第九章 核酸結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝一

1、第九章第九章 核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝第九章第九章 核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)知識目標(biāo) （一）闡述核酸的元素組成、組成成分及組成（一）闡述核酸的元素組成、組成成分及組成單位。單位。 （二）描述（二）描述DNA、mRNA、tRNA和和rRNA的結(jié)的結(jié)構(gòu)特點。構(gòu)特點。 （三）闡述核酸的變性、復(fù)性、雜交等基本概（三）闡述核酸的變性、復(fù)性、雜交等基本概念，并舉例其應(yīng)用。念，并舉例其應(yīng)用。第九章第九章 核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)知識目標(biāo) （四）了解核酸的性質(zhì)，體內(nèi)重要的游離核（四）了解核酸的性質(zhì)，體內(nèi)

2、重要的游離核苷酸及其衍生物的功能。苷酸及其衍生物的功能。 （五）概括核酸提取的有關(guān)原理和注意事（五）概括核酸提取的有關(guān)原理和注意事項。項。第九章第九章 核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)能力目標(biāo) （一）至少會用一種方法完成核酸的含量（一）至少會用一種方法完成核酸的含量測定。測定。 （二）具備核酸類藥物在使用、儲存和運(yùn)（二）具備核酸類藥物在使用、儲存和運(yùn)輸中的基本技能。輸中的基本技能。第九章第九章 核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝核酸核酸是組成生物體重要的是組成生物體重要的生物大分子生物大分子 天然存在兩類核酸天然存在兩類核酸脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸

3、(DNA)(DNA)和和核糖核糖核酸核酸(RNA)(RNA) DNA DNA主要在主要在細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞核內(nèi)，是遺傳信息的，是遺傳信息的載體載體;RNA;RNA主主要存在于要存在于細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞質(zhì)中，參與遺傳信息的，參與遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)復(fù)制與表達(dá)，是生物的生長、發(fā)育、繁殖和遺傳得以繼續(xù)進(jìn)行的是生物的生長、發(fā)育、繁殖和遺傳得以繼續(xù)進(jìn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)。物質(zhì)基礎(chǔ)。第九章第九章 核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝核酸的結(jié)構(gòu)與核苷酸代謝 核酸的研究對核酸的研究對醫(yī)學(xué)的發(fā)展醫(yī)學(xué)的發(fā)展起重要起重要作用，如作用，如腫瘤的發(fā)生、病毒感染及遺傳疾病腫瘤的發(fā)生、病毒感染及遺傳疾病等。等。目前核酸研究已形成并發(fā)展了許多新理論、新目前核

4、酸研究已形成并發(fā)展了許多新理論、新概念、新技術(shù)，如概念、新技術(shù)，如基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生育工程技術(shù)、基因芯片技術(shù)、克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基育工程技術(shù)、基因芯片技術(shù)、克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)因技術(shù)等。等。第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成一、核酸的元素組成一、核酸的元素組成u組成核酸的基本元素：組成核酸的基本元素：C C、H H、O O、N N、P P；u其中其中P P 的含量比較穩(wěn)定：的含量比較穩(wěn)定： DNADNA平均含磷量為平均含磷量為9.9%9.9%，RNARNA為為9.4%9.4%。 通過測定通過測定P P 的含量來推算核酸的含量的含量來推算核酸的含量 （定磷法）。（

5、定磷法）。 u任何核酸都含磷酸，所以任何核酸都含磷酸，所以核酸呈酸性。核酸呈酸性。第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成二、核酸的基本組成單位二、核酸的基本組成單位核苷酸核苷酸核酸核酸核苷酸核苷酸核苷核苷磷酸磷酸堿基堿基戊糖戊糖戊糖戊糖 堿基堿基磷酸磷酸核苷酸通式表示為：堿基戊糖磷酸核苷酸通式表示為：堿基戊糖磷酸核苷核苷第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成（一）核苷酸的組成成分（一）核苷酸的組成成分1 1、堿基、堿基 堿基堿基嘌呤堿嘌呤堿嘧啶堿嘧啶堿腺嘌呤腺嘌呤(A)(A)鳥嘌呤鳥嘌呤(G)(G)胞嘧啶胞嘧啶(C)(C)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T)尿嘧啶尿嘧啶(U)(U):DNA:D

