《生物化学核酸生物化学.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物化学核酸生物化学.ppt（126页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、搞 毋 森 拽 肤 渍 孔 珐 凑 砧 痢 第 诣 哑 鲸 欧 板 送 消 极 宦 幼 崔 抠 齿 忆 夫 纱 骗 因 蛔 酞 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 第二章 核酸的化学 剧 七 鱼 籍 猴 搂 凑 某 扛 笺 割 帛 澄 赞 瓷 袖 砷 姑 炽 堂 戒 铝 空 尝 赊 盲 骸 右 巳 魄 修 鳖 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 本章主要内容本章主要内容 核苷酸核苷酸 DNADNA RNARNA 核酸的性质核酸的性质 旗 堡 崇 指 乍 蹿 锋 整 滇 黄 驯 淋 冯 铺 脖 帧 笆 壤 暗
2、 恨 笨 械 朝 涌 曙 交 黄 衅 厩 鸦 废 烽 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 l认识核酸在生命科学上的重要性 l弄清碱基、核苷、核苷酸和核酸分子结 构上的关系 l掌握核酸的化学本质及DNA和RNA在组分 、结构和功能上的差异 l认识核酸的结构与其性质与功能之间的 关系。 学习要求 艰 铺 爬 劳 贤 胡 碰 袍 刀 返 擒 镑 蔑 尖 霓 既 臃 鼠 摘 效 糠 癌 贴 丹 俗 硅 桃 脆 洼 轴 板 汁 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 l1869年 F.Miescher首先从伤员绷带的脓细
3、胞中 分离得到称为“核素”的核酸 l1944年 O.N.Avery通过转化实验证实DNA是主 要的遗传物质 l1953年 J. D.Watson和F.H.C.Crick提出DNA双 螺旋结构模型 l1958年 Crick提出遗传信息传递的中心法则 l1970年,建立DNA重组技术 l1980年后,分子生物学、分子遗传学等学科突飞 猛进发展，提出并完成HGP. 核酸化学的发展过程 倡 晴 促 睁 鳞 疽 镜 扭 远 隙 厌 疼 鹊 众 葵 抡 丹 待 飘 甫 忧 燕 奔 碑 异 葵 他 涨 魁 吊 煽 磐 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 一、概述概
4、述 概念概念 核酸(nucleic acid)是由碱基（ 嘌呤和嘧啶）、戊糖和磷酸组成 的高分子物质，是生物体的基本 组成。 种类： DNA （脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 扮 亮 江 脆 批 拘 句 斡 眶 疤 株 萝 鱼 宿 到 漆 塑 捷 垫 讼 澎 募 赡 耳 胜 镑 烧 叶 浑 萝 绿 欧 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 “四核苷酸假说”：核酸由四种核苷酸组成 的单体构成的，缺乏结构方面的多样性,不大 可能有重要的生理功能。 l1944年，Avery等人的肺炎双球菌转化实验证 实核酸是生命遗传的基础物质。 l1952年，Hersh
5、ey和Chase的T2噬菌体侵染实 验彻底证明遗传物质是核酸，而不是蛋白质 。 瞪 忘 无 设 惶 瘸 症 椽 怨 乐 巍 掳 峭 义 胰 造 框 淤 犯 涂 舶 驭 邻 溜 气 善 牟 同 自 炕 绪 则 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 1928年，英国 S型肺炎球菌：有 荚膜，菌落表面 光滑 R型肺炎球菌：没 有荚膜，菌落表 面粗糙 n 著名的肺炎球菌实验 结果说明？结果说明？ 澎 歇 敌 赃 弄 呢 称 忘 雹 恩 涎 怀 佃 邵 沂 沫 害 能 欣 苔 秉 胰 虱 敝 讶 闺 牺 常 内 置 踊 些 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学
6、 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 l结果说明：加热杀死的S型肺炎球菌中一定有某种 特殊的生物分子或遗传物质，可以使无害的R型肺 炎球菌转化为有害的S型肺炎球菌 l这种生物分子或遗传物质是什么呢？ n 著名的肺炎球菌实验 纽约洛克非勒研究所纽约洛克非勒研究所 Avery Avery 从加热杀死的S型肺炎球菌将蛋白质、核酸、多 糖、脂类分离出来，分别加入到无害的R型肺炎 球菌中， 结果发现，惟独只有核酸可以使无害的R型肺炎 球菌转化为有害的S型肺炎球菌。 1944年 结论：DNA是生命的遗传物质 悄 舰 营 躲 吉 屿 神 毗 苔 紊 镐 抗 治 闯 纠 锋 蛾 鸭 校 绥 挂 棉 椿 哭
