核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件

第八章

核酸化學(xué)與核苷酸代謝第八章

核酸化學(xué)與核苷酸代謝1核酸的分類及分布90%以上分布于細(xì)胞核，其余分布于核外如線粒體，葉綠體，質(zhì)粒等。分布于胞核、胞液。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脫氧核糖核酸核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細(xì)胞和個(gè)體的基因型(genotype)。參與細(xì)胞內(nèi)DNA遺傳信息的表達(dá)。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。核酸的分類及分布90%以上分布于細(xì)胞核，其余分布于核外2第一節(jié)核酸的化學(xué)組成

一.元素組成C、H、O、N、P（9~10%）二.基本單位-核苷酸核苷酸=核苷(=戊糖+堿基)+磷酸第一節(jié)核酸的化學(xué)組成一.元素組成二.基本單位-核3嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥(niǎo)嘌呤(guanine,G)堿基嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥(niǎo)嘌4嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)5稀有堿基1-甲基腺嘌呤1-甲基鳥(niǎo)嘌呤次黃嘌呤二氫尿嘧啶稀有堿基1-甲基腺嘌呤1-甲基鳥(niǎo)嘌呤6戊糖（構(gòu)成RNA）1′2′3′4′5′核糖(ribose)（構(gòu)成DNA）脫氧核糖(deoxyribose)H戊糖（構(gòu)成RNA）1′2′3′4′5′核糖(ribose)7核苷(ribonucleoside)堿基和核糖（脫氧核糖）通過(guò)糖苷鍵連接形成核苷（脫氧核苷）。1′1核苷(ribonucleoside)堿基和核糖（脫氧核糖）通8核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP核苷酸(ribonucleotide)核苷（脫氧核苷）和磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。核苷酸：核苷酸(ribonucleotide)核苷（脫氧核苷9核酸的化學(xué)組成核糖核苷酸（RNA）基本的化學(xué)組成脫氧核糖核苷酸（DNA）基本的化學(xué)組成堿基戊糖磷酸堿基戊糖磷酸AMPA核糖磷酸dAMPA脫氧核糖磷酸GMPG核糖磷酸dGMPG脫氧核糖磷酸CMPC核糖磷酸dCMPC脫氧核糖磷酸UMPU核糖磷酸dTMPT脫氧核糖磷酸核酸的化學(xué)組成核糖核苷酸基本的化學(xué)組成脫氧核糖核苷酸基本的化10體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物輔酶類核苷酸NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD等都含有AMP多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP環(huán)化核苷酸:cAMP，cGMPAMPADPATPcAMP體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物輔酶類核苷酸多磷酸核苷酸：NM115′端3′端核苷酸的連接核苷酸之間以磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，即核酸。CGA5′端3′端核苷酸的連接核苷酸之間以磷酸二酯鍵連接形12第二節(jié)核苷酸代謝第二節(jié)核苷酸代謝13一、嘌呤核苷酸的合成與分解代謝從頭合成途徑:利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位等簡(jiǎn)單物質(zhì)，經(jīng)一系列酶促反應(yīng)合成核苷酸的途徑.補(bǔ)救合成途徑:利用體內(nèi)現(xiàn)存的游離堿基或核苷作為前體，經(jīng)簡(jiǎn)捷的反應(yīng)合成核苷酸的的途徑。一、嘌呤核苷酸的合成與分解代謝從頭合成途徑:利用磷酸核糖、氨14（一）嘌呤核苷酸的從頭合成1.合成原料（一）嘌呤核苷酸的從頭合成1.合成原料152.合成過(guò)程2.合成過(guò)程16IMP轉(zhuǎn)變?yōu)橄佘账?AMP)和鳥(niǎo)苷酸(GMP)

IMP轉(zhuǎn)變?yōu)橄佘账?AMP)和鳥(niǎo)苷酸(GMP)17體內(nèi)嘌呤核苷酸的互變

體內(nèi)嘌呤核苷酸的互變18（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成由嘌呤與PRPP經(jīng)磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶作用生成核苷酸。