6、NA特有特有:RNA:RNA特有特有兩者均有兩者均有第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成CNCCCNNNCHHHNH21234567891HCHNHCCHCHN23456嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成CNCHCCCNNHCHNH2腺嘌呤腺嘌呤(A)(A)6CNCCCCNNHCHOH2N鳥嘌呤鳥嘌呤(G)(G) 26第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成OCCHNCHCHNHNH2OCHNCCCHNHCH3OOONCHNCHCCHH胞嘧啶（胞嘧啶（C C）兩者均有兩者均有胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T T）DNADNA特有特有尿嘧啶（尿嘧啶（U U）：）： RNAR

7、NA特有特有第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成2 2、戊糖、戊糖OHHOHHOHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHHOHHD-核糖D-2-脫氧核糖第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成3 3、磷酸：、磷酸：DNADNA、RNARNA均有均有RNA(AMP)DNA(dAMP)HHOOHOHHO 組成成分組成成分 DNADNA RNARNA堿基堿基嘌呤堿嘌呤堿腺嘌呤腺嘌呤 (A )(A )鳥嘌呤鳥嘌呤 (G)(G)腺嘌呤腺嘌呤 (A)(A)鳥嘌呤鳥嘌呤 (G)(G)嘧啶堿嘧啶堿胞嘧啶胞嘧啶 (C)(C)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T)胞嘧啶胞嘧啶(C)(C)尿嘧啶尿嘧啶 (U)(U)戊

8、糖戊糖脫氧核糖脫氧核糖 核糖核糖磷酸磷酸 磷酸磷酸磷酸磷酸兩類核酸的基本化學(xué)組成比較兩類核酸的基本化學(xué)組成比較第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成（二）核苷酸的分子結(jié)構(gòu)（二）核苷酸的分子結(jié)構(gòu)核苷：由戊糖和堿基以核苷：由戊糖和堿基以糖苷鍵糖苷鍵連接而成連接而成核苷戊糖堿基核苷戊糖堿基(OH)(OH)(OH)(OH)胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鳥嘌呤核苷腺嘌呤核苷NNO HH ONNNH2H ONNO HH2NNNNNNNNH2OHHOHHOHHH OCH2H OCH2OHHOHHOHHOHHOHHOHHH OCH2OHHOHHOHHH OCH2111199

9、11第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成核苷酸：由磷酸與核核苷酸：由磷酸與核 苷上戊糖苷上戊糖5 5位碳原子位碳原子 上的上的-OH-OH脫水形成脫水形成磷磷 酸酯鍵酸酯鍵形成的結(jié)構(gòu)形成的結(jié)構(gòu)。核苷酸核苷酸= =核苷磷酸核苷磷酸第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成核苷酸核苷酸(NMP)(NMP)種類種類 DNA RNADNA RNA脫氧腺苷酸脫氧腺苷酸 dAMP dAMP 腺苷酸腺苷酸AMPAMP 脫氧鳥苷酸脫氧鳥苷酸 dGMP dGMP 鳥苷酸鳥苷酸 GMPGMP 脫氧胞苷酸脫氧胞苷酸 dCMP dCMP 胞苷酸胞苷酸 CMPCMP 脫氧

10、胸苷酸脫氧胸苷酸 dTMP dTMP 尿苷酸尿苷酸 UMPUMP第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成三、體內(nèi)某些重要的核苷酸三、體內(nèi)某些重要的核苷酸1 1多磷酸核苷多磷酸核苷是體內(nèi)能量的直接是體內(nèi)能量的直接供給者，也是合成供給者，也是合成核酸的直接原料。核酸的直接原料。第一節(jié)第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成2 2環(huán)核苷酸環(huán)核苷酸是激素的第二是激素的第二信使，對細(xì)胞信使，對細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié)中的代謝調(diào)節(jié)中起重要作用。起重要作用。,5,5- -環(huán)腺苷酸環(huán)腺苷酸 3 3,5,5- -環(huán)鳥苷酸環(huán)鳥苷酸 （cAMPcAMP） (cGMP)(cGMP)第二節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)與功能第二節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)與功能 核

