生物大分子4核酸.ppt

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1、1.掌握DNA與RNA的結(jié)構(gòu)特點；2.熟悉核酸種類、組成及其理化性質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)核酸是一類重要的生物大分子，擔(dān)負(fù)著生命信息的儲存與傳遞。核酸是現(xiàn)代生物化學(xué)、分子生物學(xué)的重要研究領(lǐng)域，是基因工程操作的核心分子。第一節(jié)核酸概述1868年，F(xiàn).Miescher從細(xì)胞核中分離得到一種酸性物質(zhì)，即現(xiàn)在被稱為核酸的物質(zhì)。1944年，Avery的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化實驗一、核酸的研究發(fā)現(xiàn)史1953年，Watson、CrickDNA雙螺旋模型1982年，核酶orand可分離98％核中（染色體中）真核線粒體（mDNA）核外葉綠體（ctDNA）DNA

2、擬核原核核外：質(zhì)粒（plasmid）病毒：DNA病毒二、核酸的種類和分布核酸分為兩大類：脫氧核糖核酸DeoxyribonucleicAcid（DNA）核糖核酸RibonucleicAcid（RNA）RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中tRNArRNAmRNA其它RNA病毒：SARS第二節(jié)核酸的基本化學(xué)組成核酸核苷酸核苷磷酸堿基戊糖分子組成元素組成：CHONP組成核酸的戊糖有兩種。DNA所含的糖為β-D-2-脫氧核糖；RNA所含的糖則為β-D-核糖。一、戊糖RiboseDeoxyribose二、堿基1.嘌呤123456978腺嘌呤

3、A鳥嘌呤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見的稀有堿基。稀有堿基的種類很多，大部分是上述堿基的甲基化產(chǎn)物。三、核苷核苷戊糖+堿基糖與堿基之間的C-N鍵，稱為C-N糖苷鍵1’2’3’4’5’(OH)1’2’3’4’5’(OH)核苷酸核苷+磷酸戊糖+堿基+磷酸HHHHHHHHH四、核苷酸五、核苷酸衍生物1.繼續(xù)磷酸化AMPADPATP2.環(huán)化磷酸化cAMPcGMP3.肌苷酸及鳥苷酸(強力味精)4.輔酶NAD、NADP、FMNIMPGMP六、多聚核苷酸（核酸）多聚核苷酸是通過一個核苷酸的

4、C3’-OH與另一分子核苷酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯鍵相連而成的鏈狀聚合物。5’5’3’3’5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羥基端（常用3’-OH表示）方向性，當(dāng)表示一個多聚核苷酸鏈時，必須注明它的方向是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第三節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)一、DNA的一級結(jié)構(gòu)脫氧核糖核酸

5、的排列順序可以用堿基排列順序表示連接鍵：3’，5’-磷酸二酯鍵磷酸與戊糖順序相連形成主鏈骨架堿基形成側(cè)鏈多核苷酸鏈均有5’-末端和3’-末端基因（gene）：一段有功能的DNA片段，生物細(xì)胞中DNA分子的最小功能單位（交換單位）。蛋白質(zhì)（mRNA蛋白質(zhì)）產(chǎn)物tRNARNArRNA調(diào)節(jié)功能：調(diào)節(jié)基因無產(chǎn)物作用未知結(jié)構(gòu)基因基因組（genome）：某生物體（完整單倍體）所含全部遺傳物質(zhì)的總和。包括：核基因組（擬核/核DNA）及核外（質(zhì)粒/質(zhì)體DNA）bp（堿基對）103104105106107108109101010111

6、012人兩棲類魚類藻類酵母細(xì)菌E.Coli病毒質(zhì)粒各種細(xì)胞、病毒和細(xì)菌質(zhì)粒中基因組的大小DNA的雙螺旋模型1953年，J.Watson和F.Crick，根據(jù)DNA結(jié)晶的X-衍射圖譜和分子模型，提出了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并對模型的生物學(xué)意義作出了科學(xué)的解釋和預(yù)測。在DNA分子中，嘌呤堿基的總數(shù)與嘧啶堿基的總數(shù)相等。二、DNA的二級結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋模型要點B型結(jié)構(gòu)兩條鏈反向平行，右手螺旋堿基在內(nèi)（A＝T，G≡C）堿基平面垂直于螺旋軸戊糖在外，雙螺旋每轉(zhuǎn)一周為10堿基對（bp）A型結(jié)構(gòu)堿基平面傾斜20o，螺旋變粗變

7、短，螺距2～3nm。Z型結(jié)構(gòu)左手螺旋，只有小溝2.0nm小溝大溝雙螺旋DNA的結(jié)構(gòu)參數(shù)類型旋轉(zhuǎn)方向螺旋直徑（nm）螺距（nm）每轉(zhuǎn)堿基對數(shù)目堿基對間垂直距離（nm）堿基對與水平面傾角A－DNAB－DNAZ－DNA右右左2.02.31.82.83.44.51110120.2550.340.2720o0o7o雙螺旋穩(wěn)定的力氫鍵堿基堆積力（疏水相互作用及范德華力）離子鍵等則DNA變性劑（熱、pH、脲/酰胺、有機溶劑）DNA的存在形式三、DNA的三級結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋的進一步扭曲構(gòu)成三級結(jié)構(gòu)，負(fù)超螺旋原核雙鏈環(huán)狀DNA（dcD

8、NA）病毒單鏈環(huán)狀DNA（scDNA）單鏈線性DNA（ssDNA）真核雙鏈線性DNA（dsDNA）第四節(jié)RNA的結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)特點堿基組成A、G、C、U（A＝U/G≡C）稀有堿基較多，穩(wěn)定性較差，易水解多為單鏈結(jié)構(gòu)，少數(shù)局部形成螺旋分子較小分類mRNA（hnRNA核不均一RNA）tRNArRNA（snRNA/asRNA）少數(shù)RNA病毒二、tRNA