第二章  核酸的结构与功能

学时：2

教学目标：

1.掌握：核酸的化学组成和结构特点；核酸理化性质。

2.熟悉：某些重要的核苷酸；DNA双螺旋结构的多样性。

3.了解：分子杂交的类型。

重点内容：核酸元素组成特点、分类、功能及意义，DNA的一级结构和二级结构要点，mRNA和tRNA的结构与功能，核蛋白体RNA的结构与功能，核酶，DNA的变性、Tm、高色效应、复性与分子杂交，核酸酶。

难点内容：DNA复性与分子杂交技术。

核酸是遗传的物质基础

1928 年，英国微生物学家 Frederick Griffith 发现肺炎双球菌的转化现象

1943 年，美国微生物学家 Oswald Avery 利用蛋白酶和核酸酶证实导致转化的物质是 DNA

核酸（nucleic acid）是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，储存、携带和传递遗传信息。

第一节 核酸的化学组成以及一级结构（20min）

一、核酸元素组成：C.H.O.N.P等，其中含P量较恒定，是核酸的特征元素，可作为定量生物样品中核酸的依据。

二、核苷酸的组成：核苷酸是核酸的基本组成单位

核酸是核苷酸(nucleotide)的多聚体，核酸经水解可分解为核苷酸

 · DNA→脱氧核糖核苷酸(deoxyribonucleotide)

 · RNA→核糖核苷酸(ribonucleotide)

1.碱基（base）：均为含氮杂环化合物

   嘌呤(purine)                              嘧啶(pyrimidine)

★腺嘌呤(adenine，A)             ★胞嘧啶(cytosine，C)

★鸟嘌呤(guanine，G)            ★胸腺嘧啶(thymine，T) ：只存在于 DNA

                                                ★尿嘧啶(uracil，U) ：只存在于 RNA

2.戊糖(pentose)：核酸中的核糖包括核糖与脱氧核糖，均为环状的呋喃型结构，碳原子的编号一般以1’至 5’表示

三、核苷酸的结构

1.核苷(nucleoside)：嘌呤碱N9与嘧啶碱N1可通过糖苷键与戊糖C1'连接形成核苷

  · 核糖核苷(ribonucleoside)

  · 脱氧核糖核苷(deoxyribonucleoside)

2.核苷酸(nucleotide)：核糖的 5’碳原子连接磷酸基团

  · 核糖核苷酸

  · 脱氧核糖核糖酸

3.核苷一磷酸、二磷酸与三磷酸（见教材图3-5）

核苷一磷酸可进一步形成二磷酸与三磷酸。

磷酸之间的化学键称为高能磷酸键，三磷酸腺苷(ATP)是细胞能量代谢的中间体。

4．环腺苷酸与环鸟苷酸：细胞内重要的信号分子，担负胞内信号转导作用，又称第二信使

四、核苷酸的功能

五、核酸的一级结构

核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键(phosphodiester bond)连接为多聚核苷酸链的线性大分子，即核酸。

核酸的一级结构：核苷酸的排列顺序，即碱基序列，其主键为3'5'-磷酸二酯键；遗传信息即蕴藏于一级结构中。

核酸链具有3'、5'两个末端，3'-OH端和5'-P端，方向5'→3'。

一级结构的表示方法：可用碱基序列代替核苷酸序列，由5'→3'方向书写。如下图某病毒基因序列：

重点内容：核酸的分子组成、核苷酸结构和功能

难点内容：核苷酸功能的多样

本节新进展：基因序列分析