11、酸的基本結(jié)構(gòu)是指多核苷酸鏈中核苷酸核酸的基本結(jié)構(gòu)是指多核苷酸鏈中核苷酸的排列順序通過的排列順序通過磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵連接而成的多核苷連接而成的多核苷酸長鏈。酸長鏈。 可以用堿基排列順序表示。可以用堿基排列順序表示。 不同的核苷酸之間的差異主要是堿基的不不同的核苷酸之間的差異主要是堿基的不同，核苷酸的序列也可稱為堿基序列。同，核苷酸的序列也可稱為堿基序列。 多核苷酸鏈的結(jié)構(gòu)具有一下特點：多核苷酸鏈的結(jié)構(gòu)具有一下特點： 主鍵為主鍵為3 3-5-5 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 主鏈為重復(fù)的磷酸主鏈為重復(fù)的磷酸戊糖長鏈，側(cè)鏈為堿戊糖長鏈，側(cè)鏈為堿基具有嚴(yán)格的方向性基具有嚴(yán)格的方向性5 5 3 3, ,第二

12、節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能OHOHHHCH2HOP-OO-OOHOHHHCH2HOP-OO-OHOHHHHCH2HOP-OO-3,5磷酸二酯鍵3,5磷酸二酯鍵堿基堿基堿基5 pApCpTpCpTpApGpG-OH 3 5 pACTCTAGGOH 3(1)(2)(3)第二節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能一一.DNA.DNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能（一）（一） DNADNA的一級結(jié)構(gòu)的一級結(jié)構(gòu) 由脫氧核糖核苷酸按一定的數(shù)目、比例和特定由脫氧核糖核苷酸按一定的數(shù)目、比例和特定的排列順序，通過的排列順序，通過磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵連接而成的多核苷酸連接而成的多核苷酸長鏈。長鏈。

13、（二）（二）DNADNA的二級結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu) DNADNA的二級結(jié)構(gòu)是的二級結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)。雙螺旋結(jié)構(gòu)。 DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景第二節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能 19531953年年4 4月月2525日，英國日，英國自然自然雜志上登載的一篇雜志上登載的一篇論文論文核酸的分子結(jié)構(gòu)核酸的分子結(jié)構(gòu)脫氧核糖核酸的一個結(jié)脫氧核糖核酸的一個結(jié)構(gòu)模型構(gòu)模型，在科學(xué)界引起了極大反響。它把人們對，在科學(xué)界引起了極大反響。它把人們對生物科學(xué)研究的視野，一下子從細(xì)胞水平推向了分生物科學(xué)研究的視野，一下子從細(xì)胞水平推向了分子水平，而這篇文章的撰稿人，卻是兩位年輕人子水平，

14、而這篇文章的撰稿人，卻是兩位年輕人美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克美國生物學(xué)家沃森和英國物理學(xué)家克里克。它不。它不僅說明了僅說明了DNADNA為什么是遺傳信息的攜帶者，而且說明為什么是遺傳信息的攜帶者，而且說明了因的復(fù)制突變等。了因的復(fù)制突變等。19621962年，沃森、克里克和共同年，沃森、克里克和共同參與研究的維爾金斯三人共同獲得了參與研究的維爾金斯三人共同獲得了諾貝爾生理學(xué)諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎?；蜥t(yī)學(xué)獎。第二節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能物理學(xué)家克里克物理學(xué)家克里克生物學(xué)家沃森生物學(xué)家沃森物理學(xué)家維爾金斯物理學(xué)家維爾金斯第二節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能雙螺旋

