第三章 核酸化学 第一节 概 述 一 . 核酸的发现 二 . 核酸的种类和分布 脱氧核糖核酸 DNA 细胞核的染色体中（真核） 类核结构中（原核）

核糖核酸 RNA 细胞质中 三 . 核酸的主要功能 DNA 是遗传信息的载体 RNA 在蛋白质的合成中起重要作用

第二节 核酸的组成

碱 基

戊 糖脱氧核糖 核糖

核 苷

核 苷 酸

ATP （三磷酸腺苷）的结构

AMP 的结构

dAMP \dADP\dATP

dGTP

第三节 DNA 及其结构一 . 概述 1.DNA 的形状 2.DNA 的碱基组成特点—— Chargaff 定律 （ 1 ）碱基当量定律：嘌呤碱总量 = 嘧啶碱总量，即 A+G=T+C

(2) 不对称比率 A+T/G+C 因物种（亲缘关系远近）而异

脱氧核苷酸的排列顺序 ——核酸中的可变成分（碱基）的排列顺序一级结构的表示方法 —— 线条式 / 字母式 / 结构式

1. DNA 的一级结构 DNA 的一级结构是由数量极其庞大的四种脱氧核糖核酸（ dAMP 、 dGMP 、 dCMP 、 dTMP ）按一定顺序，通过 3´,5´磷酸二酯键连成的直线形或环形分子。

二 .DNA 的结构

DNA结构的表示法

2.DNA 的二级结构 （ 1 ）二级结构的含义 （ 2 ） DNA 碱基组成的特点— Chargaff 定律 碱基当量定律 A+G=T+C 不对称比率 A+T/G+C （ 3 ）二级结构的典型结构 —B-DNA(Watson & Crick 模型 ,1953 年）

DNA 的双螺旋结构

DN

A

的双螺旋结构

DN

A

的双螺旋结

构

（ 4 ） DNA 双螺旋结构的多态性

A-DNA B-DNA & H-DNA

B-DNA & Z-DNA

(5) DNA 的其它螺旋结构

回文结构镜像重复三股螺旋（ H-DNA ）

回文结构— DNA 序列中以某一中心区域为对称轴，其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同的双螺旋 结构。即对称轴一侧的片段旋转 180° 后，与另一侧片段对称重复。 回文结构能形成十字结构和发夹结构

AATTCAAGGGAGAAGTATAGAAGAGGGAAGGATCTTAAGTTCCCTCT TCATATCT TCTCCCTTCCTAG

存在于同一股上的某些 DNA 区段的反向重复序列。此序列各单股中没有互补序列，不能形成十字型或发夹结构。

* 镜像重复

多聚嘧啶和多聚嘌呤组成的 DNA 螺旋区段，其序列中有较长的镜像重复时，形成局部三股配对，并互相盘绕的三股螺旋，其中两股的碱基按 Watson-Crick 方式配对，第三股多聚嘧啶（镜像重复）通过TAT 和 CGC+ 配对，而处于双螺旋的

大沟中。

*DNA 三股螺旋（ H-DNA,ts-DNA ）

DNA 的三股螺旋

DNA 的三股螺旋

DNA 三螺旋的碱基配对

3.DNA 的三级结构双螺旋进一步扭曲形成的超螺旋。是一种比双螺旋更高层次的空间构象。包括：线状 DNA 形成的纽结、超螺旋和多重螺旋、环状 DNA 形成的结、超螺旋和连环等

线状 DNA 形成的超螺旋

环状 DNA 形成的超螺旋

第四节 RNA 的结构一 .RNA 的结构 RNA 的一级结构是由数量极其庞大的四种核糖核酸（ AMP 、 GMP 、 CMP 、 UMP ）按一定顺序，通过 3´ ， 5´ 磷酸二酯键连成的线形分子，其表示方法与 DNA 相同。 RNA 的二级结构是短的，不完全螺旋的多核苷酸链。 RNA 的三级结构是在茎环结构基础上进一步扭曲折叠而成的复杂结构。

（一） tRNA 的结构1. tRNA 的一级结构 由 74~93 个（多为 76 个）核苷酸组成单链

； 具有不变的（恒定的）核苷酸 :U8 、 G18 、

G19 ； 含较多的修饰核苷酸； 5ˊ 端多为 PG , 3ˊ 端多为 CCAOH 。

2.tRNA 的二级结构——三叶草结构 具有四臂四环， 3ˊ 端为 CCAOH 序列 ， 5ˊ 端为 PG 3. tRNA 的三级结构——倒 L 形结构

tRNA 的三叶草结构

tRNA 的三级和二级结构

（二） mRNA 的结构

( 三） rRNA 的结构 rRNA 是核糖体的组成成分 , 其种类和大小用 S 表示。 30S 16S原核生物 70S 23S 50S 5S 40S 18S真核生物 80S 28S 60S 5.8S 5S

rRNA 的二级结构

第五节 核酸的理化性质一 . 一般理化性质1. 晶形DNA 为白色纤维状固体； RNA 为白色粉末状固体2. 溶解性均溶于水；不溶于一般有机溶剂，在 70%乙醇中形成沉淀； 在 0.14MNacl 和 1~2MNacl 中 DNA- 蛋白 溶解度低 溶解度高 RNA- 蛋白 溶解度高 溶解度低3. 粘度 DNA粘度很大 RNA粘度小得多4. 旋光性 均很强5 密度及沉降性密度： RNA> 双链 DNA ；环状 DNA >开环、线状 DNA

5 密度及沉降 t 特性 密度： RNA> 双链 DNA ； 环状 DNA >开环、线状 DNA 单链 DNA > 双链 DNA 沉降速度： RNA > 环状 DNA >开环、线状 DNA

二 . 核酸的紫外吸收

纯 DNA OD260/OD280=1.8纯 RNA OD260/OD280=2.0

三 . 核酸的两性解离四 . 核酸的变性、复性 及分子杂交

DNA 的变性和复性

核酸的分子杂交

五 . 核酸的酸解和碱解

RNA

六 . 核酸的颜色反应

1.钼蓝反应（核酸中磷酸的反应） Pi + (NH4)3MoO4 + Vc 钼蓝（蓝色）2.苔黑酚反应（ RNA 中核糖的反应） RNA + 浓 Hcl +苔黑酚 蓝绿色3. 二苯胺反应DNA + 二苯胺 + 浓 H2SO4 蓝色物

100℃、 Fecl3

少量冰醋酸

第六节 核酸蛋白质复合体

一 .病毒（核酸在内，蛋白质在外）二 . 染色体（核酸在外，蛋白质在内）三 . 核糖体（ 60% 的 rRNA,40% 的蛋白质 )

噬菌体 T2 结构示意图

TMV病毒颗粒结构示意图

核小体的结构

核小体和染色质

染色质

核小体构成的染色质丝

核糖体