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生化课件第二章

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生化工程,第二章酶促反应动力学

生化工程,第二章酶促反应动力学

v
dP dt
t
v
dP dt
t5
反应分子数
• 反应分子数：是在反应中真正相互作用的分子的数目。
• 如：A → P
属于单分子反应
• 根据质量作用定律，单分子反应的速率方程式是：
v k[A] • 双如：A＋B → C＋D
属于双分子反应
• 其反应速率方程可表示为：
vk[A]B []
• 判断一个反应是单分子反应还是双分子反应，必须先了解反应机制， 即了解反应过程中各个单元反应是如何进行的。
V k E Pma x 2[0]
代入式(5)得：
vPd d [P t]kK 2 S [E 0 [ ]S S ] []V K PS m [ [ a S S x ] ]
(6)
式中：
Vp,max: 最大反应速率
如果酶的量发生改变，最大反应速率相应改变。
KS: 解离常数，饱和常数
低KS值意味着酶与底物结合力很强，
• 反应机制往往很复杂，不易弄清楚，但是反应速率与浓度的关系可用 实验方法来确定，从而帮助推论反应机制。
6
反应级数
根据实验结果，整个化学反应的速率服从哪种分子反 应速率方程式，则这个反应即为几级反应。 例：对于某一反应其总反应速率能以单分子反应的速 率方程式表示，那么这个反应为一级反应。 又如某一反应： A + B → C + D
2. 底物浓度[S]远大于酶的浓度[E]，因此[ES]的形成不会降低 底物浓度[S]，底物浓度以初始浓度计算。
3. 不考虑P+E→ES这个可逆反应的存在。
4. [ES]在反应开始后与E及S迅速达到动态平衡。
17
E ＋S
k+1
k-1

生化反应动力学 PPT课件

生化反应动力学 PPT课件

3、可逆抑制作用：
抑制作用可通过透析等方法除去。
• 原因：非共价键结合
可 逆 抑 制
竞争性抑制(competitive inhibition) 非竞争性抑制(non-competitive I.） 反竞争性抑制(uncompetitive I.)
（1）竞争性（Competitive)抑制

I： 抑制剂（ inhibitor）
依据： 能否用透析、超滤等物理方法 除去抑制剂，使酶复活。
1、不可逆抑制作用 ：
不 可 逆 抑 制
抑制剂与酶必需基团以牢固的共价键相连 很多为剧毒物质
重金属、有机磷、有机汞、有机砷、
氰化物、青霉素、毒鼠强等。
2、不可逆抑制剂
非专一性不可逆抑制剂
不 可 逆 抑 制
（作用于一/几类基团） 不可逆抑制剂 专一性不可逆抑制剂 （作用于某一种酶的 活性部位基团）
（2） 专一性不可逆抑制剂
①Ks型 • 具有底物类似的结构——（设计） • 带有一活泼基团：与必需基团反应（抑制）
∵利用对酶亲合性进行修饰
∴亲合标记试剂（affinity labeling reagent）
②Kcat型
•具有底物类似的结构 •本身是酶的底物 •还有一潜伏的反应基团 “自杀性底物”
物之间可能进行的历程。
一、底物浓度对酶反应速率的影响
研究前提
单底物、单产物反应；
酶促反应速度一般在规定的反应条件下， 用单位时间内底物的消耗量和产物的生 成量来表示； 反应速度取其初速度，即底物的消耗量 很小（一般在5﹪以内）时的反应速度； 底物浓度远远大于酶浓度。（[S] 》[E]）
初速度
产 酶促反应速度逐渐降低 物
0