15、結(jié)構(gòu)模型要點：雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點：兩條反向平行的多脫氧核苷酸鏈，兩條鏈的走向分兩條反向平行的多脫氧核苷酸鏈，兩條鏈的走向分別為別為5 533和和3 355磷酸與脫氧核糖在外磷酸與脫氧核糖在外 側(cè)，構(gòu)成的骨架。側(cè)，構(gòu)成的骨架。（不（不變）變）；堿基在雙螺旋內(nèi)側(cè)。；堿基在雙螺旋內(nèi)側(cè)。（可變）（可變）兩條鏈之間的堿基遵守兩條鏈之間的堿基遵守 堿基互補(bǔ)原則堿基互補(bǔ)原則（A= TA= T、GCGC）兩鏈為互補(bǔ)鏈，中間形成氫鍵兩鏈為互補(bǔ)鏈，中間形成氫鍵特定的特定的DNADNA中有特定的堿基對數(shù)目和排列順序，攜帶中有特定的堿基對數(shù)目和排列順序，攜帶特定的特定的遺傳信息遺傳信息第二節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核

16、酸的結(jié)構(gòu)與功能直徑為直徑為2nm2nm，螺距為，螺距為3.4nm3.4nm, ,螺旋每一周包含螺旋每一周包含1010個個堿基堿基對，堿基對的距離為對，堿基對的距離為0.34nm0.34nm。氫鍵，堿基堆積力（疏水相互作用及范德華力）氫鍵，堿基堆積力（疏水相互作用及范德華力）離子鍵等。則離子鍵等。則DNADNA變性劑（變性劑（熱、熱、pHpH、脲、脲/ /酰胺、有機(jī)溶酰胺、有機(jī)溶劑劑）抑制）抑制DNADNA互補(bǔ)雙螺旋結(jié)構(gòu)的意義：互補(bǔ)雙螺旋結(jié)構(gòu)的意義：自身復(fù)制的功能，通過復(fù)制可以合成與其一模一樣的自身復(fù)制的功能，通過復(fù)制可以合成與其一模一樣的DNADNA分子分子。5C 不變不變 可變可變TAC G

17、C GT AA TG CT A第二節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能二、二、RNARNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA(tRNA)(tRNA)：蛋白質(zhì)合成時攜帶活化氨蛋白質(zhì)合成時攜帶活化氨 基酸基酸 核糖體核糖體RNARNA(rRNA):(rRNA): 與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成核糖與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成核糖體體, ,蛋白質(zhì)合成場所蛋白質(zhì)合成場所信使信使RNARNA(mRNA)(mRNA)：蛋白質(zhì)合成中起模板作蛋白質(zhì)合成中起模板作用用分類分類tRNAtRNA二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu): :三葉草形三葉草形三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)倒倒L L形形3 3端為端為-CCA-CCA, ,蛋白質(zhì)合成時連接活化的氨蛋白

18、質(zhì)合成時連接活化的氨基酸基酸密碼環(huán)密碼環(huán)上有反密碼子識別上有反密碼子識別mRNAmRNA上密碼上密碼還有還有DHUDHU環(huán)和環(huán)和TCTC環(huán)環(huán)第二節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能（一）轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸的結(jié)構(gòu)與功能（一）轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸的結(jié)構(gòu)與功能識別識別mRNAmRNA上密碼上密碼3 3端為端為-CCA,-CCA,蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成時連接活化的氨基酸時連接活化的氨基酸1 1、tRNAtRNA二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu): :三葉草形三葉草形第二節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)與功能第二節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)與功能（二）核糖體核糖核酸的結(jié)構(gòu)與功能（二）核糖體核糖核酸的結(jié)構(gòu)與功能 構(gòu)成核糖體，構(gòu)成核糖體，rRNA+rRNA+蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)

19、（大亞基，小亞基）（大亞基，小亞基）蛋白質(zhì)合成場所蛋白質(zhì)合成場所 核糖體核糖體 rRNA +PrrRNA +Pr 大、小亞基大、小亞基 大亞基：大亞基： tRNAtRNA附著部位附著部位小亞基：小亞基：mRNAmRNA附著部位附著部位第二節(jié)第二節(jié) 核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能（三）信使核糖核酸的結(jié)構(gòu)與功能（三）信使核糖核酸的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：5 5有由有由7 7甲基鳥嘌呤核苷酸三磷酸組成的帽狀結(jié)構(gòu)甲基鳥嘌呤核苷酸三磷酸組成的帽狀結(jié)構(gòu) 3 3有由多聚腺苷酸組成的尾部結(jié)構(gòu)有由多聚腺苷酸組成的尾部結(jié)構(gòu)AAAA5 5 加帽加帽3 3 加尾加尾 mRNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNADNA信息，作為蛋白