7、 雏 暑 哪 域 专 鼻 坐 禁 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 侵染 DNA注射 进细胞 蛋白质外壳 DNA 噬菌体 大肠杆菌 噬菌体侵染实验噬菌体侵染实验 喊 器 尚 燃 星 当 你 铲 克 先 苫 志 喘 艺 框 羹 督 签 挣 清 唱 牧 置 撩 罢 藉 诲 袋 阜 邢 搔 赠 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 聊 拳 僻 拍 沸 踪 狱 媚 姚 汇 绷 遏 刁 鄂 兴 琉 炬 防 汉 弹 过 部 厢 玛 往 疚 兜 姜 镐 扳 虞 奇 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学
8、核 酸 生 物 化 学 分布： DNA：主要在细胞核中，是染色体的主 要成分。此外在线粒体、叶绿体. RNA：主要在细胞质中，此外在线粒体、细 胞核核仁； 酷 墟 楷 肋 敢 债 话 把 棋 砖 惠 杯 惟 纠 互 抱 汉 赠 魄 圃 陕 太 慑 脂 嚣 充 率 昼 舍 谆 围 堪 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 二、二、核酸的组成成分 核酸是一种线形多聚核苷酸(polynucleotide), 其基本结构单位是核苷酸(nucleotide)。 戊糖 碱基 磷酸 核苷 核苷酸核酸 抿 印 害 之 端 馒 争 茫 刀 评 挚 软 籍 俭 梁 险 钟
9、 乳 漾 义 佐 脾 注 秀 氟 队 磨 钒 骇 爽 围 条 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 核 苷 酸 的 基 本 结 构 奖 问 暑 呢 步 噶 岿 碑 页 旨 约 梅 函 裁 耍 跳 核 雪 赡 苫 瓶 含 们 砒 县 顶 掀 攻 诵 断 委 预 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 （一）核酸中的戊糖（一）核酸中的戊糖 lD-核糖（D-ribose） lD-脱氧核糖 （D-deoxyribose） l核酸据此分类： 脱氧核糖DNA； 核糖RNA； l核酸中的戊糖均为 -D-型 核苷酸核苷酸 述 制
10、 煎 凡 绢 荆 巫 呀 劫 送 锤 兵 剿 拈 烘 主 皋 晶 踩 克 吸 夺 税 类 古 习 靖 先 窑 柴 盖 哲 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 从两类核酸的水解产物可看到 它们组成的差别? 铂 化 习 簇 援 娄 伙 呈 滥 恶 锄 谁 扩 从 菏 嘿 揽 哼 谰 爸 验 脾 秃 信 日 谎 落 诗 廉 吾 沧 轿 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 （二）碱基 尿嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶 l核酸中的碱基分两类： 1、嘧啶碱(pyrimidine)：是嘧啶的衍生物 。 擦 恒 桔 等 屹 咋 沫 皋
11、 砰 耍 依 箩 萍 半 师 衙 者 萧 阴 得 砒 计 簇 避 贫 兔 急 蜂 诱 丹 攘 碗 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 N N H H H H 嘧啶 1 2 3 4 5 6 N N H H H H NH2 O H 胞嘧啶 Cytosine （C） N N H H H H O O H H 尿嘧啶 uracil （U） N N H H H H O O H H CH3 胸腺嘧啶 thymine （T） 援 沈 胺 丰 劲 粪 瑰 碘 刺 辞 寺 龟 札 讳 坠 魏 芬 望 裳 绅 吸 孪 反 晒 樟 佳 银 恢 则 证 胀 酞 生 物 化 学
12、 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2、嘌呤碱(purine)：由嘌呤衍生而来。 沂 歇 归 滚 阜 汰 陈 贡 诧 膨 侦 劈 银 涪 疽 孤 币 压 窘 撂 刁 窄 胚 窖 畜 信 咬 甩 语 菇 贫 裴 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 N N N N H H H H N N N N H H H H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 嘌呤 NH2 腺嘌呤 adenine（A） N N N N H H H H O H2N 鸟嘌呤 guanine （G） 域 生 侨 暴 举 本 窟 楷 讳 糟 垫 粹 水 构 瓶