生化工程第二章 培养基灭菌

生化工程第二章 培养基灭菌

K平均＝
T1
T2
T1
二 章
式中的积分值可利用图解积分法求得，
培 养 基 灭 菌
生物工程专业课程
生 化 工 程 第 二 章 培 养 基 灭 菌
生物工程专业课程
生
化
工 程 第
T2 KdT
K平均＝
T1
T2
T1
二 章 培
0.128 0.0061S 1 394 373
养
基
灭
菌
生物工程专业课程
生
化 工 程
养 基 灭
这样对于不同 N0 的培养基，其灭菌时间不 同，即 t = t(N0).
菌
生物工程专业课程
生
化 工
根据
程
t 1 ln N0
第
KN
二 章
在给定的温度条件下，t 与 ln N0/N 呈直线 关系，其斜率为 1/K ；当 N0 给定后，t 决
培 定于 K ；K除了决定于菌体的种类及存在形
养 式外，还是温度的函数。 基
第 二
降温阶段：
章
培 养 基
ln N 2 A t3 eE RT dt
N
t2
灭
菌
生物工程专业课程
生 例1
化 工
有一发酵罐内装 40 m3 培养基、在 121 ℃ 温
程 度下进行实罐灭菌。原感染程度为每 1 mL
第 有 2 × l05 个耐热细菌芽抱，12l ℃ 时灭菌速 二 度常数为 1.8 min-1。求灭菌失败机率为
章 构致密，热不易透过；③游离水分少，蛋
培 白质含水量较营养细胞低。
养 在实际生产中，以相对热阻大的芽孢作为
基 灭
灭菌的依据。
菌

生化课件第二章

生化课件第二章
O P O OH
OH
含核苷酸的生物活性物质： NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP
NAD+
NADP+
二、DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键 连接形成的大分子
一个脱氧核苷酸3的羟基与另一个核苷酸 5 的 α-磷酸 基 团 缩 合 形 成 磷 酸 二 酯 键 (phosphodiester bond)。
第二章
核酸的结构与功能
Structure and Function of Nucleic Acid
The biochemistry and molecular biology department of LJMU
核 酸(nucleic acid)
是以核苷酸为基本组成单位的生物大 分子，携带和传递遗传信息。
碱基
碱基(base)是含氮的杂环化合物。
碱基
嘌呤 嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤 胞嘧啶
存在于DNA和RNA中
尿嘧啶
仅存在于RNA中
胸腺嘧啶
仅存在于DNA中
嘌呤(purine，Pu)
N 7
5 6 1N
8 9 NH
43 2 N
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
NH
N
鸟嘌呤(guanine,
➢ 获得了高质量的DNA分子的X射线衍射照片。 ➢ 提出了DNA分子双螺旋结构(double helix)模型。
﹒
Rosalind Franklin
罗 莎 林 德 弗 兰 克 林
（1920-1958）
罗莎林德﹒弗兰克林Rosalind Franklin（1920-1958） 英国物理化学家。1920年生于伦敦，15岁就立志要当科 学家。她早年毕业于剑桥大学，专业是物理化学。1945年， 获得博士学位之后，她前往法国学习X射线衍射技术。1951 年，她回到英国，在伦敦大学国王学院取得了一个职位。此 后，弗兰克林加入到了研究DNA结构的行列并加盟到威尔金 斯小组。她凭着独特的思维，设计了更能从多方面了解物质 不同现象的实验方法，获取了在不同温度下的DNA的X射线 衍射图。她把这些各种局部的结构形状汇总，使得DNA的衍 射图片越来越全面。1952年5月她终于获得了一张清晰的DNA 的X光衍射照片。因此，弗兰克林与威尔金斯提出了DNA的 结构可能是双螺旋结构的假设。为Crick和Watson进一步论证 DNA的双螺旋结构奠定了基础。

生化技术第二章 离心分离PPT教学课件

生化技术第二章 离心分离PPT教学课件
应用最早、最广泛的检测技术 简便、快速、操作容易
一 糖类的化学检测
糖类包括多糖、双糖、单糖 单糖和某些双糖具有游离羰基——还原糖 多糖和蔗糖等无还原性——非还原糖 糖类化学检测主要是利用游离羰基的还原
性质，与试剂（氧化剂）进行氧化还原反 应而进行测定的。
非还原糖必须转化为还原糖再进行测定
用途：分离细胞、细胞碎片、培养基残渣及粗 结晶等较大颗粒
2高速离心机 1*104g～2.5*104 r/min ，R.C.F 1*104g～105g
用途：分离各种沉淀物、细胞碎片及较大的细 胞器等
高速冷冻离心机
3 超速离心机
2.5*104g～8*104 r/min ，R.C.F 5*105g或更高 结构：离心管帽、冷冻装置和温控系统、真空
第二章 离心分离
借助离心机旋转所产生的离心力，使不 同大小和不同密度的物质分离的技术
细胞的收集、细胞碎片和沉淀的分离等 常用离心分离
超速离心技术已成为分离、纯化、鉴别 和各种生物大分子的重要手段之一
一 离心机的种类与用途
转速分：常速（低速）、高速和超速
1 常速离心机
<8000r/min, R.C.F<1*104g
定磷试剂，45 ℃水浴25min，冷却至室温测OD650 无机磷标准液作标准曲线
（3）核酸含量的计算 一般DNA含磷9.5％,RNA含磷9.2％， RNA量＝（总磷量－无机磷量）×10.9 DNA量＝ （总磷量－无机磷量）×10.5
2 二苯胺法测定DNA含量
DNA中的2-脱氧核糖在酸性环境中与二苯胺 试剂一起加热产生蓝色反应，在595nm处有 最大吸收峰。在40～400μ g范围内，OD595与 DNA浓度成正比。少量乙醛可提高反应灵敏 度。

