授课顺序
第一节 核酸的概述 第二节 核酸的化学组成 第三节 核酸的分子结构 第四节 核酸的理化性质 第五节 核苷酸代谢 第六节 核酸与遗传
第一节 核酸的概述
一、核酸的发现和研究简史 二、核酸的种类 三、核酸的分布 四、核酸的概念和重要性 五、核酸在医药上的应用
一、核酸的发现和研究简史
1869 Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一 种含磷酸的有机物，当时称为核素（nuclein）,后称 为核酸（nucleic acid） 1935年，Kossel和Levene等确定核酸的组分是 DNA和RNA，提出“四核苷酸假说 1944年Avery 等人通过肺炎球菌转化试验证明 DNA是遗传物质 1953年Watson和Crick提出DNA结构的双螺旋模 型 1958年Crick提出遗传信息传递的中心法则 70年代 建立DNA重组技术 80年代以后，分子生物学、分子遗传学等学科突飞 猛进发展， 90年代以后，实施人类基因组计划（HGP）
4′ H H 1′
HOCH2 O OH HH
H 3′
H
2′
OH OH
H
HБайду номын сангаас
2′
OH H
D-核 糖
D-2-脱氧 核糖
Ribose
Deoxyribose
二、核酸的结构组成
（一）化学组成
2、碱基（氮碱）
核酸中的碱基分为两类，即嘌呤碱和嘧啶碱。 （1）. 嘌呤碱（purine ）：为嘌呤的衍生物，两种： ❖ 腺嘌呤（adenine Ade or A ） ❖ 鸟嘌呤（guanine Gua or G ） （2）.嘧啶碱（pyrimidine ）：为嘧啶的衍生物，三种： ❖ 胞嘧啶 （cytosine Cyt or C ） ❖ 尿嘧啶 （uracil Ura or U ） ❖ 胸腺嘧啶 （thymine Thy or T ）
核糖
酸
DNA A G C T D-2-脱氧 磷酸
核糖
RNA A G C U D-核糖 磷酸
二、核酸的结构组成
（二）核苷与核苷酸
1、 核苷
2、核苷酸 磷酸与核苷5’位-OH脱水形成磷酸酯键
O
5’
HO P OH2C O B
OH
3’
OH OH
O
5’
HO P OH2C O B OH
3’
OH
核糖核苷酸
脱氧核糖核苷酸
二、核酸的种类
1、脱氧核糖核酸（DNA，
细胞核）Deoxyribonucleic Acid
2、核糖核酸（RNA，胞质）
Ribonucleic Acid
二、核酸的种类
1、脱氧核糖核酸（DNA）
DNA为双链分子，其 中大多数是线形结构 大分子，也有少部分 呈环状结构
二、核酸的种类
2、核糖核酸（RNA）
tRNA：约占全部RNA的15%， 在蛋白质合成中起转运氨基酸的功 能。
rRNA：约占全部RNA的80%， 是构成核糖体的成分。
三、核酸的分布
真核生物
原核生物
DNA 细胞核（98%） 核质
细胞质（少量） 质粒DNA
线粒体（少量）
叶绿体（少量）
RNA 细胞质（90%） 细胞质
核仁（少量）
病毒 病毒DNA
（一）多磷酸核苷
腺嘌呤核苷酸（AMP） 二磷酸腺苷 ADP 三磷酸腺苷 ATP
5´-NMP 5´-NDP 5´-NTP N=A、G、C、U
5´-dNMP 5´-dNDP 5´-dNTP N=A、G、C、T
构成DNA及RNA的碱基、核苷和常见核苷酸
二、核酸的结构组成
（一）化学组成 核酸
核苷酸
磷酸
核苷
戊糖 (pentos e)
碱基 (base)
二、核酸的结构组成
（一）化学组成
1、戊糖（pentose）
RNA中的戊糖为 D-核糖（ D-ribose） DNA中的戊糖为 D-2-脱氧核糖(D-2-deoxyribose)
5′
HOCH2 O OH
B=腺 嘌 呤 ， 鸟 嘌 呤 ， 胞 嘧 啶 ， 尿 嘧 啶 或 胸 腺 密
2、核苷酸
核苷酸种类
❖ RNA 中含有
腺苷酸 AMP， 鸟苷酸 GMP， 胞苷酸 CMP， 尿苷酸 UMP，
❖ DNA 中含有
脱氧腺苷酸 dAMP 脱氧鸟苷酸 dGMP 脱氧胞苷酸 dCMP 脱氧胸苷酸 dTMP
三、核苷酸的衍生物
第二节 核酸的化学组成
一、核酸的元素组成 二、核酸的结构组成 三、核苷酸的衍生物 四、核苷酸的生物学功能 五、核苷酸的连接方式
一、核酸的元素组成
组成核酸的基本元素：C、H、O、N、 其中P 的含量比较稳定，占9%-10%， 通过测定P 的含量来推算核酸的含量（定 磷法）。
DNA平均含磷量为9.9%，RNA为9.4%。 任何核酸都含磷酸，所以核酸呈酸性。
RNA为单链分子。主要是负责 DNA遗传信息的翻译和表达， 分子量要比DNA小得多。
根据RNA的功能，可以分为
mRNA 信使RNA tRNA 转运RNA rRNA 核糖体RNA
二、核酸的种类
2、核糖核酸（RNA）
mRNA、tRNA和rRNA
mRNA：约占全部RNA的5%， 可以作为合成蛋白质的直接模板。
病毒RNA
四、核酸的概念和重要性
（一）概念 核酸包括DNA和RNA，它们都是
由核苷酸组成的具有复杂三维结 构的大分子物质。
（二）重要性
1、核酸是遗传物质 2、核酸参与蛋白质的生物合成
五、核酸在医药上的应用
1、RNA： 可用于改善精神迟缓，记忆衰退，刺激造血，促 进白细胞再生，治疗初级癌症。 2、DNA： 可用于改善疲劳，提高抗癌疗效。 3、免疫核糖核酸： 用于肿瘤的免疫治疗。 4、多聚核苷酸： 作为干扰素的诱导剂。 5、核苷酸： CMP；治疗肝炎、肾炎、白血球、血小板升高
基本碱基结构和命名
嘌呤
嘧啶
Adenine
(A)
Guanine
(G)
Cytosine
(C)
Uracil Thymine
(U) (T)
二、核酸的结构组成
（一）化学组成
3. 稀有碱基（修饰碱基、微量碱基）
含量甚少的碱基，多数为主要碱基的修饰物。 主要存在于RNA分子中。
两类核酸分子组成的比较
嘌呤 嘧啶
二十世纪是 物理学 的世纪 二十一世纪是 生命科学 的世纪
生命是 ？
生命 = 核酸 + 蛋白质
二十一世纪是核酸、蛋白质的世纪
核酸、蛋白质 谁更“牛”?
第五章 核酸基础知识
目的要求： 介绍核酸的分类
、化学组成、结构特 征和理化性质，并在 此基础上介绍核酸在 体内的变化。初步认 识核酸与遗传的关系 。了解核酸类药物。