13、母 哩 刁 神 谐 某 刁 死 涕 诬 懒 售 疆 旺 簧 烽 钮 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 3、稀有碱基： 一些修饰碱基，因含量甚少而称之。 大多为甲基化碱基，多在tRNA中。 傲 痴 狞 宴 咯 抬 仪 脸 轻 赶 恬 命 验 狙 伯 喻 焦 挡 脐 钻 宝 祖 聚 肺 坤 挑 哎 织 耀 嚏 冉 烁 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 （三）核苷： (nucleoside)(nucleoside) 核苷：戊糖与碱基 缩合而成，并以糖 苷键相连接。 糖苷键： 二者的连接是C- N键，称N-糖苷
14、键 。 鸽 拓 桓 伸 棠 赁 毅 傻 求 储 痢 曰 积 教 卜 告 剧 钦 于 腐 丽 奋 染 话 孟 舵 粪 谐 铀 唤 园 吞 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 O HOH2C OHOH OH 1 23 4 5 核 糖 N N N N H H H H 9 腺嘌呤 腺 苷 酬 铱 判 萌 藻 幅 歉 傲 撂 镍 辕 穷 威 掂 悄 扮 施 霄 缕 垢 叠 柳 疗 葡 柱 板 贺 爹 伐 怯 绢 岩 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 O HOH2C OHOH OH 1 23 4 5 核 糖 O HO
15、H2C OHOH 1 23 4 5 核 糖 N N O O H H H 尿嘧啶 H 1 尿苷 N C O O NH H H 5 1 OH 假尿苷（） 躺 合 漏 婴 构 绪 剔 坷 淋 梯 亢 猫 逐 倘 锈 泳 恩 浮 处 瘪 阐 谩 隙 赣 矢 存 床 妒 殖 袍 舅 褂 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 核苷的表示： 核苷：A、G、 C 、U 脱氧核苷：dA,dG,dC,dT 修饰核苷： 如5-甲基脱氧胞嘧啶：m5dC 。 呛 铲 厨 南 漆 拓 蹦 婉 拳 仟 亦 厄 鸽 拉 翻 那 练 哦 截 佯 赤 茅 兽 敖 尉 榆 旗 扶 创 徒
16、拿 簧 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 脱氧核糖核酸和核糖核酸异同的对比 RNA DNA 组组成戊糖 核糖 脱氧核糖 碱基 A,G,CA,G,C U T 磷酸 Pi(磷酸二酯键酯键 )Pi(磷酸二酯键酯键 ) 结结构 单链单链 ，部分碱基互补补，局部双 螺旋，三叶草形等 双链链，碱基互补补，双螺旋 形 分布 细细胞核(核仁)， 细细胞质质(线线粒 体、核蛋白体、胞液) 细细胞核(染色质质) 细细胞质质(线线粒体) 生物功能 遗传遗传 信息表达，反转录转录 ，直接 参与蛋白质质的生物合成 遗传遗传 的物质质基础础，负责遗负责遗 传传信息贮贮存，发发
17、布，转录转录 鹅 靠 持 描 版 缴 绚 强 凤 巫 窍 冶 翠 亲 熬 林 幽 姆 凿 被 价 怔 上 坡 漓 天 弃 舆 盏 概 遵 豌 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 （四）核苷酸(nucleotide(nucleotide，nt)nt) 1、种类： 1）按酯化位点：可 在核糖的2- , 3-, 5-； 2）按核糖类型： 核苷酸、 脱氧核苷酸 核苷中戊糖的羟基被磷酸酯化，即为核苷酸。 躲 猾 揣 近 墅 妊 泻 她 税 自 餐 裴 漳 嗜 荐 垢 朵 迈 安 比 冻 捕 辰 扣 辖 如 钒 酷 顿 锋 厉 书 生 物 化 学 核 酸 生 物
18、 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2、结构： 犊 峨 蜒 模 肩 氨 乏 吩 汐 倔 刽 眼 槽 船 乙 间 骏 樟 枚 鹿 像 届 晓 苔 安 那 扒 泛 迷 投 科 堕 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 3 3、表示：、表示： l与一个磷酸结合MP ：(d)AMP、(d)GMP、 (d)CMP、(d)TMP、UMP l与二个磷酸结合DP ：如：ADP l与三个磷酸结合TP ： 如：ATP 核苷酸核苷酸 吐 姜 详 中 嫡 莉 揽 熔 挨 伞 晃 并 奸 颓 敖 胺 沤 腻 趾 选 将 溶 陀 火 子 兔 惠 梅 豢 希 痹 蔑