第二章 生化反应动力学

第二章 生化反应动力学

（2）、 可逆抑制
• 抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合， 引起酶活性暂时性丧失。抑制剂可以 通过透析等方法被除去，并且能部分 或全部恢复酶的活性。根椐抑制剂与 酶结合的情况，又可以分为两类
A、 竟争性抑制
• 某些抑制剂的化学结构与底物相似，因 而能与底物竟争与酶活性中心结合。当 抑制剂与活性中心结合后，底物被排斥 在反应中心之外，其结果是酶促反应被 抑制了。 • 竟争性抑制通常可以通过增大底物浓度 ，即提高底物的竞争能力来消除。
• 酶的最适pH目前还只能用实验方法测得， 它可以随着底物浓度、温度及其它条件的 变化而改变。因此酶的最适pH并不是一个 常数，它只是在一定条件下才有意义。
• 用酶活或反应速度 对pH作图，一般得 到钟罩形的曲线。
• 在一定的pH 下, 酶具 有最大的催化活性,通 常称此pH 为最适 pH。 • Arginase(精氨酸酶)与 唾液淀粉酶、胃蛋白酶 （pepsin） • 多数酶在7.0左右
【举例】 丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶 琥珀酸
琥珀酸脱氢酶
FAD
COOH CH2 CH2 COOH
琥珀酸
延胡索酸
FADH2
COOH CH2 COOH
丙二酸
斜率
斜率争性抑制
• 酶可同时与底物及抑制剂结合，引起酶分子构象 变化，并导至酶活性下降。由于这类物质并不是 与底物竞争与活性中心的结合，所以称为非竞争 性抑制剂。 • 如某些金属离子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及EDTA等 ，通常能与酶分子的调控部位中的-SH基团作用， 改变酶的空间构象，引起非竞争性抑制。
温度对酶反应速度的影响
• 一方面是温度升高,酶 促反应速度加快。 • 另一方面,温度升高,酶 的高级结构将发生变化 或变性，导致酶活性降 低甚至丧失，反应速度 下降也迅速 • 因此大多数酶都有一个 最适温度。 在最适温 度条件下,反应速度最 大。

生化2蛋白质化学.ppt

生化2蛋白质化学.ppt

质子化(-NH3+)形式存在，羧基是以离解状态(-COO-)存在。
+ H3N-CH-COOH
R
- H+ pK1
+ H+
- H+
H3N+-CH-COO-
R
pK2
+ H+
H2N-CH-COO-
R
“ +”
正离子
PH<PI
“0”
两性离子
PH=PI
“-”
负离子
PH>PI
2. 氨基酸的等电点
在一定的pH值时，氨基酸分子中氨基的离解度等于羧基的离解 度时，所含的-NH3+和-COO-数目正好相等，净电荷为0。在电 场中既不向正极移动，也不向负极移动，这一pH值即为氨基酸 的等电点，简称pI。
在等电点时，氨基酸既不向正极也不向负极移动，即氨基酸处 于两性离子状态。
3. 氨基酸的等电点的计算
+ H3N-CH-COOH
R
- H+ pK1
+ H+
- H+
H3N+-CH-COO-
R
pK2
+ H+
H2N-CH-COO-
R
K1=
H3N+-CH-COO- * H+
R
+ H3N-CH-COOH
R
K2=
H2N-CH-COO-
R
H3N+-CH-COO-
*
H+
R
K1* K2=
H3N+-CH-COO- * H+
R + H3N-CH-COOH
*

