文档介绍：生物化学
第二章核酸的化学
核酸
脱氧核糖核酸
(deoxyribonucleic acid,DNA)
核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)
“四核苷酸假说”:核酸由四种核苷酸组成的单体构成的,缺乏结构方面的多样性。
1869年Miescher从细胞核中分离出核素nuclein)。
1889年Altman制备了核酸(nucleic acid)。
1930~40年,Kossel & Levene等确定核酸的的组分:
核酸的概念与重要性
核酸的概念与重要性
脱氧核糖核酸(DNA)
主要存在于细胞核的染色质内,2%在线粒体。
遗传的物质基础
核糖核酸(RNA)
主要存在细胞质,10%在核仁
参与生物体内蛋白质的生物合成
根据RNA的功能,可以分为mRNA、tRNA和rRNA三种。
20世纪40年代末,Avery 的“肺炎双球菌转化”实验证明DNA是有机体的遗传物质:
DNA
无荚膜,不致病
温育
有荚膜,致病
传代
传代
有荚膜,致病
有荚膜,致病
有荚膜,致病
核酸的组成成分
核酸完全水解产物产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖(核糖或脱氧核糖)和核酸的混合物。
核酸部分水解则产生核苷和核苷酸。每个核苷分子含一分***基和一分子戊糖,一分子核苷酸部分水解产生核苷外,还有一分子磷酸。核酸的各种水解产物可用层析或电泳等方法分离鉴定。
核酸水解的过程
核酸 nucleic acid
核苷酸 nucleotide
核苷 nucleoside
磷酸 phosphate
嘌呤碱 purine base
或嘧啶碱 pyrimidine base
(碱基 base)
核糖 ribose
或脱氧核糖 deoxyribose
(戊糖 amyl sugar)
核糖和脱氧核糖
RNA和DNA两类核酸是因所含的戊糖不同而分类的。RNA含D-核糖和DNA含D-2-脱氧核糖。某些RNA中含有少量的D-2-O-***核糖,即核糖的第2个碳原子上的羟基已***化。核酸分子中的戊糖是β-D-型。
核糖和脱氧核糖
O
HOH2C
OH
OH
OH
1
2
O
HOH2C
OH
OH
1
2
β-D-2-核糖
β-D-2-脱氧核糖
O
核糖+ H +
糠醛
***间苯二酚
FeCl3
绿色产物
Δ
脱氧核糖+ H+
Δ
ω-羟基-γ-***戊醛
二苯***
蓝色产物
RNA和DNA定性、定量测定
嘌呤碱和嘧啶碱
两类核酸所含的主要碱基都是4种。它们所含的两种嘌呤碱完全相同,即腺嘌呤和鸟嘌呤。RNA和DNA所含的嘧啶碱有所不同。RNA主要含胞嘧啶和尿嘧啶,大多数DNA也含胞嘧啶,但不含尿嘧啶而以胸腺嘧啶(5-***尿嘧啶)代之。在某些类型的DNA中,5-***胞嘧啶可在一定限度内取代胞嘧啶。5-***胞嘧啶和5-羟***胞嘧啶可看作是胞嘧啶经化学修饰的产物,属于修饰胞嘧啶。
有些核酸还存在少量其它修饰碱基。由于这些修饰碱基通常含量很少,所以也称为微量碱基或稀有碱基。
嘌呤碱和嘧啶碱
N
N
N
N
H
H
H
H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
嘌呤
N
N
N
N
H
H
O
H2N
鸟嘌呤 guanine
(G)
N
N
N
N
H
H
H
H
腺嘌呤 adenine
(A)
嘌呤碱和嘧啶碱的结构式。嘌呤环和嘧啶环上各原子的标号是目前国际上普遍采用的统一编号。