生物化学教学课件作者第二版韩昌洪第二章核酸的结构与功能
64页1、第 二 章 核酸的结构和功能,广东顺德职业技术学院 陆建林,主要内容,学习要点,掌握核苷、核苷酸、核酸变性和Tm概念。 掌握两类核酸的化学组成特点。 掌握核酸的一级结构及其连接方式,DNA二级结构的要点。 掌握mRNA、tRNA 、rRNA的结构特点及其功能。 熟悉核酸复性及分子杂交概念。,核 酸(nucleic acid),是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子,携带和传递遗传信息。,核酸的发现和研究工作进展,1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构 1968年 Nirenberg发现遗传密码 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法 1985年 Mullis发明PCR 技术 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) 1994年 中国人类基因组计划启动 2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架,核酸的分类及分布,第一节 核酸的化学组成,核酸的化学组成,元素组成 C、
2、H、O、N、P(910%),嘌呤(purine),腺嘌呤(adenine, A),鸟嘌呤(guanine, G),碱 基,嘧啶(pyrimidine),胞嘧啶(cytosine, C),尿嘧啶(uracil, U),胸腺嘧啶(thymine, T),戊 糖,核苷:AR, GR, UR, CR 脱氧核苷:dAR, dGR, dTR, dCR,核苷(ribonucleoside),碱基和核糖(脱氧核糖)通过糖苷键连接形成核苷(脱氧核苷)。,核苷酸: AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸: dAMP, dGMP, dTMP, dCMP,核苷酸(ribonucleotide),核苷(脱氧核苷)和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸(脱氧核苷酸)。,DNA和RNA的化学组成,体内某些重要的核苷酸,辅酶类核苷酸:NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等,多磷酸核苷酸:NMP,NDP,NTP,环化核苷酸: cAMP,cGMP,AMP,ADP,ATP,cAMP,第二节 核酸的分子结构,C,G,A,一、核酸的一级结构,定义 多核苷酸链中核苷酸的排列顺序。 由于各核苷酸间的差异在于碱基部分,故又
3、称为碱基序列。,书写方法,5 pApCpTpGpCpT-OH 3,5ACTGCT 3,ACTGCT,Chargaff 规则,不受年龄、营养、性别及其他环境等影响,无组织、器官特异性,A=T,G=C; A+G=T+C,有种属特异性,DNA的空间结构,DNA双螺旋结构模型要点,DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多聚核苷酸链组成,以右手螺旋方式围绕同一中心轴盘旋而成的双螺旋结构。,DNA双螺旋结构模型要点,DNA双螺旋结构模型要点,磷酸和脱氧核糖构成链的基本骨架位于螺旋外侧,碱基位于内侧。两条链的碱基处于同一平面,构成碱基平面,并通过氢键配对,其中A=T; GC 。,DNA双螺旋结构模型要点,相邻碱基平面距离为0.34nm,其旋转夹角为36,螺旋每旋转一圈含10对碱基,螺距3.4nm,直径2 nm。其表面形成大沟及小沟,与蛋白质识别DNA有关。,碱基配对,DNA双螺旋结构模型要点,双螺旋结构的稳定依靠氢键和碱基堆积力维系 ,氢键维持双链横向稳定,碱基堆积力维持双链纵向稳定。,DNA双螺旋结构的多样性,二、DNA的超螺旋结构,超螺旋结构(superhelix 或supercoil) DN
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