生物化学（上）：12核酸通论

1、第四单元第四单元 核酸化学核酸化学第十二章第十二章 核酸通论核酸通论第十三章第十三章 核酸的结构核酸的结构 第十四章第十四章 核酸的理化性质核酸的理化性质第十五章第十五章 核酸的研究方法核酸的研究方法第第1212章章 核酸通论核酸通论 一、核酸的发现和研究简史一、核酸的发现和研究简史二、核酸的种类和分布二、核酸的种类和分布三、核酸的生物功能三、核酸的生物功能一一、核酸的发现和研究简史核酸的发现和研究简史(P470) 1944年，年，Avery等人报道了从一株光滑型肺炎球菌（等人报道了从一株光滑型肺炎球菌（S,有有荚膜）提取出来的荚膜）提取出来的DNA能使另一株粗糙型肺炎球菌（能使另一株粗糙型肺

2、炎球菌（R，无荚膜）转化成光滑型，使人致病，这一发现令人们意识无荚膜）转化成光滑型，使人致病，这一发现令人们意识到了核酸的生物学作用，即到了核酸的生物学作用，即DNA是遗传信息的携带者。是遗传信息的携带者。核酸是由多个单核苷酸聚合而成的具有一定空间结构核酸是由多个单核苷酸聚合而成的具有一定空间结构的大分子化合物。的大分子化合物。核酸的研究是核酸的研究是18691869年瑞士人年瑞士人MiescherMiescher从脓细胞核里提取出核素从脓细胞核里提取出核素(nuclein)(nuclein)开始的，核素其实质就是我开始的，核素其实质就是我们现在所说的核蛋白，在去除其蛋白质们现在所说的核蛋白，

3、在去除其蛋白质后，即得核酸后，即得核酸( (Nucleic AcidNucleic Acid )。 Miescher二二、核酸的种类和分布核酸的种类和分布(P(P473473) ) 核酸可分为：核酸可分为： 核糖核酸核糖核酸( (R RiboiboN Nucleic ucleic A Acidcid , , RNARNA) ) 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸( (D DeoxyriboeoxyriboN Nucleic ucleic A Acidcid , , DNADNA) ) RNA RNA又分为：又分为： 信使信使( (messengermessenger)RNA()RNA(m mRNARNA

4、) ) 转移转移( (transfertransfer)RNA ()RNA (tRNAtRNA) ) 核糖体核糖体( (ribosomalribosomal) RNA () RNA (rRNArRNA) )三种。三种。 DNADNA主要存在于细胞核的染色质中，线粒体、叶绿体中主要存在于细胞核的染色质中，线粒体、叶绿体中 也有少量也有少量DNADNA；RNARNA主要存在于细胞质中。主要存在于细胞质中。 核酸核酸 （nucleic acid）脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA） 核糖核酸（核糖核酸（RNARNA）转移转移RNARNA（tRNAtRNA）核糖体核糖体RNA(rRNARNA(r

5、RNA) )信使信使RNARNA（mRNAmRNA）l 另外，真核生物的细胞核中尚有少量不同于上另外，真核生物的细胞核中尚有少量不同于上述三类细胞质述三类细胞质RNARNA的细胞核的细胞核RNARNA(nRNA)(nRNA)。 nRNAnRNA分为两类：分为两类：l 一类是上述三类细胞质一类是上述三类细胞质RNARNA的前体，如不均一核的前体，如不均一核RNARNA(hnRNA)(hnRNA)是是mRNAmRNA的前体。的前体。l 另一类是小核另一类是小核RNARNA(snRNA)(snRNA)，它们平均分子质量较，它们平均分子质量较小，与小，与mRNAmRNA前体及前体及rRNArRNA前体

6、的加工有关。前体的加工有关。 三三、核酸的生物功能核酸的生物功能 ( (一一)DNA)DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 ( (二二)RNA)RNA参与蛋白质的生物合成参与蛋白质的生物合成 ( (三三)RNA)RNA功能的多样性功能的多样性 证据证据：肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 粗糙（粗糙（Rough) 无多糖荚膜无多糖荚膜 无毒性无毒性19281928年年，格里菲思用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠。格里菲思用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠。 光滑（光滑（Smooth） 有多糖荚膜有多糖荚膜 有毒性有毒性多糖荚膜多糖荚膜型细菌型细菌型细菌型细菌SR( (一一) )DN

7、ADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质( (一一) )DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 证据证据： 19441944年年AveryAvery的细菌转化试验的细菌转化试验 从从有荚膜的，菌落光滑有荚膜的，菌落光滑的的型肺炎球菌（型肺炎球菌（SS）细胞中）细胞中提取纯化的提取纯化的DNADNA，加到，加到无荚膜的菌落粗糙无荚膜的菌落粗糙的的型细菌（型细菌（RR）培养物中，结果发现培养物中，结果发现DNADNA能使一部分能使一部分RR型细胞获得合成型细胞获得合成SS细胞特有的荚膜多糖的能力。蛋白质及多糖物质没有这种细胞特有的荚膜多糖的能力。蛋白质及多糖物质没有这种转化能力。若将转化能力

8、。若将DNADNA降解，也就失去转化能力。降解，也就失去转化能力。+ S S型细胞型细胞 （有毒）（有毒）破碎细胞破碎细胞DNADNA+ + R R型细胞型细胞 （无毒）（无毒） R R型细胞接受型细胞接受 S S型的型的DNADNA少数少数 R R型细型细胞被转化产生胞被转化产生 S S型荚膜型荚膜大多数仍为大多数仍为 R R型型DNADNA酶降解酶降解后的后的DNADNA只有只有 R R型型 (二二)RNA参与蛋白质的生物合成参与蛋白质的生物合成 实验表明，由实验表明，由3 3类类RNARNA共同控制着蛋白质的生物合成共同控制着蛋白质的生物合成。核。核糖体是蛋白质合成的场所。糖体是蛋白质合成的场所。lrRNArRNA约占细胞总约占细胞总RNARNA的的80%80%，它是装配者并起催化作用。，它是装配者并起催化作用。ltRNAtRNA占细胞总占细胞总RNARNA的的15%15%，它是转换器，携带氨基酸并起解，它是转换器，携带氨基酸并起解译作用。译作用。lmRNAmRNA占细胞总占细胞总RNARNA的的3%-5%3%-5%，它是信使，携带，它是信使，携带DNADNA的遗传信的遗传信息并起蛋白质合成的模板作用。息并起蛋白质合成的模板作用。（三）（三）RNARNA功能的多样性功能的多样性归纳起来归纳起来RNARNA有有5 5类功能：类功能：1 1、控制