中职生物化学课件第3章

生物化学中等职业教育“十二五”国家级规划教材第3章核酸的结构

与功能导言1868年瑞士青年科学家米歇尔（FriedrichMiescher）在外科绷带上脓细胞的核中发现了“核素”,1889年生物化学家奥尔特曼因其为酸性物质，首先以“核酸”命名核素。核酸存在所有生物体内，它是生物体遗传的物质基础，在生物体的生命活动中具有重要的生物学意义。是现代生物学和生命科学的一个重要标志，是从本质解读人类生命的一把钥匙。本章主要介绍核酸的分子组成及分子结构。

第1节核酸的分子组成

DNA（脱氧核糖核酸）：主要分布细胞核RNA（核糖核酸）：主要分布细胞质，依据其结构和功能不同，分为：

mRNA（信使RNA）

tRNA（转运RNA）

rRNA（核糖体RNA）核酸的分类案例3-1患者，女，17岁，因寒颤、发热、肌肉痛、头痛、疲劳、喉咙痛、痛苦干咳而就诊，医生诊断为流行性感冒。

1、你知道引起这种疾病的病原微生物是什么吗？2、这种微生物的遗传物质是什么吗？一、核酸的元素组成核酸主要由C、H、O、N、P五种元素组成。

P元素在核酸分子中的含量较为恒定，平均为9%～10%，可对核酸进行定量分析。二、核酸的基本组成单位—核苷酸核酸的水解过程及产物磷酸、戊糖、碱基磷酸、核苷核苷酸核酸二、核酸的基本组成单位—核苷酸（一）磷酸在DNA和RNA分子中都含有磷酸。（二）戊糖（三）、含氮碱基

嘧啶胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）胸腺嘧啶（T）

嘌呤腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）(四)核苷酸核苷(脱氧核苷)：碱基与核糖（脱氧核糖）之间缩合形成糖苷键。嘌呤杂环的N－9

戊糖C－1´嘧啶杂环的N－1

戊糖C－1´糖苷键糖苷键核苷核苷核苷和脱氧核苷的化学结构式2.核苷酸（脱氧核苷酸）：核苷（脱氧核苷）戊糖C－5´与磷酸通过磷酸酯键相连形成。组成DNARNA磷酸无差别戊糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U核苷酸脱氧腺苷一磷酸（dAMP）脱氧鸟苷一磷酸（dGMP）脱氧胞苷一磷酸（dCMP）脱氧胸苷一磷酸（dTMP）腺苷一磷酸（AMP）鸟苷一磷酸（GMP）胞苷一磷酸（CMP）胸苷一磷酸（UMP）DNA和RNA分子组成的区别、核苷酸的命名及缩写临床对接流感病毒侵入人体后吸附于宿主细胞表面，通过吞饮进入细胞内，释放RNA，以宿主细胞组分为原料，不断增殖子代。流感病毒感染将导致宿主细胞变性、坏死乃至脱落，造成粘膜充血、水肿和分泌物增加，从而产生鼻塞、流涕、咽喉疼痛、干咳以及其它上呼吸道感染症状，当病毒蔓延至下呼吸道，则可能引起毛细支气管炎和间质性肺炎。病毒感染还会诱导干扰素的表达和细胞免疫调理，造成一些自身免疫反应，包括高热、头痛、腓肠肌及全身肌肉疼痛等。三、体内重要的游离核苷酸及其衍生物（一）多磷酸核苷酸