生化第二章第一讲-糖类

生化第二章第一讲-糖类
生化第二章第一讲-糖类
3 寡糖（低聚糖）
❖ 2—20个糖单位以糖苷键连接
❖ 杂低聚糖、均低聚糖 ❖ 自然界中多为双糖（蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻
糖）和三糖
生化第二章第一讲-糖类
3.1 双糖
❖ 双糖由两个单糖失去一分子水缩合而成 ❖ 同聚双糖：由同一单糖构成的双糖 ❖ 麦芽糖、异麦芽糖、海藻糖、纤维二糖、龙胆二
低温下可与非冻结水形成玻璃态限制非冻结水的流动抑制冰晶生长阻止食品结构受到破坏纤维素不溶于水使食品具有物理紧密性松脆性能很好地锁住水分亲水增溶控制食品中水的活性或通过致密的组分锁住水分2黏度与稳定性增稠作用保持半固体食品的形态3胶凝作用多糖可通过氢键疏水作用范德华力等作用在分子间形成联接区形成三维空间的网络结构凝胶凝胶兼有固态和液态的特征4水解性单糖产品的生产在酸或酶的催化下糖苷键发生水解生成单糖果葡糖浆的生产成本较低玉米淀粉淀粉酶或酸作用水解产生d葡萄糖d葡萄糖异构化生成d葡萄糖与d果糖混合物即为果葡糖浆为甜味剂42421糖原d葡萄糖以1416糖苷键链接而成与支链淀粉相识但结构比其更复杂又称动物淀粉主要储存在动物的肌肉和肝脏组当动物血液中葡萄糖含量较高时就会结合成糖原储存于肝脏中
有白芝麻、核桃、榛子、胡桃、葵瓜子、西瓜子、花生仁 ❖ 水果：依次为红果干，桑椹干、樱桃、酸枣、黑枣、大枣、
小枣、石榴、苹果、鸭梨。
生化第二章第一讲-糖类
（1）羧甲基纤维素
❖ 纤维素碱性条件下与氯乙酸反应 ❖ 聚合度(DP)：组成大分子的葡萄糖基环数目 ❖ 取代度(DM)：是指每个D－吡喃葡萄糖基中被取代基取代
为碳水化合物 还含有氮、硫、磷等其他成分 糖是光合作用的直接产物，自然界中的生物，糖类约占3/4
生化第二章第一讲-糖类
1.2 糖的分类

生物化学2(共73张PPT)

生物化学2(共73张PPT)
氨基酸缩写符号：略
氨基酸的理化性质
①PI，两性解离 概念： ②紫外吸收：280nm（色、苯、酪） ③颜色反应、“茚三酮”570nm
3. 掌握肽键、多肽链一级结构和高级结构的概念
[肽]
概念：2个aa之间
→以酰胺缩合，此酰胺键称为
肽键。-CONHC-
肽链：有方向性自N→C，链内的aa叫残基。
生物活性肽：10肽以内为寡肽，MW. 1万以内为多
蛋白质变性是由于 A. 蛋白质的一级结构的改变 B 蛋白质亚基的解聚 C 蛋白质空间构象的破坏
D 辅基的脱落 E 蛋白质水解
答案：[C]
[评析]： 本题考点：蛋白质变性的概念
在某些理、化因素作用下，使蛋白质特定的空间构象破坏，导致 其理化性质 改变、生物学性质改变，称为蛋白质的变性作用。一般认为蛋白质变性主要发生二 硫键和非共价键破坏，即空间构象的破坏并不涉及一级结构的改变。
酶
[概念]：
缺O 时，葡萄糖分解生成乳酸的过程。 主要: 肝 70 ~ 80 %
2 [调节]：四个关键酶。
FFA ATP CoA 脂酰CoA +AMP + PPi
[部位]：胞液。 特点：Km不变， Vmax↓
核酸的一级结构、空间结构与功能。
白三烯：过敏反应的慢反应物质，促进炎症和过敏反应等
抗代谢物的作用及机制。
米式常数的意义
①Km为速度是最大反应速度一半时的[S] ②[S]≥Km, Km不计, V=Vmax ③[S]≤Km,分母的[S]不计,反应速度V与[S]成正比
④Km反映酶与作用物的亲合力,Km大，亲合力小； Km小，亲合力大。
（2）酶浓度的影响：V与酶浓度成正比。 （3）pH的影响：最适pH——酶活性最大时的pH。