19、生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 4 4、特殊核苷酸、特殊核苷酸： 环核苷酸： 核糖3-, 5- 成环 。 cAMP、 cGMP 功能： 第二信使，激素 、一些药物、神经 递质通过其发挥生 理作用。 核苷酸核苷酸 挪 极 恤 慑 篙 时 疑 宏 敏 朗 戚 瞩 泄 凛 渺 蛛 入 痴 副 矮 浴 盾 谆 狂 病 暖 郸 忽 谷 徽 隆 骨 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 核苷酸衍生物核苷酸衍生物 环化磷酸化 cAMPcGMP 额 步 恨 衰 廓 崖 撒 刚 毯 镑 涝 搪 袋 导 淡 鞭 惑 泽 翼
20、希 映 聚 髓 诧 廊 足 踏 疼 点 坊 钠 院 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 核苷酸衍生物核苷酸衍生物 l5- IMP 5- 肌苷酸 (5- 次黄嘌呤核苷酸) l5- GMP 膊 虫 卓 缩 谬 倍 法 拭 约 忆 督 辗 都 童 尚 南 花 菩 司 穴 通 烘 拔 隶 表 径 懦 寸 吼 氢 且 湖 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 （五）核苷酸的连接方式（五）核苷酸的连接方式 1、 3-, 5磷酸二酯 键将核苷酸连接成核 酸大分子。 一、核苷酸一、核苷酸 梭 僻 俱 瓶 医 耪 每 砸 幼
21、俏 弘 收 疟 届 犹 述 午 摘 途 牧 链 伙 陪 栗 描 梭 黎 掉 耿 疟 块 燎 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2 2、核酸的一级结构：、核酸的一级结构： 多核苷酸链 中各核苷酸 残基的排列 顺序。 良 席 答 苍 诗 撑 皮 学 豫 脆 蚌 厅 肄 淫 亩 移 苏 拘 分 瞻 袋 昔 届 淌 剔 搅 晃 我 穷 惶 撰 鄙 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 OH O - O OCH2 TO=P O - 3 5 OH OH O - O OCH2 GO=P O - 3 5 OH O OCH2
22、 OHOH AO=P O O - 3 5 3 5 1 PPP OH ATG pGpTpAOH pG-T-ApGTA 1 1）一级结构表示方法如上：）一级结构表示方法如上： 棍 免 安 藏 押 摄 枣 氢 饯 宪 止 篮 汞 茶 刨 曰 郝 够 往 烘 汇 速 恢 时 缓 缩 帅 待 拇 吗 到 倍 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2）读向： 碱基序列从左到右表示5 3， 由3-, 5磷酸二酯键连接。 若两链反向平行，则需注明每条链的 走向。如： 5A-T-G-C-C-T-G-A 3 3 T-A-C-G-G-A-C-T 5 核苷酸核苷酸 邵 绣 款
23、 现 卜 钵 捻 邦 紊 辑 详 谩 圈 忆 慰 诌 象 扶 葬 泥 脂 胁 抬 壳 揍 龙 陆 沈 奠 纯 吱 乡 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 三、三、DNADNA （一）DNA 的一 级结构： 由数量庞大的4 种脱氧核苷酸 通过3-, 5 磷酸二酯键连 接成的直线形 或环形多聚体 。 号 卉 色 驭 攒 掇 准 辉 侍 庭 英 吠 箍 溪 浅 腆 渐 跃 湘 萧 忻 憋 谍 宇 闹 上 剧 夜 讽 烤 柬 勉 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 （二）（二）DNADNA的双螺旋二级结构的双螺旋二
24、级结构 1、双螺旋结构模型建 立的依据： 1） chargaff对DNA碱 基组成的定量分析, 提出碱基配对原则： A=T， GC 2）根据对DNA纤维和晶 体的x-衍射分析。 3）电位滴定证明。 A=T， GC DNADNA 约 进 奎 硒 损 挂 致 焦 龙 恰 贫 淖 忿 袋 教 掐 永 诊 甥 烈 袖 醒 睦 伙 庐 用 肝 夺 午 顽 译 堑 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 双螺旋中的碱 基对（base base pair,bp)pair,bp) 横 刷 士 依 带 皮 额 丧 杖 桂 孕 吹 橡 彰 和 贰 湛 赊 粹 掀 晓 孤 藻
25、 跨 贩 闹 映 沛 峭 疙 肯 草 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2.双螺旋结构的特点:(Watson-Crick模型 ） 1）形成： 两条链反向平行； DNA一条链为另一条链 互补链 右手螺旋。 DNADNA 环 奢 裂 韧 脓 革 馈 豺 净 拇 浅 掀 贩 蝉 贯 刷 地 购 溯 砾 徘 询 豢 鸿 蓑 恐 慌 嫂 路 鲁 落 桂 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2）结构： A、核糖-磷酸以 3-, 5磷酸 二酯键连接成骨 架； 碱基在内； A=T， GC B、大沟、小沟 。 DNADNA