20、質(zhì)合成的直接模板信息，作為蛋白質(zhì)合成的直接模板 第三節(jié)第三節(jié) 核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)一、一般性質(zhì)一、一般性質(zhì)1 1線性大分子線性大分子 2 2兩性電解質(zhì)兩性電解質(zhì) 3. 3. 分子的大小有堿基對來表示分子的大小有堿基對來表示bpbp，1000=1Kb 1000=1Kb 4.4.粘度比粘度比DNADNA小小二、紫外線吸收二、紫外線吸收原因：原因：核酸中有嘌呤與嘧啶堿有強(qiáng)烈的紫外吸收核酸中有嘌呤與嘧啶堿有強(qiáng)烈的紫外吸收 最大吸收值在最大吸收值在260nM260nM附近（附近（oD260oD260）據(jù)此可以定量測定核酸含量據(jù)此可以定量測定核酸含量第三節(jié)第三節(jié) 核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)第三節(jié)

21、第三節(jié) 核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)三、核酸的變性、復(fù)性與分子雜交三、核酸的變性、復(fù)性與分子雜交1. 1. 變性變性 概念：概念：穩(wěn)定核酸雙螺旋次級鍵斷裂，空間結(jié)構(gòu)破壞，穩(wěn)定核酸雙螺旋次級鍵斷裂，空間結(jié)構(gòu)破壞，變成單鏈結(jié)構(gòu)的過程。變成單鏈結(jié)構(gòu)的過程。 核酸變性后，由于核酸變性后，由于DNADNA分子雙鏈打開暴露了更多堿基分子雙鏈打開暴露了更多堿基的共軛雙鍵，使其在波長的共軛雙鍵，使其在波長260nm260nm處的光吸收增強(qiáng)，這處的光吸收增強(qiáng)，這一現(xiàn)象稱為高色效應(yīng)一現(xiàn)象稱為高色效應(yīng) 溫度升高引起的核酸變性稱熱變性。溫度升高引起的核酸變性稱熱變性。第三節(jié)第三節(jié) 核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)DNAD

22、NA的變性過程是突變性的，它在很窄的溫度區(qū)的變性過程是突變性的，它在很窄的溫度區(qū)間內(nèi)完成。因此，通常將紫外吸收的增加量達(dá)最大間內(nèi)完成。因此，通常將紫外吸收的增加量達(dá)最大量一半時的溫度量一半時的溫度稱熔解溫度稱熔解溫度，用，用T Tm m表示。表示。 方法：方法：過量酸，堿，加熱，變性試劑如尿素、酰胺以過量酸，堿，加熱，變性試劑如尿素、酰胺以及某些有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等及某些有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等變性的機(jī)制：變性的機(jī)制：維系堿基配對的氫鍵斷裂，雙螺旋解開，維系堿基配對的氫鍵斷裂，雙螺旋解開，不涉及磷酸二酯斷裂，一級結(jié)構(gòu)完整，不涉及磷酸二酯斷裂，一級結(jié)構(gòu)完整，第三節(jié)第三節(jié) 核酸的理化性質(zhì)核酸的理化

23、性質(zhì)2 2DNADNA的復(fù)性的復(fù)性變性變性DNADNA在適當(dāng)條件下兩條彼此分開的在適當(dāng)條件下兩條彼此分開的單鏈重新締合成雙螺旋結(jié)構(gòu)稱為單鏈重新締合成雙螺旋結(jié)構(gòu)稱為DNADNA復(fù)性或退火。復(fù)性或退火。 核酸復(fù)性后，在核酸復(fù)性后，在260nm260nm的光吸收下降的現(xiàn)象稱為低色的光吸收下降的現(xiàn)象稱為低色效應(yīng)。效應(yīng)。3 3雜交雜交 將不同來源的核酸放在同一溶液中進(jìn)行變性將不同來源的核酸放在同一溶液中進(jìn)行變性處理后再進(jìn)行復(fù)性，如果它們之間有某些區(qū)域的核處理后再進(jìn)行復(fù)性，如果它們之間有某些區(qū)域的核苷酸序列含有堿基互補(bǔ)的片段，它們之間就會形成苷酸序列含有堿基互補(bǔ)的片段，它們之間就會形成局部的雙鏈結(jié)構(gòu)，這一