第二章--生物化学检验基本知识PPT课件

第二章--生物化学检验基本知识PPT课件

2024/10/16
12
二、生物化学检验报告单的发放
即使是临床医护人员能够通过“医院信息系统（HIS）”在医生 工作站直接读取检验结果的临床科室或医疗单位，实验室也 应该用电话向临床报告，这是考虑到临床一线医护人员可能 会忙于抢救而不能及时观察到检测结果需要提醒的缘故。
“危急值”报告不同于“急诊检验”报告，是两个完全不同
4．技术要求高的检测项目 检测系统本身的不稳定因素，影响检验结果可靠性的检
验项目，或者检测系统本身存在着影响检验质量的诸多人
为环节，对检验人员的理论和技能要求较高的检验项目。
（三）急诊生化检验
急诊检验是实验室为了配合临床对危、急、重症患者的诊 断和抢救而实施的一种特需检验。如血气分析、电解质、 淀粉酶、心肌标志物、血糖等。
2．标本难以获得的检测项目
某些检验项目的标本获得比较困难，或者因为标本数 量极少，对标本的处理和保存都不能按规定要求和程序 进行，甚至不能进行复检的检验项目。
2024/10/16
8
一、生物化学检验的项目
3．发病率低或成本高的检测项目 由于某疾病的发病率很低造成标本数量过少或检验成 本过高的检验项目。
2024/10/16
15
第二节 生物化学检验的标本
一、标本的采集
生物化学检验最常用的标本是血液，其次是尿液，此外还有 脑脊液、浆膜腔积液、羊水等各种体液。 正确采集标本是获得准确、可靠检验结果的关键。
标本采集时应尽可能避免一切干扰因素，选择最佳的采集时 间，减少饮食和药物影响，减少昼夜节律带来的干扰。对于 有创伤性的操作，操作前应先与患者沟通建立互信，消除患 者的恐惧和紧张情绪。
剂及抗凝原理；尿液标本的采集方法；标本收检、分离、储存和转运；生物 化学检验项目类型；危急值、危急值报告的概念；检验报告单的发放方式。

生物化学第二章(共64张PPT)

生物化学第二章(共64张PPT)

❖
糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。
❖
动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。
1. 组成
（2）膜蛋白质
生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为
膜蛋白。
❖ 根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周
蛋白和内在蛋白。
❖ 膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施
功能的基本场所。
❖
1. 组成
外周蛋白 (peripheral protein)
有更大的实际应用价值；可用于膜结构特性、理化性质等方面的研究。
2．双层类脂膜
❖
❖
❖
这类膜是指具有双分子厚度，能有效分隔水溶液的超
薄类脂膜。双层类脂膜的厚度小于10 nm，具有两个
界面，不透光。
双层类脂膜的制备方法是：将一块聚四氟乙烯薄板中间
开一个直径1.5mm的小孔，将此板浸入水中，再将溶解
有双亲分子的溶液从孔的下端加入，最初形成一个厚的
1. 组成
（1）脂质
（磷脂、胆固醇、糖脂）
生物膜
（2）蛋白质
（3）糖类
（1）脂质
❖
①磷脂
Glycerophospholipids
主要是磷酸甘油二脂
。甘油中第1，2位碳
原子与脂肪酸酯基（主
要是含16碳的软脂酸
和18碳的油酸）相连
，第3位碳原子则与磷
酸酯基相连。不同的磷
脂，其磷酸酯基组成也
不相同。
1
2
3
1. 组成
卵磷脂的结构
1. 组成
②胆固醇Sterols
❖
❖
胆固醇是一种类脂化合物,
在生物膜中含量较多。
胆固醇以中性脂的形式分布在
双层脂膜内，对生物膜中脂类

