生化核酸的结构与功能
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不同点
➢ RNA的戊糖是核糖； ➢ RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。
目录
5′端
四、核酸的一级结构是
C
核苷酸的排列顺序
1.定义
核酸中核苷酸的排
A
列顺序。
由于核苷酸间的差
异主要是碱基不同，所
以也称为碱基序列。
G
3′端
2.书写方法：
AGT GCT 5 P P P P P P OH 3
5 pApCpTpGpCpT-OH 3
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。
核酸的分类及分布
脱氧核糖核酸
(deoxyribonucleic acid, DNA)
存在于细胞核和线粒体
携带遗传信息，并通过复制传递 给下一代。
核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)
多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键构成了具有方 向性的线性分子，称为多聚脱氧核苷酸 (polydeoxynucleotide)，即DNA链。
3',5'-磷酸二酯键的形成
目录
5´-末端 磷酸二酯键 磷酸二酯键
3´-末端
C A G
目录
三、RNA也是具有3’,5’-磷酸二酯键 的线性大分子
➢ RNA也是多个核苷酸分子通过酯化反应形 成的线性大分子，并且具有方向性；
目录
本节:
目的要求
核酸的结构与功能
1.掌握核酸的分类、生物学功能、分子组 成、化学结构特点。
2.掌握核酸一级结构的概念及连接键。
目录
第二节
DNA的空间结构与功能
Dimensional Structure and Function of DNA
DNA的空间结构(spatial structure) 构成DNA的所有原子在三维空间
要点。 （四）熟悉DNA的超螺旋结构、核小体的组成。 （五）掌握RNA的分类、mRNA的结构特点、tRNA一级结构及二
级结构的特点、rRNA的 功能。 （六）掌握DNA的变性、DNA的复性及分子杂交。 （七）了解DNA双螺旋结构的多样性；其他小分子RNA及RNA组
学；核酸的一般理化性 质；核酸酶的概念、分类及作用
多磷酸核苷酸 5′-磷酯键
NH 2 N
N
O
-O P O-
O
OP O-
Fra Baidu bibliotek
O
OPO O-
N
N
CH 2
O
H
H OH
H
H H
脱氧腺嘌呤核苷
脱氧腺嘌呤一磷酸 (dAMP)
脱氧腺嘌呤二磷酸 (dADP)
脱氧腺嘌呤三磷酸 (dATP)
目录
二、DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键 连接形成的大分子
一个脱氧核苷酸3的羟基与另一个核苷酸5的 α-磷酸基团缩合形成 磷酸二酯键 (phosphodiester bond)。
NNHHN22H2
N
NNN
O OO OOO HO PHOO PPH OOOPPP OOOCCHCH2H2OO2O NNN
NNN O
NN N
C H 2O
N
OH OOHH OOHOHH
cAMP
ADANPTAPD+AMP OOHOHHOOHOHH
O P O OH O HNADP+
NH2 N
N
目录
5-核苷酸又可按其在5位缩合的磷酸基的多少，分为一磷酸 核苷（核苷酸）、二磷酸核苷和三磷酸核苷。
分布于细胞核、细胞质、线粒体
是DNA转录的产物，参与遗传信 息的复制与表达。某些病毒RNA 也可作为遗传信息的载体
本 章 第一节 核酸的化学组成及一级结构 主 要 第二节 DNA的空间结构与功能 内 容 第三节 RNA的结构与功能
第四节 核酸的理化性质 第五节 核酸酶
目录
第一节
核酸的化学组成及其一级结构
H O CH 2
O H H O CH 2
OH
5´ O
O
4´
1´
3´ 2´
OH OH
核糖(ribose) （构成RNA）
OH
脱氧核糖(deoxyribose) （构成DNA）
3. 核苷(ribonucleoside)的形成
碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖 苷键连接形成核苷（脱氧核苷）
连接方式：核糖或脱氧核糖C-1’
The Chemical Component and Primary Structure of Nucleic Acid
核酸组成 核酸 (DNA和RNA)
核苷酸
磷酸 核苷和脱氧核苷
戊糖 核糖 脱氧核糖
碱基 嘌呤 嘧啶
目录
目录
碱基
嘌呤(purine，Pu)
N 7
5 6 1N
8 9 NH
43 2 N
5 A C T G C T 3
3.核酸分子的大小表示方法
