核酸的分子結(jié)構(gòu)與功能

核酸的分子結(jié)構(gòu)與功能第一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日本節(jié)重點核酸的化學(xué)元素組成核酸的組成成分及類別DNA二級結(jié)構(gòu)的特點RNA的分類，結(jié)構(gòu)與功能DNA的結(jié)構(gòu)特點及功能12345第二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日

自然界的螺旋結(jié)構(gòu)多嗎？能說出幾個？？為何能從干涸已久的血液中能確定謀殺案的罪犯人與人之間最根本（DNA)的差異大嗎？復(fù)活的是雌恐龍，為什么卻繁殖后代？侏羅紀(jì)公園中恐龍為何能夠復(fù)活？國家為什么要制定低磷無磷洗衣粉標(biāo)準(zhǔn)，要禁磷限磷？前導(dǎo)問題第三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日DNA根源RNA

蛋白質(zhì)

性狀的直接體現(xiàn)tRNA

mRNA

rRNA中介目的第四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日核酸脫氧核糖核酸DNArRNAmRNA信使RNAtRNA轉(zhuǎn)運RNA核糖體RNA核糖核酸RNA核酸的分類分布細(xì)胞核和線粒體細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞核和線粒體第五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日核酸的水解產(chǎn)物：核酸單核苷酸磷酸核苷戊糖堿基核糖脫氧核糖嘌呤堿嘧啶堿核酸由C,H,O,N,和P元素組成核酸的基本組成成分是：TheChemicalComponentofNucleicAcid核酸的組成第六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日1.嘧啶堿(pyrimidine)：

一、堿基（嘧啶嘌呤）尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶Uracil，UCytosine，CThymine，T312456NNONNOHHNNOHNH2NNOOHHCH3嘧啶第七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日2.嘌呤堿(purine)：312456789腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌呤(guanine,G)NNNNHNH2NNNNHNNNNHNH2OH嘌呤第八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日二．戊糖(pentose)：1′（構(gòu)成RNA）-D-核糖(ribose)（構(gòu)成DNA）-D-脫氧核糖(deoxyribose)2′3′4′5′OHOCHOHOHOH2H第九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日類別DNARNA戊糖脫氧核糖核糖堿基A,T,C,GA,U,C,G分布細(xì)胞核，線粒體細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞核生理功能遺傳信息貯存參與蛋白質(zhì)合成DNA和RNA分子組成及功能對照表第十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日腺苷(AR)脫氧胞苷(dCR)β1,N9-糖苷鍵β1,N1-糖苷鍵β1β1N9N1OH三．核苷（戊糖+堿基）：第十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日四．核苷酸：（核苷+磷酸）(nucleotide)堿基戊糖磷酸第十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日堿基戊糖核苷核苷酸核苷二磷酸核苷三磷酸磷酸磷酸磷酸第十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日環(huán)核苷酸的分子結(jié)構(gòu)環(huán)腺苷酸環(huán)鳥苷酸第十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日核苷酸的命名及縮寫符號脫氧堿基磷酸基數(shù)目磷酸dAMPGDTTCU第十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日五．核酸的連接（核苷酸）3,5-磷酸二酯鍵核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸磷酸OH5端3端第十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日3',5'-磷酸二酯鍵第十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日多核苷酸鏈：5′端3′端CGA5′dpCMPdAMPdGMPoH3′5′dCAG3′第十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日單核苷酸5‘3‘單核苷酸5‘3‘單核苷酸5‘3‘單核苷酸5‘3‘5’3‘3,5-磷酸二酯鍵第十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日StructureandFunctionofDNADNA的一級結(jié)構(gòu)：5-AGTCCATG-3

RNA的一級結(jié)構(gòu)：5-AGUCCAUG-3

第二十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日第二十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日DNA的二級結(jié)構(gòu)第二十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日一、DNA的二級結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)模型JamesWatson(L)andFrancisCrick(R),andthemodeltheybuiltofthestructureofDNA第二十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日（一）對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型作出貢獻(xiàn)的科學(xué)家1.OswaldAvery(1877-1955)微生物學(xué)家Avery研究揭示，DNA是遺傳的單位。他的研究成果激勵著watsonandcrick尋求DNA的結(jié)構(gòu)。

——Nature,2003第二十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日2.ErwinChargaff(1905-2002)

Chargaff研究發(fā)現(xiàn)了DNA堿基的配對規(guī)律，也就是A必須與T配對，G和C配對?！狽ature,2003①DNA堿基組成有物種差異，且物種親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，差異越大；②相同物種，不同組織器官DNA堿基組成相同③DNA分子中四種堿基的摩爾百分比具有一定的規(guī)律性，即A=T、G=C、A+G=T+C。這一規(guī)律被稱為Chargaff規(guī)則。第二十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日3.羅薩琳.富蘭克林拍攝了極為清晰的DNA晶體的X射線衍射照片第二十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日

目前已知DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)可分為A、B、C、D及Z型等數(shù)種，除Z型為左手雙螺旋外，其余均為右手雙螺旋。第二十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日第二十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日B型雙螺旋DNA的結(jié)構(gòu)特征

第二十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日1.為右手反平行雙螺旋；2.

