1 DNA的分子结构 1.2.1.1 DNA的一级结构
DNA的一级结构是组成DNA分子的脱氧核苷 酸的连接方式和排列顺序。 DNA是由很多个dAMP、dGMP、dCMP和dTMP 通过3’,5’ -磷酸二酯键连成的无分支双链 线状或环状多核苷酸。 E. coli DNA 4106bp，1.4 106nm； 人DNA 2.9 109bp 9.9 108nm
Avery （1877-1955）
13
Avery的肺炎球菌转化实验
降解S型菌提取物中的蛋白 老鼠死亡
降解S型菌提取物中的DNA
老鼠存活
提纯S型菌提取物中的DNA
老鼠死亡率提高
14
Avery的结论
脱氧核糖核酸（DNA）很可能是引起
肺炎球菌转化的转化因子——遗传物质。
请改进肺炎球菌转化实验以验证遗传信息 的载体是何种生物大分子？
A. 从S型菌中分别提取四类生物分子进行 转化。 B. 从S型菌中分别破坏四类大分子之一进行转化。
C. 深入全面研究四类大分子的空间结构。
D. 更进一步深入研究肺炎球菌的特点。 E. 其他更好的方法。
1944年，美国的Avery等人在Griffith细菌转化实 验的基础上，设计了新的实验，提出了新的观点。
核糖
脱氧核糖
1.1.3.2 碱基(base)
嘧啶
嘌呤
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
尿嘧啶
1.1.3.3 核苷
腺苷
胞苷
1.1.3.4 核苷酸和稀有核苷酸
脱氧腺苷酸
脱氧鸟苷酸
脱氧胸腺苷酸
脱氧胞苷酸
腺苷酸
鸟苷酸
尿苷酸
胞苷酸
稀有核苷酸：核酸中的稀有核苷酸是碱 基或戊糖被修饰后形成的。 核酸中的稀有核苷酸常以其核苷的形式 表示。常见的为甲基化修饰以“m” （methy-）表示，修饰基团在碱基上 的写在碱基符号的左方，修饰基团在 戊糖上的写在碱基符号的右方，修饰 基团个数写在其右下角，修饰位置写 在右上角。
8
死亡的S型菌
非致病 的R型菌 死亡S菌和活的
R菌混合培养
老鼠死亡
转化实验
9
细菌转化
R型菌变成S型 菌注射老鼠死 亡
死亡S型菌中的 遗传物质
转化进入R型 菌体内
已有资料显示以下四类分子可能是遗传物 质： 1. 蛋白质分子组成——20种氨基酸 2. 核酸分子组成——4种核苷酸 3. 多糖分子组成——大于4种单糖 4. 脂质分子组成——大于4种脂类
让我们来探索这个问题吧！
1928年，英国的Griffith在研究肺炎致 病性细菌的实验过程中，进行了转化实验。
非致病的R型肺炎球菌
致病的S型肺炎球菌
5
Griffith的肺炎球菌转化实验
注射
致病的S型菌
老鼠死亡
致病细菌
6
非致病的R型菌
老鼠正常
非致病细菌
7
加热
致病的S 型菌
死亡的S型菌
老鼠正常
被杀死的致病细菌
RNA 主要存在于细胞质(90%)，少量存在于核仁中
mRNA
tRNA rRNA
存在于细胞质中，占总RNA的5~10%。 存在于细胞质中，占总RNA的10~15% 存在于核糖体中， 占总RNA的75~80%
1.1.3 核酸的化学组成
核酸
核苷酸
核苷 磷酸
碱基（嘌呤和嘧啶）核糖或脱氧核糖
1.1.3.1 核糖和脱氧核糖
糖基的C-3’位
糖基的C-5’位
字符式：用A、T、G、C、U代表碱基，用P代表 磷酸残基。核酸分子中的糖基、糖苷键和酯 键等均省略不写，将碱基和磷酸相间排列即 可。 省略了糖基，简写式中出现T的为DNA链，出现 U则为RNA链。以5‘和3’表示链的末端及方向， 分别置于简写式的左右二端。 5’pApCpTpTpGpApApCpG3’ DNA
第一章 核酸的结构与功能
1.1 核酸的种类、分布和化学组成
1.2 核酸的分子结构 1.3 核酸的理化性质及其应用
1.1 核酸的种类、分布及化学组成
1.1.1 核酸的生物学功能 1.1.2 核酸的种类和分布 1.1.3 核酸的组成
什么东西让 他们的相貌 如此相似！
基因
遗传信息
何种生物 分子？
遗传物质究竟是什么？
15
实验结果分析图
提取蛋白 破坏蛋白 提取多糖 破坏多糖 提取脂类 破坏脂类 破坏DNA 蛋白转化R型菌为S菌失 败 混合物转化R菌为S菌成 功 多糖转化R型菌为S菌失 败 混合物转化R菌为S菌成 功 脂类转化R型菌为S菌失 败 混合物转化R菌为S菌成 功 混合物转化R型菌为S菌 失败 老鼠存活 老鼠死亡 老鼠存活 老鼠死亡 老鼠存活 老鼠死亡 老鼠存活
