第3章核酸的結(jié)構(gòu)新模板培訓(xùn)課件

生物化學(xué)主編李秀敏中等職業(yè)教育“十二五”國家級規(guī)劃教材第3章核酸的結(jié)構(gòu)

與功能科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社導(dǎo)言1868年瑞士青年科學(xué)家米歇爾（FriedrichMiescher）在外科繃帶上膿細(xì)胞的核中發(fā)現(xiàn)了“核素”,1889年生物化學(xué)家奧爾特曼因其為酸性物質(zhì)，首先以“核酸”命名核素。核酸存在所有生物體內(nèi)，它是生物體遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，在生物體的生命活動中具有重要的生物學(xué)意義。是現(xiàn)代生物學(xué)和生命科學(xué)的一個重要標(biāo)志，是從本質(zhì)解讀人類生命的一把鑰匙。本章主要介紹核酸的分子組成及分子結(jié)構(gòu)。

第1節(jié)核酸的分子組成

DNA（脫氧核糖核酸）：主要分布細(xì)胞核RNA（核糖核酸）：主要分布細(xì)胞質(zhì)，依據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能不同，分為：

mRNA（信使RNA）

tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）

rRNA（核糖體RNA）核酸的分類案例3-1患者，女，17歲，因寒顫、發(fā)熱、肌肉痛、頭痛、疲勞、喉嚨痛、痛苦干咳而就診，醫(yī)生診斷為流行性感冒。

1、你知道引起這種疾病的病原微生物是什么嗎？2、這種微生物的遺傳物質(zhì)是什么嗎？一、核酸的元素組成核酸主要由C、H、O、N、P五種元素組成。

P元素在核酸分子中的含量較為恒定，平均為9%～10%，可對核酸進(jìn)行定量分析?？茖W(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、核酸的基本組成單位—核苷酸核酸的水解過程及產(chǎn)物磷酸、戊糖、堿基磷酸、核苷核苷酸核酸二、核酸的基本組成單位—核苷酸（一）磷酸在DNA和RNA分子中都含有磷酸。（二）戊糖（三）、含氮堿基

嘧啶胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）胸腺嘧啶（T）

嘌呤腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社(四)核苷酸核苷(脫氧核苷)：堿基與核糖（脫氧核糖）之間縮合形成糖苷鍵。嘌呤雜環(huán)的N－9

戊糖C－1′嘧啶雜環(huán)的N－1

戊糖C－1′糖苷鍵糖苷鍵核苷核苷核苷和脫氧核苷的化學(xué)結(jié)構(gòu)式科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社2.核苷酸（脫氧核苷酸）：核苷（脫氧核苷）戊糖C－5′與磷酸通過磷酸酯鍵相連形成。組成DNARNA磷酸無差別戊糖脫氧核糖核糖堿基A、G、C、TA、G、C、U核苷酸脫氧腺苷一磷酸（dAMP）脫氧鳥苷一磷酸（dGMP）脫氧胞苷一磷酸（dCMP）脫氧胸苷一磷酸（dTMP）腺苷一磷酸（AMP）鳥苷一磷酸（GMP）胞苷一磷酸（CMP）胸苷一磷酸（UMP）DNA和RNA分子組成的區(qū)別、核苷酸的命名及縮寫臨床對接流感病毒侵入人體后吸附于宿主細(xì)胞表面，通過吞飲進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，釋放RNA，以宿主細(xì)胞組分為原料，不斷增殖子代。流感病毒感染將導(dǎo)致宿主細(xì)胞變性、壞死乃至脫落，造成粘膜充血、水腫和分泌物增加，從而產(chǎn)生鼻塞、流涕、咽喉疼痛、干咳以及其它上呼吸道感染癥狀，當(dāng)病毒蔓延至下呼吸道，則可能引起毛細(xì)支氣管炎和間質(zhì)性肺炎。病毒感染還會誘導(dǎo)干擾素的表達(dá)和細(xì)胞免疫調(diào)理，造成一些自身免疫反應(yīng)，包括高熱、頭痛、腓腸肌及全身肌肉疼痛等。三、體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物（一）多磷酸核苷酸