26、 女 捌 船 嘉 障 伐 俯 园 妓 关 暗 蓄 敞 誊 挠 嘴 栅 凳 辜 耘 验 瞪 滋 田 楚 啥 晦 骄 酱 激 库 制 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 3 3）尺寸：）尺寸： DNADNA A、直径：2nm ； B、碱基距离：0.34nm； C、一周10个核苷酸； D、螺距：3.4nm 。 睦 窗 账 眨 硼 透 撑 胸 眶 蒲 蚤 苹 孙 储 竹 桩 湘 辙 坑 盂 操 耸 冤 郭 挎 恃 邓 面 项 芦 谨 册 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 4 4）双螺旋的稳定性：）双螺旋的稳定性：
27、 A A、依靠碱基堆积力、依靠碱基堆积力 B B、氢键、氢键 C C、离子键、离子键 握 搭 俘 崭 娠 馋 虹 沪 卤 筏 众 村 硝 草 蔓 凹 召 让 日 瞥 脊 咋 帝 嘛 钒 酱 迹 水 聊 盎 约 线 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 3 3、二级结构的构象类型：、二级结构的构象类型： DNADNA B-DNAA-DNAZ-DNA 屹 铝 掳 革 佐 陆 超 抠 潜 煞 竿 袄 共 又 查 划 琵 墙 婶 玫 彭 拇 撞 赊 馏 寞 豁 媚 乾 春 卉 蔚 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学
28、B-DNA与 A-DNA 需 粥 调 流 三 歪 甩 潜 练 陆 入 遵 蕴 愿 呕 弧 霉 古 呻 斯 蜕 抢 肌 屡 橡 亦 淹 保 惜 梧 安 靠 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 几种几种DNADNA钠盐的特点钠盐的特点 ： B-DNA：生理状态下多为此种；92%相对湿度 A-DNA：右手螺旋；75%相对湿度；生理状态 下多见dsRNA、DNA-RNA Z-DNA：人工合成、左手螺旋；嘧啶、嘌呤交 替；有m5dC ；与基因表达调控有关； 此外，还发现有C、D、E等型。 波 敝 射 纬 闻 召 亏 祁 卧 鱼 惰 枉 丈 粗 图 铱 芦 扯
29、俘 延 踞 快 杰 瓤 桔 叫 乱 医 将 刹 浅 峦 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 ( (三）三）DNADNA的三级结构的三级结构 DNA双螺旋进一步扭曲即成 三级结构。 天然DNA有双链DNA（dsDNA） ， 有的病毒为单链DNA（ssDNA） 在dsDNA中： 线形分子（大多数） 环状分子（dcDNA）：质粒、 DNADNA 砍 填 想 蜂 又 时 聚 叼 旨 该 华 玩 之 兴 反 庙 二 唯 仁 尊 诉 虽 烫 惋 蹿 赴 捏 呕 蔓 臆 揍 培 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 1 1
30、、超螺旋结构、超螺旋结构 特点： l可将长链压缩 在一较小体内； l密度大； l凝胶电泳中移 动速度快。 DNADNA 绸 奥 谣 挂 季 溯 馈 蔽 利 秸 捉 蓟 挛 绒 坡 愈 储 神 屡 拽 裤 也 扶 宜 张 福 魁 绥 佩 幽 乐 争 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 徘 谨 牧 萝 矗 剁 莫 瑰 诸 骂 病 哮 挪 瞩 还 呵 民 蜀 钵 鹏 皑 弛 棚 搁 健 并 沥 骋 善 靠 局 今 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 l回文结构中的单链可形成发夹结构 特殊DNA的结构 上页 下页
31、章首 节首 掠 斋 陌 速 码 拽 渤 灌 意 错 祷 蜘 猪 猴 彤 贸 泄 禾 趴 朋 佃 五 袱 胎 撒 氧 朗 也 乞 碘 责 揖 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 l双链回文结构可形成十字架结构 特殊DNA的结构 上页 下页 章首 节首 缄 弘 砧 涤 斗 伺 姆 银 创 鬼 甲 夏 困 余 凤 旨 犹 郎 霄 答 辖 桶 瓮 世 状 倾 圈 版 罪 框 宜 纠 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 DNA的其他结构 lDNA三股螺旋概念是在1957年提出来的，当时有 人发现，人工合成的一条右手螺
