核酸與核酸的研究方法

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1、2012年王鏡巖版《生物化學(xué)》考研參考筆記20————安雨(整理)第十五章核酸核酸是遺傳物質(zhì)1868年瑞士Miesher.從膿細胞的細胞核中分離出可溶于堿而不溶于稀酸的酸性物質(zhì)。間接證據(jù):同一種生物的不同種類的不同生長期的細胞,DNA含量基本恒定。直接證據(jù):T2噬菌體DNA感染E.coli用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì),感染E.coli,又用32P標(biāo)記噬菌體核酸,感染E.coliDNA、RNA的分布(DNA在核內(nèi),RNA在核外)。第一節(jié)核酸的化學(xué)組成核酸是一種線形多聚核苷酸,基本組成單位是核苷酸。結(jié)構(gòu)層次:核酸核苷酸磷酸核苷戊糖堿基組成核酸的戊糖有兩種::D-核糖和D-2-脫氧

2、核糖,據(jù)此,可以將核酸分為兩種:核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)P330表5-1兩類核酸的基本化學(xué)組成一、堿基1.嘌呤堿:腺嘌呤鳥嘌呤2.嘧啶堿:胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶P331結(jié)構(gòu)式3.修飾堿基植物中有大量5-甲基胞嘧啶。E.coli噬菌體中,5-羥甲基胞嘧啶代替C。稀有堿基:100余種,多數(shù)是甲基化的產(chǎn)物。DNA由A、G、C、T堿基構(gòu)成。RNA由A、G、C、U堿基構(gòu)成。202012年王鏡巖版《生物化學(xué)》考研參考筆記20————安雨(整理)一、核苷核苷由戊糖和堿基縮合而成,糖環(huán)上C1與嘧啶堿的N1或與嘌呤堿的N9連接。核酸中的核苷均為β-型核苷P332結(jié)構(gòu)式腺嘌呤

3、核苷胞嘧啶脫氧核苷DNA的戊糖是:脫氧核糖RNA的戊糖是:核糖二、核苷酸核苷中戊糖C3、C5羥基被磷酸酯化,生成核苷酸。1、構(gòu)成DNA、RNA的核苷酸P333表5-32、細胞內(nèi)游離核苷酸及其衍生物①核苷5’-多磷酸化合物ATP、GTP、CTP、ppppA、ppppG在能量代謝和物質(zhì)代謝及調(diào)控中起重要作用。②環(huán)核苷酸cAMP(3’,5’-cAMP)cGMP(3’,5’-cGMP)它們作為質(zhì)膜的激素的第二信使起作用,cAMP調(diào)節(jié)細胞的糖代謝、脂代謝。③核苷5’多磷酸3’多磷酸化合物ppGpppppGppppApp④核苷酸衍生物HSCoA、NAD+、NADP+、FAD等輔助因子

4、。GDP-半乳糖、GDP-葡萄糖等是糖蛋白生物合成的活性糖基供體。第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)一級:脫氧核苷酸分子間連接方式及排列順序。二級:DNA的兩條多聚核苷酸鏈間通過氫鍵形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。三級:DNA雙鏈進一步折疊卷曲形成的構(gòu)象。202012年王鏡巖版《生物化學(xué)》考研參考筆記20————安雨(整理)一、DNA的一級結(jié)構(gòu)DNA的一級結(jié)構(gòu)是4種脫氧核苷酸(dAMP、dGMP、dCMP、dTMP)通過3/、5/-磷酸二酯鍵連接起來的線形多聚體。3/、5/-磷酸二酯鍵是DNA、RNA的主鏈結(jié)構(gòu)。P334圖5-1書寫方法:5/→3/:5’-pApCpTpG-3’,或5’…ACTG…3’

5、(在DNA中,3/-OH一般是游離的)在DNA分子中,不變的骨架成分磷酸二酯鍵被逐漸省略,真正代表DNA生物學(xué)意義的是堿基的排列順序。遺傳信息貯存在DNA的堿基排列順序中,生物界生物的多樣性即寓于DNA分子4種核苷酸千變?nèi)f化的精確的排列順序中。二、DNA的二級結(jié)構(gòu)1953年,Watson和Crick根據(jù)Chargaff規(guī)律和DNANa鹽纖維的X光衍射數(shù)據(jù)提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。1、Watson-Crick雙螺旋結(jié)構(gòu)建立的根據(jù)①Chargaff規(guī)律1950年a.所有DNA中,A=T,G=C且A+G=C+T。P334表5—4。b.DNA的堿基組成具有種的特異性,即不同生

6、物的DNA皆有自己獨特的堿基組成。c.DNA堿基組成沒有組織和器官的特異性。d.年齡、營養(yǎng)狀況、環(huán)境等因素不影響DNA的堿基組成。②DNA的Na鹽纖維和DNA晶體的X光衍射分析。相對濕度92%,DNA鈉鹽結(jié)晶,B—DNA。相對濕度75%,DNA鈉鹽結(jié)晶,A—DNA。Z—DNA。生物體內(nèi)DNA均為B—DNA。Franklin的工作2、Watson-Crick雙螺旋結(jié)構(gòu)模型P335圖5—2202012年王鏡巖版《生物化學(xué)》考研參考筆記20————安雨(整理)a.兩條反平行的多核苷酸鏈繞同一中心軸相纏繞,形成右手雙股螺旋,一條5’→3’,另一條3’→5’b.嘌呤與嘧啶堿位于雙螺

7、旋的內(nèi)側(cè),磷酸與脫氧核糖在外側(cè)。磷酸與脫氧核糖彼此通過3/、5/-磷酸二酯鍵相連接,構(gòu)成DNA分子的骨架。寬1.2nm寬0.6nm大溝小溝深0.85nm深0.75nmc.螺旋平均直徑2nm每圈螺旋含10個核苷酸堿基堆積距離:0.34nm螺距:3.4nmd.兩條核苷酸鏈,依靠彼此堿基間形成的氫鏈結(jié)合在一起。堿基平面垂直于螺旋軸。A=T、G=CP336圖5—4堿基互補原則具有極重要的生物學(xué)意義,DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、反轉(zhuǎn)錄等的分子基礎(chǔ)都是堿基互補。1、穩(wěn)定雙螺旋結(jié)構(gòu)的因素①堿基堆積力(主要因素)形成疏水環(huán)境。②堿基配對的氫鍵。GC含

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