核酸
nucleic acid
核糖核酸
ribonucleic acid RNA 信使RNA（messenger RNA, mRNA ）
核糖体RNA（ribosome RNA, rRNA）
转运RNA（transfer RNA, tRNA）
脱氧核糖核酸
deoxyribonucleic acid DNA
DNA 主要存在于细胞核，是染色质的主要成分；原核生物DNA主要存在于 类核（nucleoid）中；在核外也存在有少量DNA，如线粒体DNA、 叶绿体DNA以及细菌的质粒（plasmid）。
提取DNA
转化R型菌为S菌成功
老鼠死亡
1.1.1 核酸的生物学功能
核酸是生物体内最重要的生物 大分子，任何生物 体，甚至无细胞 结构的病毒和噬菌体都含有核酸。 核酸在生物的个体发育、生长繁殖、 遗传变异等生命过程中起着极为重 要的作用。
1.1.2 核酸的种类和分布
核酸主要存在于细胞核中，含量占细胞 干重的5～15%。 核酸根据核酸的化学组成和生物学功 能，将核酸分为： 核糖核酸（ribonucleic acid RNA） 脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid DNA
稀有核苷
1.1.3.5 胞内的游离核苷酸及 其衍生物
• 细胞中还有一些游离的核苷酸及其衍生 物，其中较重要的为多磷酸核苷酸、环 式单核苷酸和辅酶类单核苷酸。
多核苷酸与环化核苷酸
Β－巯基乙胺
泛酸
辅酶A
烟酰胺
辅酶 I （烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）
核黄素
FAD (黄素腺嘌呤二核苷酸)
1.2 核酸的分子结构
DNA分子中链骨架是固定不变的，脱氧核 糖核苷酸的排列顺序实质上是碱基的排 列顺序。 核酸链的简写式：核酸分子的简写式可简 明表示高度复杂的核酸分子。简写式表 示的是核酸分子的一级结构，即核酸分 子中的核苷酸（或碱基）排列顺序。书 写方式由5’ → 3’ 端。
线条式：以竖线和斜线分别表示糖基和磷 酸酯键。
DNA的一级结构是组成DNA分子的脱氧核苷 酸的连接方式和排列顺序。 DNA是由很多个dAMP、dGMP、dCMP和dTMP 通过3’,5’ -磷酸二酯键连成的无分支双链 线状或环状多核苷酸。 E. coli DNA 4106bp，1.4 106nm； 人DNA 2.9 109bp 9.9 108nm
Avery （1877-1955）
13
Avery的肺炎球菌转化实验
降解S型菌提取物中的蛋白 老鼠死亡
降解S型菌提取物中的DNA
老鼠存活
提纯S型菌提取物中的DNA
老鼠死亡率提高
14
Avery的结论
脱氧核糖核酸（DNA）很可能是引起
肺炎球菌转化的转化因子——遗传物质。
请改进肺炎球菌转化实验以验证遗传信息 的载体是何种生物大分子？
A. 从S型菌中分别提取四类生物分子进行 转化。 B. 从S型菌中分别破坏四类大分子之一进行转化。
C. 深入全面研究四类大分子的空间结构。
D. 更进一步深入研究肺炎球菌的特点。 E. 其他更好的方法。
1944年，美国的Avery等人在Griffith细菌转化实 验的基础上，设计了新的实验，提出了新的观点。
核糖
脱氧核糖
1.1.3.2 碱基(base)
嘧啶
嘌呤
腺嘌呤
鸟嘌呤
胞嘧啶
胸腺嘧啶
尿嘧啶
1.1.3.3 核苷
腺苷
胞苷
1.1.3.4 核苷酸和稀有核苷酸
脱氧腺苷酸
脱氧鸟苷酸
脱氧胸腺苷酸
脱氧胞苷酸
腺苷酸
鸟苷酸
尿苷酸
胞苷酸
稀有核苷酸：核酸中的稀有核苷酸是碱 基或戊糖被修饰后形成的。 核酸中的稀有核苷酸常以其核苷的形式 表示。常见的为甲基化修饰以“m” （methy-）表示，修饰基团在碱基上 的写在碱基符号的左方，修饰基团在 戊糖上的写在碱基符号的右方，修饰 基团个数写在其右下角，修饰位置写 在右上角。
8
死亡的S型菌
非致病 的R型菌 死亡S菌和活的
R菌混合培养
老鼠死亡
转化实验
9
细菌转化
R型菌变成S型 菌注射老鼠死 亡
死亡S型菌中的 遗传物质
转化进入R型 菌体内
