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
（一）多磷酸核苷
5´-NMP 5´-NDP 5´-NTP N=A、G、C、U 一磷酸腺苷（AMP） 二磷酸腺苷 ADP 三磷酸腺苷 ATP 5´-dNMP
H1组蛋白
二、 RNA的分子结构
（一）、RNA分子的组成 1、碱基组成： • 基本碱基：A、G、C、U • 稀有碱基：60多种，主要由碱基 修饰而来 2、戊糖：D-核糖 3、磷酸 4、基本单位：核苷酸
二、RNA的分子结构
二级结构
1、定义：RNA的多核苷链在某些部 分弯曲折叠形成的双螺旋区。 2、特点： • 双螺旋区的碱基有配对规律 • 双螺旋区不能参加配对的碱基仍 以单链形式存在 3、 以tRNA为例讲述其结构特点
四、核酸的概念和重要性
（一）概念 核酸是由核苷酸组成的具有复杂 三维结构的大分子物质。包括 DNA和RNA。
（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
三、核酸的分布
真核生物 DNA
脱氧核糖核酸 细胞核（98%） 线粒体mDNA （少量） 叶绿体ctDNA （少量）等
原核生物
拟核 质粒DNA（plasmid） 病毒DNA
RNA
核糖核酸
细胞质（90%） 核仁（少量）
细胞质 病毒RNA
注：生物细胞都含有DNA 和 RNA； 病毒中只含 DNA 或 只含 RNA。
DNA
RNA
三、核苷酸的衍生物
（二）环核苷酸
1、 3’，5’-环化腺苷酸（ cAMP）
放大激素信号
三、核苷酸的衍生物
（二）环核苷酸
2、 3’，5’-环化鸟苷酸（ cGMP）
缩小激素信号
三、核苷酸的衍生物
（三）辅酶类核苷酸
四、核苷酸的生物学功能
1、作为核酸的单体
2、细胞中的携能物质（如ATP、GTP、
CTP、UTP）
3、酶的辅助因子的结构成分（如NAD+）
4、细胞通讯的媒介（如cAMP、cGMP）
五、核苷酸的连接方式
五、核苷酸的连接方式
1、核酸的一级结构：
不同的核苷酸在核酸长链上的排列顺序。也称为 核苷酸序列或碱基序列。
2、核酸一级结构的简写： ①

② ③
5′-pGpApCpTpTpApC-OH-3′ 5′-GACTTAC-3′
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）
DNA双螺旋结构模型要点
1、反平行的两条多核苷酸链形成右手双股螺旋 2、外侧：磷酸与脱氧核糖 内侧：嘌呤与嘧啶碱 碱基互补规律：A-T，G-C 3、碱基平面与纵轴垂直，糖环平面与纵轴平行 横向作用力：氢键 纵向作用力：碱基平面间的堆积力 4、每圈螺旋：10个核苷酸 碱基堆积距：0.34nm 双螺旋直径：2nm
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）
4、 DNA的碱基组成无组织的特异性
DNA分子有三个结构层次：
一级结构: DNA核苷酸链中脱氧核苷酸
的组成和排列顺序。 二级结构：DNA的两条多聚链间通过氢 键形成的双螺旋结构。 三级结构：DNA双链进一步折叠卷曲形
成的构象。
DNA的空间结构
DNA的二级结构

Watson 和 Crick 于1953年提出了DNA 双螺 旋结构模型，说明了DNA 的二级结构。
5-Methyl-dC
N N dR
e t h y l- d A
CH3
二氢尿嘧啶 （DHU）
稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。
两类核酸分子组成的比较
嘌呤 嘧啶 核糖 酸
DNA RNA
A G A G
C T C U
D-2-脱氧 核糖 D-核糖
磷酸 磷酸
（二）核苷与核苷酸
1、 核苷：戊糖+碱基
小 沟

大 沟
DNA的双螺旋结构的意义
该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性
特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这
是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是
遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提
出是上个世纪生命科学的重大突破之一，它奠
定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学 飞速发展的基石。
DNA的三级结构
1、定义：双螺旋 DNA分子通过扭曲 和折叠所形成的 特定构象——超 螺旋结构。
螺 旋 和 超 螺 旋 电 话 线
超螺旋
螺旋
2、DNA的存在形式--核小体
从DNA到染色质，DNA压缩了 近100倍，若从DNA到最后凝 缩成染色体，DNA压缩了近 万倍。
组蛋白 八聚体
• 真核生物中DNA双螺旋沿着组蛋白八 聚体核心的短轴绕1.75圈，形成超螺 旋结构，称核小体。 • 染色质的基本结构单位是核小体。 • 串珠状结构进一步卷曲形成螺线管， 后者再进一步卷曲形成超螺旋管，形 核小体 成染色体。
★由于几何形状的限制，碱基之间的配对只能在A与T，G与C之间进行，这种配 对关系，称为碱基互补规律。A和T之间形成两个氢键， G与C之间形成三个氢键。
★碱基平面与纵轴垂直，糖环平面与纵轴平行 ★ 两条核苷酸链之间依靠碱基间的氢键结合在一起。 ★螺圈之间主要靠碱基平面间的堆积力维持
2.0 nm

由于碱基对排列的方向性， 使得碱基对占据的空间是不 对称的，因此，在双螺旋的 表面形成大小两个凹槽，分 别称为大沟和小沟，二者交 替出现。 双螺旋横截面的直径约为2 nm，相邻两个碱基平面之间 的距离（轴距）为0.34 nm， 每10个核苷酸形成一个螺旋， 其螺距（即螺旋旋转一圈的 高度）为3.4 nm。


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 tRNA rRNA
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。 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。
第三节 核酸的分子结构
一、 DNA的分子结构 DNA的分子组成：Chargaff规律 DNA的空间结构 二、 RNA的分子结构 RNA的分子组成 RNA的空间结构
一、 DNA的分子结构
Chargaff规律
1、四种碱基：A、G、C、T
2、 A+G=C+T ，A=T
G=C
3、 DNA的碱基组成有物种的特异性
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、P 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。
tRNA的二级结构特点--三叶草型
5´
3´ A C C
氨基酸臂
TψC环
DHU环
可变环
反密码环
I
G
C
反密码子
二、RNA的分子结构
三级结构
定义：指tRNA的三叶草型结构进一步扭曲折叠 形成一种形状象倒L型字母的三维结构。
第四节 核酸的理化性质
O H
2′
OH
1′
HOCH2 H H
H H 3′ OH
O H H
2′
OH H
H
OH
OH
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 ）