體內(nèi)最重要的多磷酸核苷酸是二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）

臨床對接能量合劑

能量合劑是一種能量補(bǔ)充劑，為粉針劑，每支內(nèi)含輔酶A50u、三磷酸腺苷(ATP)20mg及胰島素4u。所含這三種成分都能提供能量，促進(jìn)糖代謝，有助于病變器官功能的改善。能量合劑臨床上用于腎炎、肝炎、肝硬化及心衰等。用法和用量：用2ml生理鹽水溶解后肌注，一次一支，一日1～2次?；蛞淮?～2支溶于5％葡萄糖液500ml中緩慢靜滴。靜滴時注意不宜過快，過快易引起心悸、出汗等不良反應(yīng)，本品因含有胰島素，所以不宜空腹使用?？茖W(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社ATP、GTP、CTP、UTPdATP、dGTP、dCTP、dTTPADP、GDP、CDP、UDP、dADP、dGDP、dCDP、dTDP二磷酸核苷酸三磷酸核苷酸體內(nèi)重要的環(huán)化核苷酸有3′，5′—環(huán)腺苷酸（cAMP）和3′，5′—環(huán)鳥苷酸（cGMP）（二）環(huán)化核苷酸環(huán)腺苷酸（cAMP）環(huán)鳥苷酸（cGMP）第2節(jié)DNA的分子結(jié)構(gòu)核苷酸間的連接：3′，5′－磷酸二酯鍵一個核苷酸戊糖C－3′原子的羥基與另一個核苷酸戊糖C－5′原子的磷酸形成。概念：DNA分子中四種脫氧核苷酸的排列順序稱為DNA的一級結(jié)構(gòu)。維系力：脫氧核苷酸之間所形成的磷酸二酯鍵。方向：5′→3′

一、DNA的一級結(jié)構(gòu)5′3′二、DNA的二級結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)螺距：3.4nm兩鏈：相互平行方向相反形成右手螺旋維系力：堿基堆積力、氫鍵堿基位于內(nèi)側(cè)互補(bǔ)配對：A＝T、G≡C外側(cè)：脫氧核糖、磷酸科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社雙螺旋結(jié)構(gòu)要點(diǎn):1是由兩條平行且方向相反的多脫氧核苷酸鏈圍繞同一中心軸向右盤旋而成的右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。3兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對：A與T配對，C與G配對，這種配對關(guān)系稱為堿基互補(bǔ)配對規(guī)律。2DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，排列在外側(cè)，堿基排列在內(nèi)側(cè)。3每10個堿基對螺旋一周，螺距為3.4nm。堿基對之間的氫鍵和堿基平面之間的堆積力是維持雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要作用力?？茖W(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社三、DNA的高級結(jié)構(gòu)原核生物DNA分子多數(shù)是封閉的環(huán)狀雙螺旋分子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲形成超螺旋結(jié)構(gòu)貯存于細(xì)胞內(nèi)。真核生物DNA為線性分子，由DNA和組蛋白形成核小體后，以此為基本單位形成染色質(zhì)細(xì)絲，進(jìn)一步盤曲形成螺線管，再盤曲折疊形成超螺絲管，最終壓縮成染色單體。DNA的高級結(jié)構(gòu)科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社四、DNA的功能儲存遺傳信息復(fù)制遺傳信息轉(zhuǎn)錄遺傳信息DNA的功能第3節(jié)RNA的分子結(jié)構(gòu)科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一、RNA的一級結(jié)構(gòu)：是指RNA分子中4種核苷酸的排列順序

二、RNA的空間結(jié)構(gòu)RNA的二級結(jié)構(gòu)形式：發(fā)夾結(jié)構(gòu)。RNA的分子結(jié)構(gòu)5′末端：m7GpppN（7－甲基鳥嘌呤－三磷酸核苷）。3′末端：polyA（多聚腺苷酸）。1.mRNA5′m7GpppN

AAAAAAA3′

2.tRNA二級結(jié)構(gòu)：三葉草結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)：倒“L”型3.rRNArRNA的二級結(jié)構(gòu)包含多個莖環(huán)。rRNA主要與蛋白質(zhì)共同構(gòu)成核糖體，組成核糖體的大小兩個亞基。第4節(jié)核酸的理化性質(zhì)科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一、核酸的一般性質(zhì)兩性電解質(zhì)有較強(qiáng)的酸性線性大分子，在溶液中粘度很大極性化合物，微溶于水，不溶有機(jī)溶劑科學(xué)出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、核酸的紫外吸收嘌呤堿和嘧啶堿中都含有共軛雙鍵260nm可用于核酸的定性和定量分析原理應(yīng)用最大吸收峰三、DNA的變性與復(fù)性（一）DNA的變性概念：在某些理化因素作用下（常用高溫變性，稱熱變性），使DNA分子雙鏈間的氫鍵斷裂，DNA雙鏈解開形成單鏈的過程。特點(diǎn)：空間構(gòu)象改變，而核苷酸的排列和磷酸二酯鍵沒有發(fā)生改變。（二）復(fù)性：去除引起變性的因素后，兩條DNA鏈間的堿基又可重新形成氫鍵，恢復(fù)其雙螺旋形式小結(jié)核酸主要由C、H、O、N、P元素組成，其基本單位是核苷酸，由磷酸、戊糖和堿基組成。核酸分為DNA和RNA兩類，DNA由磷酸、脫氧核糖和堿基（AGCT）組成，RNA由磷酸、核糖和堿基（AGCU）組成。組成DNA的脫氧核苷酸是dAMP、dGMP、dCMP、dTMP；組成RNA的核苷酸是AMP、GMP、CMP、UMP。體內(nèi)重要的游離核苷酸有ADP、ATP、cAMP、cGMP等。核糖與堿基以糖苷鍵連接形成核苷，核苷與磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸，核苷酸與核苷酸通過3′，5′-磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈。