有機化學-第16章-核酸

1、核酸的分類16-1第16章 核 酸核酸脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸 （RNA）rRNA(核糖體RNA)mRNA(信使RNA)tRNA(轉(zhuǎn)運RNA )合成蛋白質(zhì)場所是氨基酸的裝配機攜帶氨基酸的工具合成蛋白的模板決定氨基酸排列順序核酸的化學組成通過水解核酸可以了解核酸的組成核酸核苷酸磷酸核苷 戊糖堿基H2OH2OH2O16-2不同核酸水解最終產(chǎn)物與組成水解產(chǎn)物RNADNA酸磷酸磷酸戊糖核糖脫氧核糖堿基嘧啶堿胞嘧啶、尿嘧啶胞嘧啶、胸腺嘧啶嘌呤堿腺嘌呤、鳥嘌呤腺嘌呤、鳥嘌呤組成核酸的戊糖16-3組成核酸的堿基：嘌呤堿16-4嘧啶堿存在于DNA存在于RNA核苷和核苷酸的結(jié)構(gòu)核苷：由戊糖的C1上的半縮醛

2、羥基與嘧啶堿的N 1上的氫原子或嘌呤堿的N 9上的氫原子脫水而形成的氮苷。 核苷的結(jié)構(gòu)和命名命名：有機堿名稱 + 戊糖名稱 + 苷 16-5核糖核苷的結(jié)構(gòu)式和名稱（四種）腺嘌呤核苷鳥嘌呤核苷胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷脫氧核糖核苷的結(jié)構(gòu)式和名稱（四種）腺嘌呤脫氧核苷16-6鳥嘌呤脫氧核苷脫氧腺苷脫氧鳥苷胞嘧啶脫氧核苷胸腺嘧啶脫氧核苷脫氧胞苷脫氧胸苷核苷酸：核苷的磷酸酯，又稱為單核苷酸，是構(gòu)成核酸的基本單位。核苷中的戊糖游離的羥基可與磷酸酯化生成核苷酸。細胞中游離的核苷酸主要是以5-核苷酸的形式存在。 核苷酸的結(jié)構(gòu)和命名16-7核苷酸的命名就是在相應(yīng)的核苷后面加上酸字。 胞嘧啶核苷酸核苷酸（四種）16-

3、8 脫氧核苷酸 （四種）16-9 核苷一磷酸可以進一步磷酸化，形成核苷二磷酸（ADP）和核苷三磷酸（ATP）。16-10其他重要核苷酸環(huán)狀核苷酸 ATP在腺苷酸環(huán)化酶的作用下可以生成 3,5-環(huán)腺苷酸（cAMP）； GTP在鳥苷酸環(huán)化酶催化下也可生成 3,5-環(huán)鳥苷酸（cGMP）。ATP是體內(nèi)能量的提供者，其高能量來自其分子中的酸酐結(jié)構(gòu)。cAMP和cGMP是多種細胞膜受體激素作用的第二信使。16-11核酸的結(jié)構(gòu)16-12 由核糖核苷酸形成的多核苷酸鏈就是核糖核酸（RNA） 由脫氧核糖核苷酸形成的多核苷酸鏈就是脫氧核糖核酸（DNA） 核酸的一級結(jié)構(gòu) 各種核苷酸殘基排列的順序即為核酸的一級結(jié)構(gòu)，又

4、稱為核苷酸序列或堿基序列。 核酸分子是由各種核苷酸通過3,5-磷酸二酯鍵連接而成的。5 pUpGpCpC-OH 35 d-pApTpGpC-OH 3字符式5 UGCC-OH 35 d-ATGC-OH 316-13一級結(jié)構(gòu)的表達式d-ATGCUGCC 堿基序列的讀取和書寫要注意方向，是從5 3，還是3 5方向:5 3DNA的二級結(jié)構(gòu)16-14二級結(jié)構(gòu)的雙螺旋形態(tài)DNA10個堿基對DNA二級結(jié)構(gòu)的特點 反向平行、右手雙螺旋： 兩條多核苷酸鏈反向(一條53走向，另一條35走向)平行圍繞同一中心軸右旋纏繞。 堿基氫鍵配對連接： G與C配對，A與T配對（堿基互補），G和C之間可以形成三個氫鍵，A和T之間

5、形成二個氫鍵。16-15A與 T 形成兩個氫鍵16-16G 與 C 之間形成三個氫鍵16-17外糖酸、內(nèi)堿基：交替的脫氧核糖和帶負電荷的磷酸基團骨架位于雙螺旋的外側(cè)，糖環(huán)平面幾乎與堿基平面成直角。兩條鏈上的嘌呤堿基與嘧啶堿基堆積在雙螺旋的內(nèi)部，因其疏水性和近似平面的環(huán)結(jié)構(gòu)而緊密疊在一起，堿基平面與螺旋的長軸垂直。 16-18大小溝，識別位：由于堿基對的堆積和糖-磷酸骨架的扭轉(zhuǎn)，導致螺旋的表面形成二條不等寬的溝。寬的、深的溝叫大溝；窄的、淺的稱之小溝。在這些溝內(nèi)，堿基對的邊緣是暴露給溶劑的，所以與特定的堿基對有相互作用的分子可以通過這些溝去識別堿基對，而不必將螺旋破壞。這對于與DNA結(jié)合、并讀出特殊序列的蛋白質(zhì)是特別重要的。16-19維系DNA二級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要作用力許多弱的相互作用穩(wěn)定雙螺旋DNA：縱向穩(wěn)定力：堿基間的疏水作用（主要）橫向穩(wěn)定力：堿基對之間的氫鍵（主要）16-20核酸的性質(zhì)酸堿性：酸性磷酸基，嘌呤嘧啶堿基。有兩性電離，在不同pH值溶液中電離程度不同而具不同電荷，因此可用電泳分析法分離和鑒