有机化学课件第十八章核酸资料
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有机化学a2教学课件第十八章 氨基酸、多肽、蛋白质和核酸10.ppt
C3H 对 甲 苯 磺 酸
C3H
3 侧链的保护
巯基经常用苯甲基保护，保护基可以在钠、液氨作用下除去。
例如：
HC S2H 上保护基
CH2SCH2C6H5
C 6H 5C2C H+ l Z N H C H C O OR ZNHCHCOOR
4、 接肽的方法
因为羧基活性差，使之变为活性酸酐、活泼酯 等反应，或加去水剂、催化剂。
不同的氨基酸有不同的等电点，所以可以通过测定氨基 酸的等电点来鉴别氨基酸。
中性氨基酸的等电点：pH=6.2~6.8 酸性氨基酸的等电点：pH=2.8~3.2 碱性氨基酸的等电点：pH=7.6~10.8
2、 与茚三酮的反应
O O
O
O OH
OH
O
茚
茚三酮
水合茚三酮
凡是有游离氨基的氨基酸都可以和茚三酮发生呈紫色的反应。 是鉴别氨基酸的最简便、最常用的反应。
O
O
C6H5CH2OCCl (CH3)3COC-
Benzoxycarbonyl （简写Z）
t-Butoxycarbonyl 简写BOC
还有乙酰基
2、 羧基的保护
羧基常通过酯化反应变成甲酯、乙酯、叔丁酯、苄酯进行保护.
H 3N +CHC - C 6 O H 5CO 2H OH H 2NCHC 2C 6O H 5OC
NC ==N
缩合剂：二环己基碳二亚胺 DCC
五 、 多肽结构的测定
基本问题
由哪些氨基酸组成的，每种有多少个？ 这些氨基酸按照什么次序结合成肽键？
测定肽或蛋白质的一级结构需要进行下面几项工作：
一 测定分子中是否存在二硫键
二 检测氨基酸的组成及其相对比例
高中新教材化学课件选择性必修核酸
D
06 核酸与人类健康关系探讨
基因突变与遗传性疾病关系
基因突变定义
指基因序列中碱基对的替换、插入或缺失，导致基因结构改变。
遗传性疾病产生原因
基因突变可引起蛋白质结构和功能异常，进而导致遗传性疾病的发 生。
常见遗传性疾病举例
如镰状细胞贫血、囊性纤维化等。
核酸检测在医学诊断中应用
核酸检测原理
利用特异性引物扩增目标 核酸片段，通过检测扩增 产物判断病原体类型。
05 生物体内重要核酸类物质介绍
tRNA结构和功能特点
结构特点
tRNA呈三叶草形，含有稀有碱基 ，3'端有CCA-OH结构。
功能特点
在蛋白质合成中，tRNA作为氨基 酸的载体，将氨基酸运送到核糖 体上，并根据mRNA的遗传信息 将氨基酸准确地排列成多肽链。
rRNA在核糖体组装中作用
rRNA是核糖体的主要组成部分 ，占核糖体总量的2/3。
PCR技术原理及应用领域
PCR技术原理
PCR（聚合酶链式反应）是一种在体外快速扩增特定DNA片段的技术。它通过 特定的引物和DNA聚合酶，将DNA模板进行反复的变性、退火和延伸，实现 DNA片段的指数级扩增。
应用领域
PCR技术在分子生物学、医学、法医学等领域具有广泛的应用，如基因克隆、 DNA测序、突变分析、遗传病诊断、病原体检测等。
递。
翻译过程
tRNA携带氨基酸进入核糖体，根 据mRNA上的碱基序列合成蛋白质 ，实现遗传信息从RNA到蛋白质的 传递。
调控作用
某些RNA分子如microRNA和 lncRNA等，能够调控基因的表达水 平，影响蛋白质的合成和功能。
基因突变、重组与表达调控
01
基因突变
核酸的化学-PPT精选
核酸的化学
核酸的基本结构单位—核苷酸 DNA的分子结构与功能 RNA的分子结构与功能 核酸的理化性质
第一节 概 述
▪ 核酸(nucleic acid)的分类
分布 功能
DNA（脱氧核糖核酸） 细胞核、线粒体
遗传信息的贮存和携带 者
RNA（核糖核酸） 细胞核、细胞质
参与遗传信息的表 达
▪ 核酸是遗传的物质基础 ▪ 核酸的发现
5′PAPCPGPCPTPGPTPA 3′
或5′ ACGCTGTA 3′