体内最重要的多磷酸核苷酸是二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）

临床对接能量合剂

能量合剂是一种能量补充剂，为粉针剂，每支内含辅酶A50u、三磷酸腺苷(ATP)20mg及胰岛素4u。所含这三种成分都能提供能量，促进糖代谢，有助于病变器官功能的改善。能量合剂临床上用于肾炎、肝炎、肝硬化及心衰等。用法和用量：用2ml生理盐水溶解后肌注，一次一支，一日1～2次。或一次1～2支溶于5％葡萄糖液500ml中缓慢静滴。静滴时注意不宜过快，过快易引起心悸、出汗等不良反应，本品因含有胰岛素，所以不宜空腹使用。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体内重要的环化核苷酸有3´，5´—环腺苷酸（cAMP）和3´，5´—环鸟苷酸（cGMP）（二）环化核苷酸环腺苷酸（cAMP）环鸟苷酸（cGMP）第2节DNA的分子结构核苷酸间的连接：3´，5´－磷酸二酯键一个核苷酸戊糖C－3´原子的羟基与另一个核苷酸戊糖C－5´原子的磷酸形成。概念：DNA分子中四种脱氧核苷酸的排列顺序称为DNA的一级结构。维系力：脱氧核苷酸之间所形成的磷酸二酯键。方向：5´→3´

一、DNA的一级结构5´3´二、DNA的二级结构：双螺旋结构螺距：3.4nm两链：相互平行方向相反形成右手螺旋维系力：碱基堆积力、氢键碱基位于内侧互补配对：A＝T、G≡C外侧：脱氧核糖、磷酸双螺旋结构要点:1是由两条平行且方向相反的多脱氧核苷酸链围绕同一中心轴向右盘旋而成的右手双螺旋结构。3两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对：A与T配对，C与G配对，这种配对关系称为碱基互补配对规律。2DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，排列在外侧，碱基排列在内侧。3每10个碱基对螺旋一周，螺距为3.4nm。碱基对之间的氢键和碱基平面之间的堆积力是维持双螺旋结构稳定的主要作用力。三、DNA的高级结构原核生物DNA分子多数是封闭的环状双螺旋分子，在此基础上进一步盘曲形成超螺旋结构贮存于细胞内。真核生物DNA为线性分子，由DNA和组蛋白形成核小体后，以此为基本单位形成染色质细丝，进一步盘曲形成螺线管，再盘曲折叠形成超螺丝管，最终压缩成染色单体。DNA的高级结构四、DNA的功能储存遗传信息复制遗传信息转录遗传信息DNA的功能第3节RNA的分子结构一、RNA的一级结构：是指RNA分子中4种核苷酸的排列顺序

二、RNA的空间结构RNA的二级结构形式：发夹结构。RNA的分子结构5´末端：m7GpppN（7－甲基鸟嘌呤－三磷酸核苷）。3´末端：polyA（多聚腺苷酸）。1.mRNA5´m7GpppN

AAAAAAA3´

2.tRNA二级结构：三叶草结构三级结构：倒“L”型3.rRNArRNA的二级结构包含多个茎环。rRNA主要与蛋白质共同构成核糖体，组成核糖体的大小两个亚基。第4节核酸的理化性质一、核酸的一般性质两性电解质有较强的酸性线性大分子，在溶液中粘度很大极性化合物，微溶于水，不溶有机溶剂二、核酸的紫外吸收嘌呤碱和嘧啶碱中都含有共轭双键260nm可用于核酸的定性和定量分析原理应用最大吸收峰三、DNA的变性与复性（一）DNA的变性概念：在某些理化因素作用下（常用高温变性，称热变性），使DNA分子双链间的氢键断裂，DNA双链解开形成单链的过程。特点：空间构象改变，而核苷酸的排列和磷酸二酯键没有发生改变。（二）复性：去除引起变性的因素后，两条DNA链间的碱基又可重新形成氢键，恢复其双螺旋形式小结核酸主要由C、H、O、N、P元素组成，其基本单位是核苷酸，由磷酸、戊糖和碱基组成。核酸分为DNA和RNA两类，DNA由磷酸、脱氧核糖和碱基（AGCT）组成，RNA由磷酸、核糖和碱基（AGCU）组成。组成DNA的脱氧核苷酸是dAMP、dGMP、dCMP、dTMP；组成RNA的核苷酸是AMP、GMP、CMP、UMP。体内重要的游离核苷酸有ADP、ATP、cAMP、cGMP等。核糖与碱基以糖苷键连接形成核苷，核苷与磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸，核苷酸与