第三章核酸NucleicAcids1868年,F.Miescher从外科绷带上脓细胞核中首次分离。核酸是遗传信息的载体,其基本组成单元为核苷酸。核苷酸由碱基、戊糖、磷酸组成。核酸按其所含的戊糖种类的不同分为两大类:核糖核酸(RNA),脱氧核糖核酸(DNA)。DNA主要集中在细胞核内,线粒体和叶绿体也含有DNA。RNA主要分布在细胞质中。一、概况核苷酸由碱基、戊糖和磷酸连接而成。二、核酸的化学组成单元——核苷酸核酸中的碱基有两类:嘌呤碱和嘧啶碱嘧啶是平面分子,嘌呤也很接近平面,但稍有翘折。两种主要的嘌呤碱:腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)。三种主要的嘧啶碱:胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)。酮式与烯醇式核苷酸的碱基有酮式和烯醇式两种形式,核苷酸聚合成DNA分子后,以酮式存在组成核苷酸的戊糖——核糖与脱氧核糖糖环上的C1’与嘧啶碱的N1或与嘌呤碱的N9相连接。糖与碱基之间的连键是N-C键,称为N-糖苷键。C1‘是手性碳,α和β两种构型。核酸分子中的糖苷键均为β-糖苷键。核苷中的碱基与糖环平面互相垂直。核苷由戊糖和碱基缩合而成,并以糖苷键连接核苷中的戊糖羟基被磷酸酯化,就形成核苷酸核苷酸的命名及缩写符号:(c/d)NXP核苷酸作为核酸的组成单元ATP等能量载体在细胞代谢调节中起重要作用(cAMP,cGMP,ppGpp等)。在生物体中作为辅酶或辅基参与代谢作用。核苷酸的重要生物学功能脱氧核糖核酸(DNA)一级结构是它的共价结构,包括核苷酸之间的共价连接方式和排列顺序。核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接起来。核酸链是有极性的,5'-端,3'-端。DNA的一级结构测定DNA的序列已经成为常规方法DNA的空间结构X-射线衍射方法分析DNA纤维和晶体,显示其有着周期性的重复结构。1953年,Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型。该模型在分子生物学发展史上具有划时代的意义。两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕。嘌呤碱基与嘧啶碱基位于双螺旋的内侧,磷酸与核糖在外侧,彼此通过3',5'-磷酸二酯键相连接,形成DNA分子的骨架。碱基平面与纵轴垂直,糖环的平面则与纵轴平行。两条链均为右手螺旋。双螺旋结构上有大小两条螺形凹沟。螺旋直径为2nm,每一圈的高度为3.4nm,沿中心轴每旋转一周有10个核苷酸。两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相连而结合在一起。A与T配对,形成两个氢键;G与C配对,形成三个氢键。碱基配对碱基堆积力互补碱基对之间的氢键(GC之间的连接较为稳定)磷酸基团上...