生化课件第二章糖

生化课件第二章糖

排列改变不涉及共价键的破坏与形成， 只牵涉到氢键的形成与破坏。
2、 葡萄糖的构象
• X-衍射表明，糖分子中的C-C键不在一个 平面上，有椅式和船式两种。
• X-衍射、红外光谱、旋光性数据表明环 己烷及其衍生物主要以椅式构象存在。
3、 构象分析
构象体常用以下两种形式表示：
交叉型
重叠型
（1）椅式构象比船式更稳定
问题一：为什么新配制的许多单糖溶液放置久后, 旋光度会发生改变？ 问题二：葡萄糖是多羟基醛，但醛的特性反应没 有简单醛类的特性那样显著？？ 例如：葡萄糖的醛基不能和Schiff试剂反应。
OH
R CHO
CH3OH 无水HCl
OCH 3
CH3OH 无水HCl
R
CH
半缩醛
R
CH OCH 3
缩醛
OCH 3
糖链的多样性和复杂性 糖链的多样性 由4个核苷酸组成的寡核苷酸，可能的序列仅有24 种； 而由4个己糖组成的寡糖链，可能的序列则多达3 万多种。 正是由于糖链结构的复杂性，使其可能包含的信 息量比核酸和蛋白质大了几个数量级。
本章授课内容：
引言
旋光异构体
单糖的结构 单糖的性质 重要的单糖和单糖衍生物 寡糖 多糖 糖缀化合物
HC 0
HC 0
HC 0
HC OH HO CH HC OH HO CH HO CH HC OH HC OH HO CH HC OH HC OH HO CH HC OH H2C OH H2C OH H2C OH
D—葡萄糖 D—甘露糖 L－甘露糖 C原子数目相同单糖旋光异构体， 要“命”不同名称 加以区分，除对映体外。
教学要求：
• 掌握以葡萄糖为代表的单糖的分子结 构、分类、理化性质以及一些重要的 单糖及其衍生物；
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胞嘧啶脱氧核苷酸 (deoxycytidine monophosphate, dCMP)
尿嘧啶核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(uridine monophosphate, UMP) (deoxythymidine monophosphate, dTMP)
Nucleic Acids Nucleotide
phosphate
➢ RNA的戊糖是核糖； ➢ RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。
5′端
四、核酸的一级结构是
C
核苷酸的排列顺序
定义
核酸中核苷酸的排
A
列顺序。
由于核苷酸间的差
异主要是碱基不同，所
以也称为碱基序列。
G
3′端
书写方法：
线条式
AGT GCT
5 P P P P P P OH 3
5 pApCpTpGpCpT-OH 3
O
C HN
OH
C N
O-
C N
+H+
酮式
NH
+ 2
HN
烯醇式
NH 2 +HN
NH 2
N
+ H+
亚氨式
氨式
戊糖
H O CH 2
O H H O CH 2
OH
5´ O
O
4´
1´
3´ 2´
OH OH
核糖(ribose) （构成RNA）
OH
脱氧核糖(deoxyribose) （构成DNA）
脱氧核苷
NH2 N
1868年，米歇尔感兴趣研究白细胞。为了得到足够的白细 胞，他从医院的外科绷带中洗脱脓液的白细胞，分离细胞核， 得到一些粘稠的物质，并经实验证明含有含磷和氮，称为核素。 随后的研究证明这一物质具有酸性，故称为核酸。这是米歇尔 首次发现了重要的生命物质之一 —— 核酸。
Oswald T. Avery (1877-1955).
Ribonucleoside(deoxyribonucleoside)
base
Pentose
Purine (A、G)
Pyrimidine ribose (C、T、U)
deoxyribose
核苷酸衍生物
环化核苷酸：cAMP、cGMP，是细胞信 号转导中的第二信使。
NH2
N
N
O CH2O N
N
cAMP
N
HOH2C
N
O
H
H
H OH
H H
反式脱氧腺苷
N 糖苷键
嘌呤N-9 或嘧啶N-1与脱氧核糖C-1通过β-N-糖 苷键相连形成脱氧核苷(deoxyribonucleoside)。
核苷
NH2
N
N
9
N
N
CH2OH O
HH
1'
H 2'
H
O
OH
H
糖苷键
嘌呤N-9或嘧啶N-1与核糖C-1通过β-N-糖苷 键相连形成核苷(ribonucleoside)。
--CH3 胸腺嘧啶脱氧核苷
核苷酸(ribonucleotide)
NH2
酯键 NN9O NhomakorabeaN
N
HO P O CH 2 OHH
O
1'
H 2'
H
OH OH
糖苷键
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸 (ribonucleotide)或脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)。
多磷酸核苷酸
(adenosine monophosphate, AMP) (deoxyadenosine monophosphate, dAMP)
鸟嘌呤核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
(guanosine monophosphate, GMP) (deoxyguanosine monophosphate, dGMP)
胞嘧啶核苷酸 (cytidine monophosphate, CMP)
第一节
核酸的化学组成及其一级结构