由腺嘌呤核苷經(jīng)腺苷激酶作用生成AMP。（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成由嘌呤與PRPP經(jīng)磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶作19LeschNyhan綜合征LeschNyhan綜合征，是一種遺傳病，1964年首先由Lesch和Nyhan報(bào)道。該病是由于基因缺陷導(dǎo)致HGPRT的完全缺失，從而使得次黃嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤不能轉(zhuǎn)換為IMP和GMP，而是降解為尿酸?；颊吣X發(fā)育不全、智力低下，常咬傷自己的嘴唇、手和足趾，故該病亦稱為自毀容貌征，患者大多死于兒童階段。LeschNyhan綜合征Les20（三）嘌呤核苷酸的分解代謝（三）嘌呤核苷酸的分解代謝21痛風(fēng)

痛風(fēng)是嘌呤代謝紊亂或尿酸排泄減少引起的一種臨床綜合征。其特點(diǎn)為高尿酸血癥、特征性急性關(guān)節(jié)炎反復(fù)發(fā)作、痛風(fēng)石沉積、痛風(fēng)石性慢性關(guān)節(jié)炎，常累及腎臟。關(guān)節(jié)滑液尿酸鹽晶體的檢出或痛風(fēng)石的出現(xiàn)為痛風(fēng)確診的依據(jù)。隨著飲食結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素的改變、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人類壽命的延長(zhǎng)，痛風(fēng)的發(fā)病率日益增高，成為當(dāng)今世界尤其是中老年男性的常見(jiàn)病。臨床治療痛風(fēng)需要達(dá)到兩個(gè)目的，一是及時(shí)控制痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的急性發(fā)作，二是長(zhǎng)期治療高尿酸血癥，預(yù)防尿酸鹽沉積及痛風(fēng)急性復(fù)發(fā)，促進(jìn)痛風(fēng)石的吸收。痛風(fēng)痛風(fēng)是嘌呤代謝紊亂或尿酸排泄減少引起的一種22二、嘧啶核苷酸的合成與分解代謝（一）嘧啶核苷酸的從頭合成1、合成原料二、嘧啶核苷酸的合成與分解代謝（一）嘧啶核苷酸的從頭合成232.合成過(guò)程

2.合成過(guò)程24嘧啶核苷酸的互變

嘧啶核苷酸的互變25核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件26核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件27第三節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)與功能DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1953，Watson和Crick提出著明的DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)模型：右手雙螺旋模型DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系tRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能rRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能第三節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)與功能DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系28核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件29核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件30核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件31核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件32核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件33核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件34核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件35核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件36核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件37核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件38操作方法1.電泳分離：在瓊脂糖凝膠上電泳分離DNA。取出凝膠，切去邊緣多于部分，EB染色，在紫外燈下照相（放一標(biāo)尺，可從像片中讀出DNA遷移的距離）。2.變性：將凝膠置于200mL變性液中，浸泡45分鐘，并溫和地不斷振蕩，使凝膠上的ds-DNA轉(zhuǎn)變?yōu)閟s-DNA，然后用重蒸水沖洗凝膠幾次。3.用中和液浸泡凝膠并不斷地振蕩45分鐘，將凝膠中和至中性。防止凝膠的堿性破壞硝酸纖維膜。操作方法394.轉(zhuǎn)?。喝∫粋€(gè)瓷盤，在底部放一塊玻璃板（或一塊海綿）使盛器內(nèi)的20倍SSC轉(zhuǎn)移濾液低于玻板表面，在玻板表面蓋一張3mm的二號(hào)濾紙，濾紙兩邊浸沒(méi)于20倍SSC溶液中，在玻璃和濾紙之間，趕掉所有的氣泡。把凝膠底面朝上放在濾紙上，趕走兩層之間出現(xiàn)的氣泡。裁剪一張硝酸纖維膜，其長(zhǎng)與寬大于凝膠1—2mm，并在角上作記號(hào)，以確定濾膜方位。先把它放在去離子水中潤(rùn)濕后，再放在20倍SSC溶液中潤(rùn)濕5分鐘，然后放在凝膠表面，兩層之間不可有氣泡。然后再把兩張與濾膜一樣大小的二號(hào)濾紙，在2倍SSC溶液中浸濕，覆蓋在硝酸纖維膜上，同樣要把氣泡趕走。把一疊吸水紙（或衛(wèi)生紙，約有5—8cm高，略小于濾紙），放置在濾紙上，在吸水紙上再放一塊玻璃板和重約500g的重物，放置過(guò)夜。4.轉(zhuǎn)?。?0轉(zhuǎn)移結(jié)束后，移去上面的吸水紙和濾紙，同時(shí)翻轉(zhuǎn)取出凝膠與硝酸纖維膜，把凝膠的點(diǎn)樣與硝酸纖維膜的相對(duì)應(yīng)位置用鉛筆或解剖針的針尖做好標(biāo)記.把已轉(zhuǎn)移了DNA的硝酸纖維膜放在6倍SSC溶液中振蕩浸泡5分鐘，然后放在濾紙上吸干溶液。再把它夾在兩層濾紙之間，80℃真空干燥2小時(shí)。核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件41第八章