已有资料显示以下四类分子可能是遗传物 质： 1. 蛋白质分子组成——20种氨基酸 2. 核酸分子组成——4种核苷酸 3. 多糖分子组成——大于4种单糖 4. 脂质分子组成——大于4种脂类
让我们来探索这个问题吧！
1928年，英国的Griffith在研究肺炎致 病性细菌的实验过程中，进行了转化实验。
非致病的R型肺炎球菌
致病的S型肺炎球菌
5
Griffith的肺炎球菌转化实验
注射
致病的S型菌
老鼠死亡
致病细菌
6
非致病的R型菌
老鼠正常
非致病细菌
7
加热
致病的S 型菌
死亡的S型菌
老鼠正常
被杀死的致病细菌
RNA 主要存在于细胞质(90%)，少量存在于核仁中
mRNA
tRNA rRNA
存在于细胞质中，占总RNA的5~10%。 存在于细胞质中，占总RNA的10~15% 存在于核糖体中， 占总RNA的75~80%
1.1.3 核酸的化学组成
核酸
核苷酸
核苷 磷酸
碱基（嘌呤和嘧啶）核糖或脱氧核糖
1.1.3.1 核糖和脱氧核糖
糖基的C-3’位
糖基的C-5’位
字符式：用A、T、G、C、U代表碱基，用P代表 磷酸残基。核酸分子中的糖基、糖苷键和酯 键等均省略不写，将碱基和磷酸相间排列即 可。 省略了糖基，简写式中出现T的为DNA链，出现 U则为RNA链。以5‘和3’表示链的末端及方向， 分别置于简写式的左右二端。 5’pApCpTpTpGpApApCpG3’ DNA
第一章 核酸的结构与功能
1.1 核酸的种类、分布和化学组成
1.2 核酸的分子结构 1.3 核酸的理化性质及其应用
1.1 核酸的种类、分布及化学组成
1.1.1 核酸的生物学功能 1.1.2 核酸的种类和分布 1.1.3 核酸的组成
什么东西让 他们的相貌 如此相似！
基因
遗传信息
何种生物 分子？
遗传物质究竟是什么？
15
实验结果分析图
提取蛋白 破坏蛋白 提取多糖 破坏多糖 提取脂类 破坏脂类 破坏DNA 蛋白转化R型菌为S菌失 败 混合物转化R菌为S菌成 功 多糖转化R型菌为S菌失 败 混合物转化R菌为S菌成 功 脂类转化R型菌为S菌失 败 混合物转化R菌为S菌成 功 混合物转化R型菌为S菌 失败 老鼠存活 老鼠死亡 老鼠存活 老鼠死亡 老鼠存活 老鼠死亡 老鼠存活
核酸
nucleic acid
核糖核酸
ribonucleic acid RNA 信使RNA（messenger RNA, mRNA ）
核糖体RNA（ribosome RNA, rRNA）
转运RNA（transfer RNA, tRNA）
脱氧核糖核酸
deoxyribonucleic acid DNA
DNA 主要存在于细胞核，是染色质的主要成分；原核生物DNA主要存在于 类核（nucleoid）中；在核外也存在有少量DNA，如线粒体DNA、 叶绿体DNA以及细菌的质粒（plasmid）。
提取DNA
转化R型菌为S菌成功
老鼠死亡
1.1.1 核酸的生物学功能
核酸是生物体内最重要的生物 大分子，任何生物 体，甚至无细胞 结构的病毒和噬菌体都含有核酸。 核酸在生物的个体发育、生长繁殖、 遗传变异等生命过程中起着极为重 要的作用。
1.1.2 核酸的种类和分布
核酸主要存在于细胞核中，含量占细胞 干重的5～15%。 核酸根据核酸的化学组成和生物学功 能，将核酸分为： 核糖核酸（ribonucleic acid RNA） 脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid DNA
稀有核苷
1.1.3.5 胞内的游离核苷酸及 其衍生物
• 细胞中还有一些游离的核苷酸及其衍生 物，其中较重要的为多磷酸核苷酸、环 式单核苷酸和辅酶类单核苷酸。
多核苷酸与环化核苷酸
Β－巯基乙胺
泛酸
辅酶A
烟酰胺
辅酶 I （烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）
核黄素
FAD (黄素腺嘌呤二核苷酸)
1.2 核酸的分子结构
DNA分子中链骨架是固定不变的，脱氧核 糖核苷酸的排列顺序实质上是碱基的排 列顺序。 核酸链的简写式：核酸分子的简写式可简 明表示高度复杂的核酸分子。简写式表 示的是核酸分子的一级结构，即核酸分 子中的核苷酸（或碱基）排列顺序。书 写方式由5’ → 3’ 端。
线条式：以竖线和斜线分别表示糖基和磷 酸酯键。