《核酸的结构》课件

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1、第14章核酸的结构NucleicAcid核酸（DNA和RNA）是线性多聚核苷酸，基本结构单元是核苷酸DNA与RNA结构相似，组成成份上略有不同核酸的组成核酸核苷酸磷酸核苷戊糖碱基水解核酸代表戊糖，对DNA而言为脱氧核糖，对RNA而言为核糖；代表碱基代表磷酸基核苷酸一、核苷酸（nucleotide)（一）碱基嘌呤碱：腺嘌呤、鸟嘌呤嘧啶碱：胸腺嘧啶、胞嘧啶、尿嘧啶稀有碱基：嘌呤环嘧啶环（1）嘌呤碱（2）嘧啶碱(uracil)(cytosine)(thymine)RNADNA尿嘧啶U胸腺嘧啶T胞嘧啶C鸟嘌呤G腺嘌呤A胺式亚胺式互变异构酮式烯醇式互变异

2、构（3）稀有碱基嘌呤——次黄嘌呤、1-甲基次黄嘌呤、N2、N2-二甲基鸟嘌呤。嘧啶——5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、二氢尿嘧啶、4-巯尿嘧啶都是基本碱基的化学修饰型（二）核苷：核糖+碱基DNA含β-D-2-脱氧核糖RNA含β-D-核糖核苷nucleoside糖与碱基之间的C-N键：C-N糖苷键，且都是β糖苷键。C1——N1（嘧啶）C1——N9（嘌呤）碱基与糖环平面垂直。核苷nucleoside核苷nucleoside稀有核苷：1、2’-0-甲基-核糖-核苷2、稀有碱基DHU3、连接方式ψ（假尿嘧啶核苷）假尿苷，pseudouridine，ψ（

3、三）核苷酸磷酸碱基戊糖H2OH2O碱基磷酸戊糖核苷键酯键核苷酸碱基连接（核苷键）酯键（对DNA为H）1`2`3`4`5`核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP三、八种核苷酸(ribonucleotide)核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。M/单，D/二，T/三；P-磷酸RNA的名称为单/二/三苷酸，DNA在单/二/三前加脱氧两字。如AMP称腺苷一磷酸(或腺苷酸）dAMP称为脱氧腺苷一磷酸（脱氧腺苷酸）稀有核苷酸与上类似（四）核苷酸的衍生物生物体内分布最广和最重要的一种核

4、苷酸衍生物。（1）ATP(腺嘌呤核糖核苷三磷酸)ATP的性质是重要的能量转换中间体ATP含两个高能磷酸键：水解时可释放大量自由能，推动体内各种需能反应。ATP也是磷酰化剂：磷酰化的底物具较高能量（活化分子），是许多生物化学反应的激活步骤。(2)GTP(鸟嘌呤核糖核苷三磷酸)生物体内游离存在，也是一种高能化合物具有类似ATP的结构主要是作为蛋白质合成中磷酰基供体在许多情况下,ATP和GTP可以相互转换（3）cAMP和cGMPcAMP3’,5’环腺嘌呤核苷一磷酸cGMP3’,5’-环鸟嘌呤核苷一磷酸——细胞间信使cAMP和cGMP的环状磷酯键是一个高

5、能键：pH7.4时水解能约为43.9kJ/mol，比ATP水解能高得多。二、核酸的共价结构DNA一级结构是指DNA上的核苷酸排列顺序。(核苷酸相当于氨基酸、单糖的角色）（一）DNA的一级结构脱H2O脂键相连3`，5`-磷酸二酯键首尾3`5`HHHHHHH（1）核苷酸间以3′-5′磷酸二酯键相连（2）一端称为5′-磷酸端（5’-P表示）一端称为3′-羟基端（3’-OH表示）（3）多聚核苷酸链具有方向性，表示时，需注明方向：5′→3′或是3′→5′一、核酸的一级结构定义核酸分子中核苷酸的连接方式以及核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，

6、所以也称为碱基序列。主链：戊糖－磷酸骨架位于外侧侧链：碱基对位于内侧方向：５’3’5′端3′端CGADNA一级结构的简写形式戊糖3`-OH5`-磷酸PA核苷酸5`3`首端末端PPPPPPAGCTGCOHpApCpTpG-pA-C-T-G核苷酸顺序又称碱基顺序（二）RNA的一级结构核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连形成的长链研究最多：tRNA、rRNA及一些小分子RNA。1、tRNA分子特点：约由73－93个核苷酸组成分子中含有较多的修饰成分（10-20%）3‘-末端都具有－CCA－OH的结构5’-末端磷酸化，常为G（pC）RNA一级结构特点tRNA的功

7、能：结合活化氨基酸（3´-CCA-OH），搬运氨基酸到核糖体；识别mRNA密码子。参与蛋白质的翻译。①5´末端帽子结构：m7GpppN②3´末端有多聚腺苷酸尾巴结构(polyA)③单顺反子（一条mRNA链上有一个编码区）2、mRNA一级结构的特点：（1）真核细胞mRNA5′帽子密码子3′polyAm7Gppp-AUGGUG……………UAAAAAA…AA5′端非翻译区编码区3′非翻译区真核生物mRNA的共价结构帽子结构帽子结构：识别翻译起始polyA：维持mRNA的稳定性功能原核生物mRNA为多顺反子，无修饰碱基。多顺反子mRNA(polycist

8、ronicmRNA)：一条mRNA链上有多个编码区（2）原核细胞mRNAmRNA的功能★蛋白质合成的模板。*rRNA的种类（根据沉降系数