DNA与RNA结构对比
碱基 戊糖
DNA A、G、C、T β,D,2 脱氧核糖
RNA A、G、C、U
β,D 核糖
核苷 脱氧腺苷、鸟苷、 腺苷、鸟苷、胞
胞苷、胸苷
苷、尿苷
核苷 dAMP、dGMP、 AMP、GMP、 酸 dCMP、dTMP CMP、UMP
▪ 二级结构--三叶草形
局部互补配对形成双链结构（茎环样结构） 具有四环四臂 4个环：
核酸的发现
1868年 瑞士外科医生Friedrich Miesher 从脓细胞的 核中分离出的一类含磷的化合物，呈酸性，命名为核酸 nucleic acid
遗传性的研究
肺炎球菌：S型-致病 灭活 不致病 R型-不致病
噬菌体：32P—标记核酸 35S—标记蛋白质
第二节 核酸的基本组成单位—核苷酸
核酸的化学组成
四、核苷酸
• 戊糖C5’羟基与磷酸缩合形成酯键 • (d)NMP、（d）NDP、（d）NTP • 环化核苷酸 如：cAMP、cGMP
NH2
N
N
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
核酸的基本结构单位—核苷酸 DNA的分子结构与功能 RNA的分子结构与功能 核酸的理化性质
第一节 概 述
▪ 核酸(nucleic acid)的分类
分布 功能
DNA（脱氧核糖核酸） 细胞核、线粒体
遗传信息的贮存和携带 者
RNA（核糖核酸） 细胞核、细胞质
参与遗传信息的表 达
▪ 核酸是遗传的物质基础 ▪ 核酸的发现
5′PAPCPGPCPTPGPTPA 3′
或5′ ACGCTGTA 3′
DNA与RNA结构对比
碱基 戊糖
DNA A、G、C、T β,D,2 脱氧核糖
RNA A、G、C、U
β,D 核糖
核苷 脱氧腺苷、鸟苷、 腺苷、鸟苷、胞
胞苷、胸苷
苷、尿苷
核苷 dAMP、dGMP、 AMP、GMP、 酸 dCMP、dTMP CMP、UMP
▪ 二级结构--三叶草形
局部互补配对形成双链结构（茎环样结构） 具有四环四臂 4个环：
核酸的发现
1868年 瑞士外科医生Friedrich Miesher 从脓细胞的 核中分离出的一类含磷的化合物，呈酸性，命名为核酸 nucleic acid
遗传性的研究
肺炎球菌：S型-致病 灭活 不致病 R型-不致病
噬菌体：32P—标记核酸 35S—标记蛋白质
第二节 核酸的基本组成单位—核苷酸
核酸的化学组成
四、核苷酸
• 戊糖C5’羟基与磷酸缩合形成酯键 • (d)NMP、（d）NDP、（d）NTP • 环化核苷酸 如：cAMP、cGMP
NH2
N
N
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
高二化学核酸课件
逆转录的意义
逆转录在生物进化、基因 组学和疾病发生中具有重 要意义，如病毒的复制、 基因重组和基因治疗等。
05
核酸在生物体内的变化
DNA损伤与修复
DNA损伤
DNA在复制过程中可能会受到内源性和外源性因素的干扰，导致碱基错配、 DNA链断裂等损伤。
修复机制
细胞内存在多种DNA损伤修复机制，如错配修复、直接修复、切除修复和重组 修复等，以确保DNA复制的准确性和细胞分裂的稳定性。
核苷的磷酸与五碳糖的羟基之间形成酯键，构成核苷的结构。
核苷酸
根据五碳糖的不同，核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核 糖核苷酸两类。
核苷酸是由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成的大分子化 合物。
脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一 个含氮碱基组成，是DNA的基本组成单位；核糖核 苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一个含氮碱基组成 ，是RNA的基本组成单位。
和药物研发提供理论基础。