核酸化學(xué)與核苷酸代謝第八章

核酸化學(xué)與核苷酸代謝42核酸的分類及分布90%以上分布于細(xì)胞核，其余分布于核外如線粒體，葉綠體，質(zhì)粒等。分布于胞核、胞液。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脫氧核糖核酸核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細(xì)胞和個(gè)體的基因型(genotype)。參與細(xì)胞內(nèi)DNA遺傳信息的表達(dá)。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。核酸的分類及分布90%以上分布于細(xì)胞核，其余分布于核外43第一節(jié)核酸的化學(xué)組成

一.元素組成C、H、O、N、P（9~10%）二.基本單位-核苷酸核苷酸=核苷(=戊糖+堿基)+磷酸第一節(jié)核酸的化學(xué)組成一.元素組成二.基本單位-核44嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥(niǎo)嘌呤(guanine,G)堿基嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥(niǎo)嘌45嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)46稀有堿基1-甲基腺嘌呤1-甲基鳥(niǎo)嘌呤次黃嘌呤二氫尿嘧啶稀有堿基1-甲基腺嘌呤1-甲基鳥(niǎo)嘌呤47戊糖（構(gòu)成RNA）1′2′3′4′5′核糖(ribose)（構(gòu)成DNA）脫氧核糖(deoxyribose)H戊糖（構(gòu)成RNA）1′2′3′4′5′核糖(ribose)48核苷(ribonucleoside)堿基和核糖（脫氧核糖）通過(guò)糖苷鍵連接形成核苷（脫氧核苷）。1′1核苷(ribonucleoside)堿基和核糖（脫氧核糖）通49核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP核苷酸(ribonucleotide)核苷（脫氧核苷）和磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。核苷酸：核苷酸(ribonucleotide)核苷（脫氧核苷50核酸的化學(xué)組成核糖核苷酸（RNA）基本的化學(xué)組成脫氧核糖核苷酸（DNA）基本的化學(xué)組成堿基戊糖磷酸堿基戊糖磷酸AMPA核糖磷酸dAMPA脫氧核糖磷酸GMPG核糖磷酸dGMPG脫氧核糖磷酸CMPC核糖磷酸dCMPC脫氧核糖磷酸UMPU核糖磷酸dTMPT脫氧核糖磷酸核酸的化學(xué)組成核糖核苷酸基本的化學(xué)組成脫氧核糖核苷酸基本的化51體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物輔酶類核苷酸NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD等都含有AMP多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP環(huán)化核苷酸:cAMP，cGMPAMPADPATPcAMP體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物輔酶類核苷酸多磷酸核苷酸：NM525′端3′端核苷酸的連接核苷酸之間以磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，即核酸。CGA5′端3′端核苷酸的連接核苷酸之間以磷酸二酯鍵連接形53第二節(jié)核苷酸代謝第二節(jié)核苷酸代謝54一、嘌呤核苷酸的合成與分解代謝從頭合成途徑:利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位等簡(jiǎn)單物質(zhì)，經(jīng)一系列酶促反應(yīng)合成核苷酸的途徑.補(bǔ)救合成途徑:利用體內(nèi)現(xiàn)存的游離堿基或核苷作為前體，經(jīng)簡(jiǎn)捷的反應(yīng)合成核苷酸的的途徑。一、嘌呤核苷酸的合成與分解代謝從頭合成途徑:利用磷酸核糖、氨55（一）嘌呤核苷酸的從頭合成1.合成原料（一）嘌呤核苷酸的從頭合成1.合成原料562.合成過(guò)程2.合成過(guò)程57IMP轉(zhuǎn)變?yōu)橄佘账?AMP)和鳥(niǎo)苷酸(GMP)

