生物大分子4核酸.ppt

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1、1.掌握DNA与RNA的结构特点；2.熟悉核酸种类、组成及其理化性质。学习目标核酸是一类重要的生物大分子，担负着生命信息的储存与传递。核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研究领域，是基因工程操作的核心分子。第一节核酸概述1868年，F.Miescher从细胞核中分离得到一种酸性物质，即现在被称为核酸的物质。1944年，Avery的转换转化实验一、核酸的研究发现史1953年，Watson、CrickDNA双螺旋模型1982年，核酶orand可分离98％核中（染色体中）真核线粒体（mDNA）核外叶绿体（ctDNA）DNA

2、拟核原核核外：质粒（plasmid）病毒：DNA病毒二、核酸的种类和分布核酸分为两大类：脱氧核糖核酸DeoxyribonucleicAcid（DNA）核糖核酸RibonucleicAcid（RNA）RNA主要存在于细胞质中tRNArRNAmRNA其它RNA病毒：SARS第二节核酸的基本化学组成核酸核苷酸核苷磷酸碱基戊糖分子组成元素组成：CHONP组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为β-D-核糖。一、戊糖RiboseDeoxyribose二、碱基1.嘌呤123456978腺嘌呤

3、A鸟嘌呤G2.嘧啶123456尿嘧啶U胞嘧啶C胸腺嘧啶T核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。三、核苷核苷戊糖+碱基糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键1’2’3’4’5’(OH)1’2’3’4’5’(OH)核苷酸核苷+磷酸戊糖+碱基+磷酸HHHHHHHHH四、核苷酸五、核苷酸衍生物1.继续磷酸化AMPADPATP2.环化磷酸化cAMPcGMP3.肌苷酸及鸟苷酸(强力味精)4.辅酶NAD、NADP、FMNIMPGMP六、多聚核苷酸（核酸）多聚核苷酸是通过一个核苷酸的

4、C3’-OH与另一分子核苷酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。5’5’3’3’5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羟基端（常用3’-OH表示）方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。多聚核苷酸的表示方式DNARNA5′PdAPdCPdGPdTOH3′5′PAPCPGPUOH′或5′ACGTGCGT3′5′ACGUAUGU3′ACGTGCGTACGUAUGUT5’3’OHU5’3’OHOHOHOHOH第三节DNA的结构一、DNA的一级结构脱氧核糖核酸

5、的排列顺序可以用碱基排列顺序表示连接键：3’，5’-磷酸二酯键磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架碱基形成侧链多核苷酸链均有5’-末端和3’-末端基因（gene）：一段有功能的DNA片段，生物细胞中DNA分子的最小功能单位（交换单位）。蛋白质（mRNA蛋白质）产物tRNARNArRNA调节功能：调节基因无产物作用未知结构基因基因组（genome）：某生物体（完整单倍体）所含全部遗传物质的总和。包括：核基因组（拟核/核DNA）及核外（质粒/质体DNA）bp（碱基对）103104105106107108109101010111

6、012人两栖类鱼类藻类酵母细菌E.Coli病毒质粒各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小DNA的双螺旋模型1953年，J.Watson和F.Crick，根据DNA结晶的X-衍射图谱和分子模型，提出了著名的DNA双螺旋结构模型，并对模型的生物学意义作出了科学的解释和预测。在DNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等。二、DNA的二级结构DNA双螺旋模型要点B型结构两条链反向平行，右手螺旋碱基在内（A＝T，G≡C）碱基平面垂直于螺旋轴戊糖在外，双螺旋每转一周为10碱基对（bp）A型结构碱基平面倾斜20º，螺旋变粗变

7、短，螺距2～3nm。Z型结构左手螺旋，只有小沟2.0nm小沟大沟双螺旋DNA的结构参数类型旋转方向螺旋直径（nm）螺距（nm）每转碱基对数目碱基对间垂直距离（nm）碱基对与水平面倾角A－DNAB－DNAZ－DNA右右左2.02.31.82.83.44.51110120.2550.340.2720º0º7º双螺旋稳定的力氢键碱基堆积力（疏水相互作用及范德华力）离子键等则DNA变性剂（热、pH、脲/酰胺、有机溶剂）DNA的存在形式三、DNA的三级结构DNA双螺旋的进一步扭曲构成三级结构，负超螺旋原核双链环状DNA（dcD

8、NA）病毒单链环状DNA（scDNA）单链线性DNA（ssDNA）真核双链线性DNA（dsDNA）第四节RNA的结构一、结构特点碱基组成A、G、C、U（A＝U/G≡C）稀有碱基较多，稳定性较差，易水解多为单链结构，少数局部形成螺旋分子较小分类mRNA（hnRNA核不均一RNA）tRNArRNA（snRNA/asRNA）少数RNA病毒二、tRNA