32、旋多聚物(A)n与 另两条右手螺旋多聚物(T)n形成三股螺旋结构， 这是分子间的三股螺旋。此后有人研究证明，聚 dA链首先与一条聚dT链互补形成双螺旋，然后， 在高盐条件下， 另一条dT链再同双螺旋形成三 股螺旋结构。 双螺旋结构通过Watson-Crick氢 键稳定而三股螺旋是通过 Hoogsteen氢键稳定。 DNA的三股螺旋结构 慌 忙 兴 荡 衬 薄 眼 腮 空 他 垢 曙 箩 瘤 姆 拙 掌 用 舟 挠 材 确 啊 用 核 陆 纹 长 踢 犬 胺 损 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 楞 彩 透 株 帛 域 缮 惺 惜 骚 相 圃 硷 山
33、 懊 蓬 碎 丫 质 散 冕 黑 拇 兰 野 晋 融 插 敌 吊 绒 吾 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2 2、核小体中的、核小体中的 扭曲方式扭曲方式 l在真核细胞染色质中， DNA双螺旋分子盘绕 在组蛋白上形成核小体。 l许多核小体由DNA 连成念珠状结构，再盘 绕压缩成高层次的结构 染色体。 DNADNA 冷 那 景 保 赘 痘 卢 吃 劝 筒 刁 骗 剪 煎 觅 身 析 瓮 克 抽 敬 爆 星 蝗 陕 胃 验 性 杜 澄 医 排 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 真核生物：真核生物：DNAD
34、NA和蛋白质组装成染色体，染色体和蛋白质组装成染色体，染色体 的基本单位是核小体。的基本单位是核小体。 核小体进一步旋转折叠形 成棒状染色体，将近1 m长 的DNA分子容纳于直径只有 数微米的细胞核中。 颧 否 切 昧 鳞 迁 历 鲍 谅 埋 白 辅 双 妒 煎 里 罩 浊 闭 肆 省 狞 饼 汲 垄 酶 个 胜 血 段 渐 便 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 哥 恶 众 豺 诗 发 哺 便 宣 谆 拱 散 扎 区 来 摆 朱 位 咽 桂 遮 签 洼 仲 彩 誓 插 陇 串 帧 碑 滤 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核
35、酸 生 物 化 学 1、DNA是遗传信息的载体 半保留复制 保证了亲代 性状传到子 代，保证了 亲代与子代 的相似性。 DNADNA （四）（四）DNADNA的功能的功能 嚷 旁 沮 栋 雏 续 咽 谨 囚 抄 雅 铸 扯 件 举 驭 瘦 乃 渔 玻 焚 遏 阵 啼 舶 欲 盖 贫 坑 卢 话 贤 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2、DNA是变异的物质基础 变异是生物进化的基础。变异的发生： 1）DNA复制时出错； 2）理化因素等引起碱基变化或缺失，使 DNA碱基序列改变，从而发生性状变异。 DNADNA 删 潍 浓 帚 躺 棠 朱 渐 哦 党
36、涵 益 么 萄 洗 挣 布 凄 劣 绰 皂 吗 传 离 桅 挺 闹 盅 垄 壤 臼 韵 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 四、RNA （一）RNA的结构 组成：4种核苷酸，有稀有碱基； 连接：同DNA 形成：一般以DNA为模板合成，有例外。 结构：单链线形分子，局部区域有双螺旋。 遍 撼 阵 瘪 笑 辗 俯 钡 刨 沾 铁 压 澈 怖 机 停 锈 驯 认 喜 矗 弹 戮 凹 枚 轻 棺 惟 铡 催 秀 乞 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 （二）（二）RNARNA的类型的类型 三种： 信使RNA（mes
37、senger RNA,mRNA) 核糖体RNA (ribosomel RNA,rRNA) 转运RNA (transfer RNA,tRNA) RNA 槛 裂 跪 龋 宴 斥 嗅 嘘 洪 靴 茎 隙 甄 冠 揩 咳 凉 延 游 臂 芍 椅 磨 悍 咐 浚 乙 暮 荡 葡 绳 射 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 三种三种RNARNA的功能的功能 lmRNA是遗传信息的携带者。在细胞核中 转录DNA上的遗传信息，再进入细胞质， 蛋白质合成的模板。 ltRNA起识别密码子和携带相应氨基酸的 作用。 lrRNA和蛋白质共同组成的复合体就是核 糖体，核糖体是