04
核酸的合成与复制
DNA的复制
1 2
DNA的半保留复制
DNA复制时，两条母链作为模板，合成子链，最 终形成两个完全相同的DNA分子。
DNA的边解旋边复制
DNA复制过程中，母链解旋，同时合成子链，保 证遗传信息的准确传递。
3
DNA的双向复制
DNA复制从多个起始点同时进行，形成多个子链 ，最终形成完整的DNA分子。
03
核酸的功能
遗传信息的携带者
核酸是遗传信息的载 体，通过碱基的排列 顺序记录了生物体的 遗传信息。
遗传信息通过DNA 的复制传递给下一代 ，维持物种的遗传连 续性。
DNA双螺旋结构中 ，碱基对的排列顺序 决定了遗传信息的特 异性。
生物催化剂
生物化学核酸化学核酸结构和功能PPT课件
NH
2
N
N
9
N
N
CH OH 2O
1'
HH
H 2'
H
OH OH
腺嘌呤核苷
糖苷键
核苷酸（脱氧核苷酸）：核苷（脱氧核苷）
和磷酸以酯键连接形成。
核苷酸：
酯键 N
O 5'
HO P O CH2 OHH
NH2 N
9
N
N
O
1'
H 2'
H
糖苷键
AMP, GMP, UMP, CMP OH OH
脱氧核苷酸：
腺苷酸
dAMP, dGMP, dTMP, dCMP
核是酸核的 酸基的本基组本成组单成位单是位核苷酸
RNA通常以单链形式存在，局部可有二、三级 某围些绕病 同毒一R中N心A也轴可构作成为右遗手传双信螺息旋的。载体。
*参t与RN遗A的传一信级息结的构复特制点与表达。
结构 围* t绕RN同A的一三中级心结轴构构成右手双螺旋 。
大ATP多是数生真物核体m能RN量A的直3´末接端供有应多体聚：A尾。
在信2使6R0nNmA（波m长R有NA最）大吸携收带峰D，NA是遗由传碱信基息的共轭双键决定的。
尿* t嘧RN啶A的(ur一ac级il,结U)构特点
第核四苷节 （或核脱酸氧的核分苷子）结：构碱基和核糖（或脱氧核糖）通过糖苷键连接形成。
DAMNAP,复G性MP时, U，M其P,溶CM液POD260降低。
胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（U）
DNA有 RNA有
每种核酸都含有四种碱基 。
戊糖
5 (deoxyribonucleic acid, DNA)
5
有机化学第18章 核酸
O
-
O
A
P 5’ P
C
P
G
T
3’ P OH
O H H H
C
O O
O H H
O H H H H 3C O H H H N N
O P
-
O O H H O 3'end
G
O NH O
或：5’pApCpGpT-OH 3’ 或：5’ACGT 3’
O
T
DNA和RNA书写规则: 从 5’ 端到 3’ 端
18 12
图12-13 DNA 双螺旋结构 (二级结构） P：磷酸基 S：脱氧核糖 A：腺嘌呤 T：胸腺嘧啶 G：鸟嘌呤 C：胞嘧啶
Chapter 18 Nucleic Acids
§1 核酸的分类和化学组成
§2 核苷和核苷酸
§3 核酸的结构 §4 核酸的性质
18 1
Nucleic Acids
An acidic, chainlike biological macromolecule consisting of multiply repeated units of phosphoric acid, sugar, and purine and pyrimidine bases. Nucleic acids as a class are involved in the preservation, replication, and expression of hereditary information in every living cell. There are two types of nucleic acid: deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA).
