HH
H 2'
H
糖苷键
脱氧核苷酸：
OH OH
dAMP、dGMP、dTMP、dCMP 腺苷酸
常 见 核 苷 酸 的 结 构 与 命 名
2.核苷酸的其他形式
⑴稀有核苷酸：稀有碱基/核苷/核苷酸 ⑵游离核苷酸及其衍生物： ①多磷酸核苷：NDP、NTP。 ②环化核苷酸：cAMP、cGMP等。 ③辅酶或辅基：NAD、NADP、FAD、CoA等， 均含有AMP。 ④活性代谢物：尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)、 胞嘧啶核苷二磷酸胆碱（CDP-胆碱），等。
尿嘧啶核苷
核糖核苷：AR, GR, UR, CR 脱氧核糖核苷：dAR, dGR, dTR, dCR
⑷核苷酸(ribonucleotide)
核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接
形成核苷酸（脱氧核苷酸）。 NH2
酯键 N
N
O
5'
N
9 N
核苷酸：
HO P O CH2 O-
O
1'
AMP、GMP、UMP、CMP
碱基组成规则 ①Chargaff规则：
[A]=[T]，[G][C]；[A]+[G]＝[T]+[C] （嘌呤与嘧啶的总数相等） ②有种属特异性 ③无组织、器官特异性 ⑤不受年龄、营养、性别及其他环境等影响
⑴DNA双螺旋结构(double helix model)的特点
DNA分子由两条 DNA单链组成。
分布于胞核、胞液。
参与细胞内DNA遗传信息的表达。 某些病毒RNA也可作为遗传信息 的载体。
5.2 核酸的分子组成
5.2.1 元素组成 主要元素组成：C、H、O、N、P(9~11%) 与蛋白质比较，核酸一般不含S，而P的
含量较为稳定，占9~11%。
5.2.2 核酸的组成
1.核酸基本构成单位： 核苷酸(nucleotide)
一级结构是指核酸分子中核苷酸的排列顺 序及连接方式。核苷酸的排列顺序代表了遗传 信息。 1.核苷酸的连接方式：3，5磷酸二酯键 2.核酸的基本结构形式：多核苷酸链
信息量：4n 末端：5端、3端 多核苷酸链的方向：5端→3端(由左至右)
RNA一级结构
DNA一级结构
3.表示方法：结构式、线条式、文字缩写
●ATP也是一种很好的磷酰化剂。 磷酰化反应的底物可以是普通 的有机分子，也可以是酶。磷 酰化的底物分子具有较高的能 量（活化分子），是许多生物 化学反应的激活步骤。
ATP的性质
②cAMP和cGMP
★cAMP(3’,5’-环化腺苷酸) 和cGMP(3’,5’-环化鸟苷酸) 的主要功能是作为细胞的 第二信使。
5´ACTGCATAGCTCGA 3´
DNA双螺旋结构的研究背景
碱基组成分析——Chargaff 规则： [A]=[T]；[G][C]
碱基的理化数据分析：A-T、G-C以氢键 配对较合理
DNA纤维的X-线衍射图谱分析
5.3.2 DNA的空间结构 1.DNA的二级结构（secondary structure）
OH OH 腺嘌呤核苷
糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键。
NH2
OH
N
N
N
N
NH2 N
OH N
NN HOCH2 O
HH
H2N N N HOCH2 O
HH
H
H
H
H
OH OH
OH OH
腺嘌呤核苷 鸟嘌呤核苷
HO N HOCH2 O
HH
HO N HOCH2 O
HH
H
H
H
H
OH OH
OH OH
胞嘧啶核苷
核苷酸由戊糖、磷酸和含氮碱三部分构成
⑴戊糖
5
CH2OH
O OH
4H H3
H
2
1
H
OH OH
β-D-核糖(ribose)
5
CH2OH O OH
4H H3
H1 2H
OH H
β-D-2-脱氧核糖 (deoxyribose)
⑵碱基
胺 式 亚 胺 式 互 变 异 构
酮 式 烯 醇 式 互 变 异 构
碱基的结构特征
⑴稀有核苷酸（修饰成分） 核酸中也存在一些不常见的稀有碱基（修
饰碱基）。稀有碱基的种类很多，但含量很少， 大部分是上述碱基的甲基化产物。
5’-7-甲基鸟嘌呤核糖核酸
⑵核苷酸的衍生物 ①ATP
●ATP分子的最显著特点是含有 两个高能磷酸键。ATP水解时, 可以释放出大量自由能。
●ATP是生物体内最重要的能量 转换中间体。ATP 水解释放出 来的能量用于推动生物体内各 种需能的生化反应。
NH2
N
N
N
N
★cAMP和cGMP的环状磷酯
O CH2 O
键是一个高能键。在 pH7.4，cAMP和cGMP的水
HH
HH
解能约为43.9KJ/mol，比 HO P
ATP水解能高得多。
O
O
OH
cAMP
③辅酶类核苷酸
④多聚 核苷酸
5.3 核酸的结构 5.3.1 一级结构（primary structure）
2.核酸的分类及分布、功能
脱氧核糖核酸
90% 以 上 分 布 于 细 胞 核 ， 其 余 分 布
(deoxyribonucleic 于核外，如：线粒体，叶绿体，质
acid, DNA)
粒等。
携带遗传信息，决定细胞和个体的
基因型(genotype)。
核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)
嘌呤碱和嘧啶 碱分子中都含 有共轭双键体 系，在紫外区 有吸收（260 nm左右）。
⑶核苷(nucleoside)
碱基和核糖（或脱氧核糖）通过糖苷键
连接形成核苷（或脱氧核苷）。NH2
NH2
N
N
Nห้องสมุดไป่ตู้
9
1
N
N
CH2OH O O
N 糖苷键
CH2OH O
糖苷键
HH
H 2'
1' H
1'
HH
H 2'
H
OH H 胞嘧啶脱氧核苷
第五章 核酸
5.1 概述 核酸(nucleic acid)
以核苷酸为基本组成单位的生物大分子， 携带和传递遗传信息。
DNA(Deoxyribonucleic acid)脱氧核糖核酸 RNA(Ribonucleic acid)核糖核酸
1.核酸的发现和研究工作进展
1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构 1968年 Nirenberg发现遗传密码 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法 1985年 Mullis发明PCR 技术 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) 1994年 中国人类基因组计划启动 2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架