*单链DNA和RNA用碱基数目表示。 *双链DNA和RNA用碱基对数目表示（bp或Kbp）。
小的核酸片段(<50bp)常被称为寡核苷酸。自 然界中的DNA和RNA的长度可以高达几十万 个碱基。
核酸的结构与功能
（一）掌握核酸的分类、生物学功能、分子组成、化学结构特点。 （二）掌握核酸一级结构的概念及连接键。 （三）掌握DNA的碱基组成及Chargaff规则、DNA的双螺旋结构
OH OH
嘌呤N-9 或嘧啶N-1与脱氧核糖C-1通过β-N-糖 苷键相连形成脱氧核苷(deoxyribonucleoside)。
目录
4. 核苷酸(ribonucleotide)形成
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）。
NN HH 2
NN O
核苷酸：
H O P H OO CCHH 22 OO NN O OH
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
NH
N
NH2
鸟嘌呤(guanine, G)
嘧啶(pyrimidine，Py)
O
54
N 3
612
NH
NH2
N
NH
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
O
H3C NH
NH
O
胞嘧啶(cytosine, C)
NH
O
胸腺嘧啶(thymine, T)
戊糖
AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸：
OO HH OO HH
dAMP, dGMP, dTMP, dCMP
目录
5.体内重要的游离核苷酸及其衍核酸生的结物构与功能
多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP
环化核苷酸: cAMP，cGMP
含核苷酸的生物活性物质：
NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP
与嘌呤环N9或嘧啶环N1 之间形成糖苷键。
H O CH 2 O
NH2
N
1
NO
1´
（1）核苷：AR, GR, UR, CR
OH OH
（2）脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR
目录
脱氧核苷
NH2
NH2
N N
N
1
HOH2C
N
O
H
H
N
H O CH 2 O N
O
1´
H OH
H H
反式脱氧腺苷
糖苷键
➢ RNA的戊糖是核糖； ➢ RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。
目录
5′端
四、核酸的一级结构是
C
核苷酸的排列顺序
1.定义
核酸中核苷酸的排
A
列顺序。
由于核苷酸间的差
异主要是碱基不同，所
以也称为碱基序列。
G
3′端
2.书写方法：
AGT GCT 5 P P P P P P OH 3
5 pApCpTpGpCpT-OH 3
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。
核酸的分类及分布
脱氧核糖核酸
(deoxyribonucleic acid, DNA)
存在于细胞核和线粒体
携带遗传信息，并通过复制传递 给下一代。
核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)
多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键构成了具有方 向性的线性分子，称为多聚脱氧核苷酸 (polydeoxynucleotide)，即DNA链。
3',5'-磷酸二酯键的形成
目录
5´-末端 磷酸二酯键 磷酸二酯键
3´-末端
C A G
目录
三、RNA也是具有3’,5’-磷酸二酯键 的线性大分子
➢ RNA也是多个核苷酸分子通过酯化反应形 成的线性大分子，并且具有方向性；
目录
本节:
目的要求
核酸的结构与功能
1.掌握核酸的分类、生物学功能、分子组 成、化学结构特点。
2.掌握核酸一级结构的概念及连接键。
目录
第二节
DNA的空间结构与功能
Dimensional Structure and Function of DNA
DNA的空间结构(spatial structure) 构成DNA的所有原子在三维空间
要点。 （四）熟悉DNA的超螺旋结构、核小体的组成。 （五）掌握RNA的分类、mRNA的结构特点、tRNA一级结构及二
级结构的特点、rRNA的 功能。 （六）掌握DNA的变性、DNA的复性及分子杂交。 （七）了解DNA双螺旋结构的多样性；其他小分子RNA及RNA组
学；核酸的一般理化性 质；核酸酶的概念、分类及作用
多磷酸核苷酸 5′-磷酯键
NH 2 N
N
O
-O P O-
O
OP O-
Fra Baidu bibliotek