IMP轉(zhuǎn)變?yōu)橄佘账?AMP)和鳥(niǎo)苷酸(GMP)58體內(nèi)嘌呤核苷酸的互變

體內(nèi)嘌呤核苷酸的互變59（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成由嘌呤與PRPP經(jīng)磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶作用生成核苷酸。

由腺嘌呤核苷經(jīng)腺苷激酶作用生成AMP。（二）嘌呤核苷酸的補(bǔ)救合成由嘌呤與PRPP經(jīng)磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶作60LeschNyhan綜合征LeschNyhan綜合征，是一種遺傳病，1964年首先由Lesch和Nyhan報(bào)道。該病是由于基因缺陷導(dǎo)致HGPRT的完全缺失，從而使得次黃嘌呤和鳥(niǎo)嘌呤不能轉(zhuǎn)換為IMP和GMP，而是降解為尿酸?；颊吣X發(fā)育不全、智力低下，常咬傷自己的嘴唇、手和足趾，故該病亦稱為自毀容貌征，患者大多死于兒童階段。LeschNyhan綜合征Les61（三）嘌呤核苷酸的分解代謝（三）嘌呤核苷酸的分解代謝62痛風(fēng)

痛風(fēng)是嘌呤代謝紊亂或尿酸排泄減少引起的一種臨床綜合征。其特點(diǎn)為高尿酸血癥、特征性急性關(guān)節(jié)炎反復(fù)發(fā)作、痛風(fēng)石沉積、痛風(fēng)石性慢性關(guān)節(jié)炎，常累及腎臟。關(guān)節(jié)滑液尿酸鹽晶體的檢出或痛風(fēng)石的出現(xiàn)為痛風(fēng)確診的依據(jù)。隨著飲食結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素的改變、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人類壽命的延長(zhǎng)，痛風(fēng)的發(fā)病率日益增高，成為當(dāng)今世界尤其是中老年男性的常見(jiàn)病。臨床治療痛風(fēng)需要達(dá)到兩個(gè)目的，一是及時(shí)控制痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的急性發(fā)作，二是長(zhǎng)期治療高尿酸血癥，預(yù)防尿酸鹽沉積及痛風(fēng)急性復(fù)發(fā)，促進(jìn)痛風(fēng)石的吸收。痛風(fēng)痛風(fēng)是嘌呤代謝紊亂或尿酸排泄減少引起的一種63二、嘧啶核苷酸的合成與分解代謝（一）嘧啶核苷酸的從頭合成1、合成原料二、嘧啶核苷酸的合成與分解代謝（一）嘧啶核苷酸的從頭合成642.合成過(guò)程

2.合成過(guò)程65嘧啶核苷酸的互變

嘧啶核苷酸的互變66核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件67核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件68第三節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)與功能DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1953，Watson和Crick提出著明的DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)模型：右手雙螺旋模型DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系tRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能rRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能第三節(jié)核酸的結(jié)構(gòu)與功能DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系69核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件70核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件71核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件72核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件73核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件74核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件75核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件76核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件77核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件78核酸化學(xué)與核苷酸代謝1課件79