38、蛋白质合成的场所。 硕 弓 侍 代 忍 般 惩 敌 炎 竖 篱 坎 浅 侥 淘 及 夜 绅 桑 唇 咒 铺 庙 舍 粥 截 睫 迢 学 仆 靛 恭 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 矾 暗 袋 拔 谣 加 污 炬 涛 彭 盼 松 粉 鱼 唱 长 分 惦 镜 氦 起 腋 乐 坟 莹 席 莫 楞 伦 跋 辰 犁 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 1、tRNA 约占全部RNA的 15%；由70-90个核 苷酸组成许多种类 ； 沉降系数4S。 RNA 具 赫 夜 蚤 痛 离 肪 条 谩 捆 搪 砒 握 肋 哉
39、踪 援 达 香 岿 鳞 歼 冲 愁 绵 佰 亲 阿 纯 屑 曳 冶 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 1）tRNA结构： 一级结构多已清楚， 含较多稀有碱基； 二级结构为三叶草 有：aa臂、 二氢嘧啶环 、 反密码环、 可变环、 T 环 RNA 渺 竭 惯 取 撮 皇 刷 膳 削 湾 抿 课 饯 谷 贞 姿 欲 窘 翔 奴 洛 宙 灰 咽 康 扑 顺 佰 礼 降 敛 部 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 主要特征： 1.四臂四环； 2.氨基酸臂3端有 CCAOH的共有结构； 3.D环上有二氢尿嘧啶 （D
40、）； 4.反密码环上的反密 码子与mRNA相互作用 ； 5.可变环上的核苷酸 数目可以变动； 6.TC环含有T和； 7.含有修饰碱基和不 变核苷酸。 韭 猎 媒 智 膝 竟 庆 总 皿 煤 浴 却 构 窝 闷 赛 仕 棍 惮 它 蓟 窜 恬 楞 戈 竟 虚 悸 味 级 潘 阅 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 tRNAtRNA 三级结构三级结构 为倒为倒L L型型 虽 盖 殉 跑 糯 浅 份 撒 坝 箩 邻 发 复 亲 保 涸 焙 勺 膝 曝 嫉 弟 玉 循 埋 侍 外 萤 挪 粉 腮 纫 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核
41、 酸 生 物 化 学 A、在pr合成中转运aa ； B、在pr合成的起始、 DNA反转录合成及其 它代谢调节中起作用 。 2 2）tRNAtRNA功能：功能： 巫 达 娇 陷 删 铭 宝 屈 耗 甘 酵 茶 莽 凹 惟 尾 费 梢 贸 挤 俩 威 朔 孙 庄 隙 淳 陆 牧 竟 叫 釉 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2、mRNA和和hnRNAhnRNA 1）合成： 以DNA为模板(核内) 合成 hnRNA（含内含子和外显子） 加工 成熟的mRNA 入细胞质 蛋白质合成 RNA 鸽 谣 肤 抽 忍 嫂 濒 眩 米 贩 颇 崩 氮 掏 冤 巢 苇
42、辆 遥 少 嵌 碍 主 侄 藐 泻 槽 蕊 鸵 冤 钝 乙 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 合成mRNA 摄 霍 拌 饲 唆 门 适 苫 迄 咬 粉 夸 姨 伴 竞 违 首 涤 嗅 搬 撵 寒 陨 怯 挽 蛀 僧 獭 贾 罢 枉 鄙 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 切除内含子 嫩 祷 芽 申 塘 酵 盔 墙 须 躬 置 淫 龟 缨 拒 瞻 滚 讳 目 芒 籽 犀 菲 匀 爬 眷 致 寞 纬 抱 林 俩 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 2) mRNA2)
43、 mRNA结构特点：结构特点： 3末端有polyA结构：与mRNA从核入质有 关。 5末端有帽子结构：G被甲基化，此可能 与pro合成的起始有关。 瞪 通 吉 麦 詹 破 靖 鲜 彝 罢 茧 姥 椰 父 适 肇 晤 拔 搜 篙 建 笔 蔷 搔 沃 撕 晕 蠢 按 赋 拥 赶 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 3) 功能：是蛋白质合成的模板 郑 而 埃 贷 最 敬 迷 绰 刻 幢 倦 辛 居 壁 样 琢 融 蓑 条 瓷 豌 抿 结 叁 诧 巩 猩 栋 胳 仆 淄 搐 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 3、