O
OPO O-
N
N
CH 2
O
H
H OH
H
H H
脱氧腺嘌呤核苷
脱氧腺嘌呤一磷酸 (dAMP)
脱氧腺嘌呤二磷酸 (dADP)
脱氧腺嘌呤三磷酸 (dATP)
目录
二、DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键 连接形成的大分子
一个脱氧核苷酸3的羟基与另一个核苷酸5的 α-磷酸基团缩合形成 磷酸二酯键 (phosphodiester bond)。
NNHHN22H2
N
NNN
O OO OOO HO PHOO PPH OOOPPP OOOCCHCH2H2OO2O NNN
NNN O
NN N
C H 2O
N
OH OOHH OOHOHH
cAMP
ADANPTAPD+AMP OOHOHHOOHOHH
O P O OH O HNADP+
NH2 N
N
目录
5-核苷酸又可按其在5位缩合的磷酸基的多少，分为一磷酸 核苷（核苷酸）、二磷酸核苷和三磷酸核苷。
分布于细胞核、细胞质、线粒体
是DNA转录的产物，参与遗传信 息的复制与表达。某些病毒RNA 也可作为遗传信息的载体
本 章 第一节 核酸的化学组成及一级结构 主 要 第二节 DNA的空间结构与功能 内 容 第三节 RNA的结构与功能
第四节 核酸的理化性质 第五节 核酸酶
目录
第一节
核酸的化学组成及其一级结构
H O CH 2
O H H O CH 2
OH
5´ O
O
4´
1´
3´ 2´
OH OH
核糖(ribose) （构成RNA）
OH
脱氧核糖(deoxyribose) （构成DNA）
3. 核苷(ribonucleoside)的形成
碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖 苷键连接形成核苷（脱氧核苷）
连接方式：核糖或脱氧核糖C-1’
The Chemical Component and Primary Structure of Nucleic Acid
核酸组成 核酸 (DNA和RNA)
核苷酸
磷酸 核苷和脱氧核苷
戊糖 核糖 脱氧核糖
碱基 嘌呤 嘧啶
目录
目录
碱基
嘌呤(purine，Pu)
N 7
5 6 1N
8 9 NH
43 2 N
5 A C T G C T 3
3.核酸分子的大小表示方法
*单链DNA和RNA用碱基数目表示。 *双链DNA和RNA用碱基对数目表示（bp或Kbp）。
小的核酸片段(<50bp)常被称为寡核苷酸。自 然界中的DNA和RNA的长度可以高达几十万 个碱基。
核酸的结构与功能
（一）掌握核酸的分类、生物学功能、分子组成、化学结构特点。 （二）掌握核酸一级结构的概念及连接键。 （三）掌握DNA的碱基组成及Chargaff规则、DNA的双螺旋结构
OH OH
嘌呤N-9 或嘧啶N-1与脱氧核糖C-1通过β-N-糖 苷键相连形成脱氧核苷(deoxyribonucleoside)。
目录
4. 核苷酸(ribonucleotide)形成
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）。
NN HH 2
NN O
核苷酸：
H O P H OO CCHH 22 OO NN O OH
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
NH
N
NH2
鸟嘌呤(guanine, G)
嘧啶(pyrimidine，Py)
O
54
N 3
612
NH
NH2
N
NH
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
O
H3C NH
NH
O
胞嘧啶(cytosine, C)
NH
O
胸腺嘧啶(thymine, T)
戊糖
AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸：
OO HH OO HH
dAMP, dGMP, dTMP, dCMP
目录
5.体内重要的游离核苷酸及其衍核酸生的结物构与功能
多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP
环化核苷酸: cAMP，cGMP
含核苷酸的生物活性物质：
NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP
与嘌呤环N9或嘧啶环N1 之间形成糖苷键。
H O CH 2 O
NH2
N
1
NO
1´
（1）核苷：AR, GR, UR, CR
OH OH
（2）脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR
目录
脱氧核苷
NH2
NH2
N N
N
1
HOH2C
N
O
H
H
N
H O CH 2 O N
O
1´
H OH
H H
反式脱氧腺苷
糖苷键