24、過程稱為核酸分子雜交。局部的雙鏈結(jié)構(gòu)，這一過程稱為核酸分子雜交。第三節(jié)第三節(jié) 核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)DNA-DNADNA-DNA雜交雙鏈分子雜交雙鏈分子變性變性 復(fù)性復(fù)性 不同來源的不同來源的DNADNA分子分子第三節(jié)第三節(jié) 核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸代謝核苷酸代謝 核苷酸核苷酸是組成核酸的基本單位。是組成核酸的基本單位。人體內(nèi)都可以合成不屬于人體內(nèi)都可以合成不屬于必需營養(yǎng)物質(zhì)必需營養(yǎng)物質(zhì)。他。他的功能如下：的功能如下：作為核酸合成的原料作為核酸合成的原料參與代謝和生理調(diào)節(jié)參與代謝和生理調(diào)節(jié)體內(nèi)能量的載體和利用形式體內(nèi)能量的載體和利用形式組成輔酶組成輔酶第四節(jié)第四節(jié)

25、 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝 從頭合成途徑從頭合成途徑是指利用氨基酸、是指利用氨基酸、一碳單位、二氧化碳和磷酸核糖等簡單一碳單位、二氧化碳和磷酸核糖等簡單物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)合成物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)合成嘌呤或嘧啶核苷酸的途徑。嘌呤或嘧啶核苷酸的途徑。 補(bǔ)救合成途徑補(bǔ)救合成途徑是指利用游離的是指利用游離的嘌呤、嘧啶或其核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)嘌呤、嘧啶或其核苷，經(jīng)過簡單的反應(yīng)過程，合成核苷酸的途徑。過程，合成核苷酸的途徑。第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝一、嘌呤核苷酸的合成一、嘌呤核苷酸的合成 （一）嘌呤核苷酸的從頭合成（一）嘌呤核苷酸的從頭合成部位部位: :

26、 肝肝( (主要主要),),其次是小腸粘膜和胸腺。整個過程在其次是小腸粘膜和胸腺。整個過程在胞液胞液中進(jìn)行。中進(jìn)行。合成原料合成原料: : 甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、一碳單位、二氧化碳和一碳單位、二氧化碳和5-5-磷酸核糖。磷酸核糖。 第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝嘌呤堿合成的元素來源嘌呤堿合成的元素來源COCO2 2天冬氨酸天冬氨酸甲?；柞；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬└拾彼岣拾彼峒柞；柞；ㄒ惶紗挝唬ㄒ惶紗挝唬┕劝滨０饭劝滨０罚０坊０坊┑谒墓?jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝1)IMP1)IMP的合成的合成R-5-PR-5-P

27、（5-5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPATPAMPAMPPRPPPRPP合成酶合成酶PP-1-R-5-PPP-1-R-5-P（磷酸核糖焦磷酸）（磷酸核糖焦磷酸）在谷氨酰胺、甘氨酸、在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳單位、二氧化碳及一碳單位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步參與下天冬氨酸的逐步參與下IMPIMP AMPAMP GMPGMPH H2 2N-1-R-5N-1-R-5 -P-P（5 5 - -磷酸核糖胺）磷酸核糖胺）谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸酰胺轉(zhuǎn)移酶酰胺轉(zhuǎn)移酶第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝2)AMP2)AMP和和GMPGMP的生成的生成第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝3

28、3）ATPATP和和GTPGTP的生成的生成AMPAMPADPADPATPATPADPADPATPATP激酶激酶ADPADPATPATP激酶激酶GMPGMPGDPGDPGTPADPADPATPATP激酶激酶ADPADPATPATP激酶激酶第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成途徑部位部位: : 腦、骨髓等腦、骨髓等 參與補(bǔ)救合成的酶參與補(bǔ)救合成的酶: :腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(APRT)(APRT)次黃嘌呤次黃嘌呤- -鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT)(HGPRT)腺苷激酶腺苷激酶第四節(jié)第四