2024人教版化学《核酸》PPT完美课件新教材1
人教版化学《核酸》PPT完美课件新教材1contents •核酸概述与分类•核酸组成单位-核苷酸•DNA结构与功能解析•RNA结构与功能解析•核酸提取、纯化和鉴定方法•核酸在生物技术中应用前景目录核酸概述与分类核酸定义及功能核酸定义核酸功能核酸种类与结构特点核酸种类结构特点生物体内核酸分布及作用分布DNA主要分布在细胞核中，少量存在于线粒体和叶绿体中；RNA主要分布在细胞质中，包括mRNA、tRNA和rRNA等多种类型。
作用DNA作为遗传信息的载体，负责储存和传递遗传信息；RNA则参与蛋白质合成过程，包括转录和翻译等步骤。
此外，RNA还在基因表达调控、细胞信号传导等方面发挥重要作用。
02核酸组成单位-核苷酸磷酸基团五碳糖碱基030201核苷酸基本结构核苷酸种类与命名规则核苷酸种类命名规则核苷酸的命名通常由碱基名称、五碳糖类型和磷酸基团数目三部分组成，如腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。
核苷酸间连接方式磷酸二酯键碱基配对DNA结构与功能解析DNA双螺旋结构特点双链反向平行碱基互补配对主链与碱基对之间的空间关系螺距与旋转角度遗传信息的编码遗传信息的稳定性遗传信息的多样性遗传信息的可变性DNA遗传信息储存原理复制和修复的意义DNA 复制和修复机制对于生物体的遗传信息传递、生物进化以及维持生命活动的正常进行具有重要意义。
DNA 复制以亲代DNA 为模板，在DNA 聚合酶的催化下，按照碱基互补配对原则合成子代DNA 的过程。
复制过程具有半保留性和半连续性。
DNA 修复生物体在进化过程中形成了一套完善的DNA 修复机制，包括直接修复、切除修复、重组修复和跨损伤修复等，以维持基因组的稳定性和完整性。
复制与修复的关系DNA 复制过程中可能出现错误配对或损伤，此时需要启动DNA 修复机制进行纠正。
同时，DNA 修复机制也可以保证复制过程的顺利进行。
DNA 复制和修复机制RNA结构与功能解析RNA单链结构特点作为信使RNA（mRNA），携带遗传信息并指导蛋白质合成作为转运RNA（tRNA），携带氨基酸进入核糖体并识别mRNA上的遗传密码作为核糖体RNA（rRNA），与核糖体蛋白共同组成核糖体，提供蛋白质合成的场所RNA在蛋白质合成中作用不同类型RNA功能介绍mRNA（信使RNA）tRNA（转运RNA）rRNA（核糖体RNA）其他非编码RNA核酸提取、纯化和鉴定方法核酸提取方法比较酚氯仿抽提法离心柱法磁珠法纯化策略及操作注意事项去除蛋白质使用蛋白酶K消化或有机溶剂去除蛋白质杂质。
核酸化学课件
DNA 的一级结构
• DNA分子中各脱氧核苷酸 5′端
之间的连接方式（3´-5´磷酸二
C
酯 键 ） 和 排 列 顺 序 叫 做 DNA 的
一级结构，简称为碱基序列。一
级结构的走向的规定为5´→3´。
不 同 的 DNA 分 子 具 有 不 同 的 核
A
苷酸排列顺序，因此携带有不同
的遗传信息。
• 一级结构的表示法 G
2020/10/16
由于碱基对排列的方向 性，使得碱基对占据的 空间是不对称的，因此 ，在双螺旋的表面形成 大小两个凹槽，分别称 为大沟和小沟，二者交 替出现
提出DNA双螺旋结构模型的根据
Chargaff定则（1950s,E. Chargaff发现）
I. DNA碱基组成符合： A=T；G=C； A+G=T+C。
鸟嘌呤核苷酸（GMP） 胞嘧啶核苷酸（CMP） 尿嘧啶核苷酸（UMP）
H
脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP） Deoxyadenosine monophosphate
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）
P
P
P
P
腺嘌呤核苷酸 （AMP）
鸟嘌呤核苷酸 （GMP）
噬菌体T2结构
DNA
颈圈 基板
尖钉
头部 尾部
尾丝
动物病毒切面模式图
突起（糖蛋白）
被膜（脂蛋白、 碳水化合物）
衣壳（蛋白质） 病毒粒
核酸
（DNA或RNA）
第四节 RNA的分子结构
一、RNA一级结构 、特点、类别 二、tRNA 的分子结构 三、rRNA的分子结构 四、mRNA的分子结构
2020/10/16