生物化学第五章--核酸.ppt

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1、第五章核酸本章主要内容：核酸的分布和分类核酸的化学组成核酸的分子结构核酸的性质核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）tRNAmRNArRNA蛋白质合成第一节　核酸的种类、分布和化学组成一、核酸的发现二、核酸的种类和分布DNA：原核：裸露的DNA分子集中于核区质粒DNA真核：细胞核DNA：98%与组蛋白结合染色体细胞器DNA：一般裸露，环状双链RNA：细胞质，参与蛋白质合成rRNA：核仁中合成，占总RNA的80%参与核糖体的构成tRNA：核内合成，占总RNA的15%携带氨基酸到核糖体mRNA：核内合成，占总RNA的5%，蛋白质合成的模板核酸核苷酸核苷磷

2、酸碱基戊糖嘌呤碱嘧啶碱核糖（RNA）脱氧核糖（DNA）三、核酸的化学组成组成核酸的碱基腺嘌呤鸟嘌呤12尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶21稀有碱基tRNA中的N6-甲基腺嘌呤和5-甲基胞嘧啶嘌呤环和嘧啶环均呈平面或接近于平面的结构。戊糖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。核苷核苷是一种糖苷，由戊糖与碱基缩合而成，糖与碱基之间以糖苷键连接，称为C-N糖苷键。根据核苷中所含戊糖的不同，将核苷分成两大类：（碱基）核糖核苷和脱氧核糖核苷。鸟嘌呤脱氧核苷糖苷键糖的第一位碳原子（C1）与嘧啶碱的第一位氮原子（N1）相连，或与

3、嘌呤碱的第九位氮原子（N9）相连。胞嘧啶核苷腺嘌呤核苷核苷酸核苷酸是核苷的磷酸酯。作为DNA或RNA结构单元的核苷酸分别是5′-磷酸-脱氧核糖核苷和5′-磷酸-核糖核苷。常见的核苷酸及其缩写符号特殊的核苷酸3`，5`-环化腺苷酸3`,5`-环化腺苷酸（cAMP)，普遍存在于生物细胞内，含量极小，具有放大激素信号的作用。3‘，5’-环化鸟苷酸具有缩小激素信号的作用，cAMP和cGMP被称为第二信使。第二节　核酸的分子结构DNA的分子结构DNA的一级结构DNA的二级结构RNA的分子结构DNA的三级结构mRNA的结构tRNA的结构rRNA的结构连键：3`，5`-

4、磷酸二酯键方向：3`-末端5`-末端一、核酸的一级结构一级结构的线条式缩写在多聚核苷酸中，多聚核苷酸链一端的C5′带有一个自由磷酸基，称为5′-磷酸端（常用5’-P表示）；另一端C3’带有自由的羟基，称为3′-羟基端（常用3’-OH表示）。一级结构的文字式缩写TGCAGGTTAAAGG它的互补链:ACGTCCAATTTCC(误)CCTTTAACCTGCA(正)3’-ACGTCCAATTTCC-5’(正)实验1：肺炎链球菌实验1928年，英国细菌学家Griffith用肺炎链球菌感染小鼠的实验。1952年，Hershey和Chase用噬菌体标记的感染实验。实验

5、2：T2噬菌体感染实验二、DNA的空间结构1953年Watson和Crick提出了著名的DNA双螺旋结构模型DNA的Na盐纤维和DNA晶体的X光衍射分析。FranklinDNA双螺旋结构模型的主要内容由两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴盘绕而成的右手双螺旋碱基处于螺旋内侧，而磷酸及戊糖位于外侧。碱基的平面与螺旋轴相垂直，糖平面与碱基平面几乎成直角沿着走向，磷酸、戊糖骨架形成深浅不同的凹陷，即大沟和小沟。3.螺旋的直径为2nm，相邻碱基在螺旋轴上间距为0.34nm，旋转夹角为3６°。每１０对核苷酸形成螺旋的一圈，螺距为３.4nm。两条链借碱基之间的氢键和

6、碱基堆积力牢固地连为一体。碱基配对严格按照互补原则，即A与T配对，其间形成2个氢键，G与C配对其间形成3个氢键。5.碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制。DNA双螺旋结构的稳定性碱基堆积力形成疏水环境（主要因素）互补碱基对间的氢键G、C含量越多，越稳定静电排斥力磷酸基上的负电荷与介质中的阳离子之间形成离子键，中和了磷酸基上的负电荷间的斥力，有助于DNA稳定。疏水相互作用碱基处于双螺旋内部的疏水环境中，可免受水溶性活性小分子的攻击。DNA，双螺旋，正反向，互补链。A对T，GC连，配对时，靠氢键。十碱基，转一圈，螺旋34点中间。碱基力和氢键，维持螺旋结构坚。D

7、NA双螺旋结构的类型B-DNAA-DNAZ-DNA22三股螺旋DNAK.Hoogsteen1963通常是一条同型寡核苷酸与寡嘧啶核苷酸-寡嘌呤核苷酸双螺旋的大沟结合：Py.Pu*Py/Pu当DNA的一段寡嘧啶（寡嘌呤）构成镜像重复时可以形成三股螺旋（铰链DNA，hingedDNA,H-DNA)三、DNA的三级结构定义：DNA的三级结构是指在二级结构的基础上，通过扭曲和折叠所形成的特定构象。DNA超螺旋的形成互绕数=22螺旋圈数=20超螺旋数=2四、RNA的分子结构RNA分子一级结构的特点：1.常由60－95个核苷酸组成，分子量25000左右，沉降系数为4S

8、左右。2.分子中含有较多的修饰碱基。3.3'-末端都具有CpCpA