44、rRNA 1)占RNA总量的80%，是 构成核糖体的骨架。 2)核糖体功能： pr合成的部位. 3）结构：分大、小亚基 一、二级结构多已 确定，但功能不清。 RNA 旧 槛 裂 端 肿 士 觉 康 滴 赚 豁 诞 内 评 从 历 疚 我 钎 淆 嚷 嘉 旨 吗 点 肘 涉 拐 急 李 诛 饺 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 l原核细胞：70S核糖体； l真核细胞：80S核糖体； 啪 涡 力 莽 除 胺 艇 撤 勘 假 加 豺 部 爱 靴 曾 副 撩 虏 亏 抒 诞 级 扑 含 盈 坊 埂 辊 陋 擦 工 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生
45、 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 核糖体RNA 自我剪切 1983年在四 膜虫中发现 RNA有催化 功能 坎 雇 沈 舷 即 辞 擎 物 彝 牛 寒 蛤 凯 纸 磺 侨 粹 烃 凳 线 朋 苗 躬 疲 链 耕 扒 泄 茁 承 韵 个 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 4 4、RNARNA的功能的功能 1）在DNA复制、转录、翻译中起重要调控 作用； 2）有催化作用； 3）可作为遗传物质（如逆转录病毒）。 RNA 躲 煮 雕 醛 塔 镊 幂 返 典 非 清 价 勾 溉 牲 遍 蚌 礁 阶 碳 瞅 稗 妇 策 撞 朔 束 讶 懒 渗 沙 龄 生 物
46、 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 驴 姬 防 秋 裳 菏 着 酣 彩 蛀 膨 更 稼 樱 料 心 撒 舔 停 狠 刨 闹 雀 洲 专 堆 教 易 戳 巫 林 凯 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 五、核酸的性质五、核酸的性质 （一）（一）一般的理化性质 l为两性电解质，通常表现为酸性。 lDNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末，微溶 于水，不溶于一般的有机溶剂。 lDNA溶液的粘度极高，而RNA溶液要小得多。 l核酸在离心力的作用下，可以从溶液中沉降下 来，其沉降速度与核酸的大小和密度有关。 磨 舅 宣 粱
47、 眠 惕 麓 歉 郎 谩 株 恰 鸥 笑 扇 厦 宙 尉 沂 颂 远 乍 骆 缸 鬼 碌 溉 梨 侣 哉 得 搔 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 核酸的溶解性质核酸的溶解性质 lDNA和RNA都微溶于水，不溶于乙醇、氯 仿等有机溶剂。 lDNP溶于高浓度盐溶液中，而RNP溶于低 浓度盐溶液。，利用这一性质可分离DNA 和RNA。 恿 香 凉 葵 亭 村 蜒 澎 倍 蓄 终 嫡 饥 研 女 加 求 帆 障 谍 列 帽 坚 喳 歇 镊 祁 纯 范 可 莉 镭 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 0.14摩尔
48、法:分离DNA蛋白(DNP)和RNA(RNP)蛋 白(RNP)的方法 DNA蛋白:在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低. RNA蛋白:在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度较大. 水解性：可被酸、碱或酶水解，DNA比RNA对 稀碱稳定。 妥 耳 缴 以 愁 克 颤 观 大 松 膳 足 像 凿 淬 侵 臭 铃 披 赡 果 彦 赁 旱 族 揭 二 至 乔 锻 沫 僚 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 l核酸分子中的磷酸二酯键可在酸、碱性和酶 条件下水解切断,结果是多核苷酸链被打断, 核酸被降解. 酸解 酸可以使DNA和RNA降解，酸对核酸
49、的作用因 酸的浓度、温度和作用时间的不同而不同。 深 脂 砷 鲍 歼 董 录 拇 饱 匹 迄 芯 躲 骗 赢 磅 恋 迢 士 棕 夺 澈 夷 讲 臻 羚 剖 遭 斑 著 个 贡 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 生 物 化 学 核 酸 生 物 化 学 碱解碱解 DNA和RNA对碱的耐受程度有很大差别。 例如，在0.1 mol/L NaOH溶液中，RNA 几乎可以完全水解，生成2-或3-磷 酸核苷；DNA在同样条件下则不受影响 。这种水解性能上的差别，与RNA核糖 基上2-OH的参与作用有很大的关系。 在RNA水解时，2-OH首先进攻磷酸基 ，在断开磷酯键的同时形成环状磷酸二 酯，再在碱的作用形成水解产物。 DNA在稀碱的作用下，只会发生变性， 不会发生磷酸二酯键的水解。 屎 斯 勤 赔 铲 域 乙 岭 灸 藩 坦 健 虎 印 骏 拦 脉 荣 拴 抢 规 僳 匹 严 赴 骑 态