29、節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝腺嘌呤腺嘌呤 + + PRPPPRPPAMP + PPiAMP + PPiAPRTAPRT次黃嘌呤次黃嘌呤 + PRPP+ PRPPIMP + PPiIMP + PPiHGPRTHGPRT鳥嘌呤鳥嘌呤 + + PRPPPRPPHGPRTGMP + PPiGMP + PPi合成過程合成過程腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷腺苷激酶腺苷激酶ATPATPADPADPAMPAMP第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝（三）嘌呤核苷酸的抗代謝物（三）嘌呤核苷酸的抗代謝物 嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物?；峄蛉~酸等的

30、類似物。嘌呤類似物嘌呤類似物氨基酸類似物氨基酸類似物葉酸類似物葉酸類似物6-6-巰基嘌呤（巰基嘌呤（6-6-MPMP）6-6-巰基鳥嘌呤巰基鳥嘌呤8-8-氮雜鳥嘌呤等氮雜鳥嘌呤等氮雜絲氨酸氮雜絲氨酸6-6-重氮重氮-5-5-氧正氧正亮氨酸亮氨酸等等氨蝶呤（氨蝶呤（APTAPT）氨甲蝶呤（氨甲蝶呤（MTXMTX）等等第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝 6-6-巰基嘌呤的結(jié)構(gòu)與巰基嘌呤的結(jié)構(gòu)與次黃嘌呤次黃嘌呤相相似，它在體內(nèi)形成似，它在體內(nèi)形成6-6-巰基核苷酸而抑制巰基核苷酸而抑制IMPIMP轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成AMPAMP及及GMPGMP；也可以反饋抑制；也可以反饋抑制PRPPPRPP酰胺

31、酰胺轉(zhuǎn)移酶的活性，從而阻斷嘌呤核苷酸的從頭轉(zhuǎn)移酶的活性，從而阻斷嘌呤核苷酸的從頭合成。合成。 另外，另外，6-6-巰基核苷酸可競爭性抑制巰基核苷酸可競爭性抑制HGPRTHGPRT的合成，從而抑制補(bǔ)救合成途徑。的合成，從而抑制補(bǔ)救合成途徑。 氮雜絲氨酸的結(jié)構(gòu)與氮雜絲氨酸的結(jié)構(gòu)與谷氨酸谷氨酸的結(jié)構(gòu)相似，的結(jié)構(gòu)相似，以競爭性抑制的方式干擾以競爭性抑制的方式干擾谷氨酰胺在核苷酸谷氨酰胺在核苷酸合成中的作用。合成中的作用。第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝二、嘧啶核苷酸的合成代謝二、嘧啶核苷酸的合成代謝（一）嘧啶核苷酸的從頭合成（一）嘧啶核苷酸的從頭合成合成部位：合成部位：主要是肝細(xì)胞胞液主

32、要是肝細(xì)胞胞液嘧啶合成的元素來源：嘧啶合成的元素來源：氨基甲氨基甲酰磷酸酰磷酸天冬氨酸天冬氨酸1) 1) 尿嘧啶核苷酸的合成尿嘧啶核苷酸的合成第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝2) 2) 胞嘧啶核苷酸的合成胞嘧啶核苷酸的合成ATPADP尿苷酸激酶尿苷酸激酶UDP二磷酸核苷激酶二磷酸核苷激酶ATPADPUTPCTP合成酶合成酶谷氨酰胺谷氨酰胺ATPATP谷氨酸谷氨酸ADP+Pi第四節(jié)第四節(jié) 核苷酸的合成代謝核苷酸的合成代謝（二）嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成（二）嘧啶核苷酸的補(bǔ)救合成嘧啶嘧啶 + + PRPPPRPP磷酸嘧啶核苷磷酸嘧啶核苷 + PPi+ PPi嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶嘧啶磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 + ATP+ ATP尿苷激酶尿苷激酶UM