The Chemical Component and Primary Structure of Nucleic Acid
核酸组成 核酸 (DNA和RNA)
核苷酸
磷酸 核苷或脱氧核苷
戊糖 核糖 脱氧核糖
碱基 嘌呤 嘧啶
一、核苷酸是构成核酸的基本组成单位
分子组成 碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱 戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖 磷酸(phosphate)
第二章
核酸的结构与功能
Structure and Function of Nucleic Acid
The biochemistry and molecular biology department of LJMU
核 酸(nucleic acid)
是以核苷酸为基本组成单位的生物大 分子，携带和传递遗传信息。
O P O OH
OH
含核苷酸的生物活性物质： NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP
NAD+
NADP+
二、DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键 连接形成的大分子
一个脱氧核苷酸3的羟基与另一个核苷酸 5 的 α-磷酸 基 团 缩 合 形 成 磷 酸 二 酯 键 (phosphodiester bond)。
米歇尔Friedrich Miescher（1844－1895）
米歇尔，瑞士生物学家，生前工作于巴塞尔大学的生理学 研究室。以发现核酸而闻名世界。
米歇尔小时候有严重的听力障碍，因此在童年时代，尽管 他非常聪明，但总是害羞并很内向。他酷爱音乐，与其父亲一 样是一个天才歌手，在学校的学习成绩很好。1865年米歇尔成 为一名医学生，1868年获医学博士学位。但听力问题是他成为 临床医生的障碍。
OPO O-
CH2 H
H
O
O H
H H
碱基
3´,5´-磷酸二酯键 O P O
O-
CH2 O
H
H
H
H
H
(backbone)。
碱基
OPO O-
CH2 O
H
H
H
H
H
OH
3´-羟基
三、RNA也是具有3’,5’-磷酸二酯键 的线性大分子
➢ RNA也是多个核苷酸分子通过酯化反应形 成的线性大分子，并且具有方向性；
5′-磷酯键
NH 2 N
N
O
O
O
N
N
-O P O-
OP O-
OPO O-
CH 2 O
H
H
H OH
H H
脱氧腺嘌呤核苷
脱氧腺嘌呤一磷酸 (dAMP)
脱氧腺嘌呤二磷酸 (dADP)
脱氧腺嘌呤三磷酸 (dATP)
RNA和DNA的基本结构单位
RNA的基本结构单位
DNA的基本结构单位
腺嘌呤核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸
核酸的分类及分布
脱氧核糖核酸
(deoxyribonucleic acid, DNA)
存在于细胞核和线粒体
携带遗传信息，并通过复制传递 给下一代。
核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)
分布于细胞核、细胞质、线粒体
是DNA转录的产物，参与遗传信 息的复制与表达。某些病毒RNA 也可作为遗传信息的载体
碱基
碱基(base)是含氮的杂环化合物。
碱基
嘌呤 嘧啶
腺嘌呤
鸟嘌呤 胞嘧啶
存在于DNA和RNA中
尿嘧啶
仅存在于RNA中
胸腺嘧啶
仅存在于DNA中
嘌呤(purine，Pu)
N 7
5 6 1N
8 9 NH
43 2 N
NH2 N
N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N NH
NH
N
鸟嘌呤(guanine,
Friedrich Miescher (1844-1895)
Friedrich Miescher worked at the Physiological Laboratory of the University of Basel and in Tübingen and is most well known for his discovery of the nucleic acids. (DNA Pioneers and Their Legacy by Ulf Lagerkvist, 1998, Yale University Press, ISBN 0-300-07184-1). To read excerpts from this book, click DNA Pioneers .
Reichard, P. J. Biol. Chem. 2002;277:13355-13362
埃弗里，O.T. Oswald Theodore Avery
(1877～1955) 美国细菌学家。1877年10月21日生于加拿大新斯科舍哈利法克 斯。1904年毕 业于哥伦比亚大学医学院，后到布鲁克林的霍格兰实 验室研究并讲授细菌学和免疫学。1913年转到纽约的洛克菲勒研究 所附属医院工作，直到1948年退休。他和C.麦克劳德、M.麦卡锡于 1944年共同发现不同型的肺炎双球菌的转化因子是 DNA。这项实 验第一次证明了遗传物质是DNA而不是蛋白质。 虽然这一发现， 曾引起争论和怀疑，但的确推动了DNA的研究，直至1953年DNA 双螺旋结构的发现。他还通过对肺炎双球菌的免疫性研究，提出肺 炎双球菌可根据其免疫的专一性来进行分类，而这种免疫专一性是 由于不同菌型的荚膜中所含的多糖引起的。由此他建立起对不同型 肺炎双球菌的灵敏检验法。1955年2月20日卒于美国田纳西州纳什 维尔。