磷酸和脫氧核糖位于螺旋外側(cè)，堿基位于內(nèi)側(cè)；3.螺距為3.4nm，直徑為2nm。堿基平面與螺旋縱軸垂直。

4.兩條鏈間存在堿基互補(bǔ)：A與T或G與C配對形成氫鍵，稱為堿基互補(bǔ)原則5.螺旋的穩(wěn)定因素為氫鍵和堿基堆砌力；B型雙螺旋DNA的結(jié)構(gòu)特點：第三十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日共價封閉的環(huán)狀雙螺旋（一）原核生物DNA的高級結(jié)構(gòu)：麻花狀的超螺旋結(jié)構(gòu)第三十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日核小體，染色體與染色質(zhì)第三十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日你知道人類基因組計劃嗎？1我們需要補(bǔ)充核酸嗎？5911，汶川地震，印度洋海嘯死難者身份如何確定2DNA雜交技術(shù)如何證明生物進(jìn)化？3親子鑒定的原理是什么？4前導(dǎo)問題第三十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日四、DNA的功能DNA的基本功能是作為遺傳信息的載體，為生物遺傳信息復(fù)制以及基因信息的轉(zhuǎn)錄提供模板?；?gene)

：DNA分子中具有特定生物學(xué)功能的片段?；蚪M(genome)一個生物體的全部DNA序列。第三十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日StructureandFunctionofRNARNA通常單鏈，局部可雙螺旋。核蛋白體RNA信使RNA轉(zhuǎn)運RNA核內(nèi)不均一RNA核內(nèi)小RNA胞漿小RNA細(xì)胞核和胞液線粒體功能rRNAmRNAmtrRNAtRNAmtmRNAmttRNAHnRNASnRNASnoRNAscRNA/7SL-RNA核蛋白體組分蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運氨基酸成熟mRNA的前體參與hnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運rRNA的加工、修飾蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別體的組分核仁小RNA核蛋白體RNA信使RNA轉(zhuǎn)運RNA核內(nèi)不均一RNA核內(nèi)小RNA胞漿小RNA細(xì)胞核和胞液線粒體功能rRNAmRNAmtrRNAtRNAmtmRNAmttRNAHnRNASnRNASnoRNAscRNA/7SL-RNA核蛋白體組分蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運氨基酸成熟mRNA的前體參與hnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運rRNA的加工、修飾蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別體的組分核仁小RNA第三十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日大多數(shù)真核成熟的mRNA分子具有典型的5-端的帽子結(jié)構(gòu)和3-端的多聚腺苷酸(polyA)尾巴。

mRNA分子中帶有遺傳密碼，其功能是為蛋白質(zhì)的合成提供模板(templet)遺傳密碼（coden)

。第三十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日tRNA二級結(jié)構(gòu)類似上面的三葉草結(jié)構(gòu)第三十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日tRNA1.二級結(jié)構(gòu)為三葉草型

2.三級結(jié)構(gòu)為倒Ｌ型攜帶氨基酸辨認(rèn)并結(jié)合氨基酰tRNA合成酶識別mRNA上的密碼識別并結(jié)合核蛋白體氨基酸臂DHU環(huán)反密碼環(huán)可變環(huán)TC環(huán)第三十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日

rRNA細(xì)胞中含量最多，占總量的80%。與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成核蛋白體(核糖體），作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。第三十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日2、rRNA的類型：原核生物rRNA16S5S23S70S核糖體真核生物18S5S5.8S

28S80S核糖體蛋白質(zhì)（個）核糖體亞基2130S小亞基3450S大亞基~3040S小亞基~5060S大亞基第四十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日核酶RNA酶DNA酶有催化功能的RNA,天然存在。有催化功能的DNA。實驗室人工合成，未發(fā)現(xiàn)天然存在。第四十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日Section4ThePhysicalandChemicalCharactersofNucleicAcid…酸性核酸性質(zhì)粘度RNA不穩(wěn)定260nm紫外吸光值第四十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日三、核酸的變性與復(fù)性（一）變性（denaturation）定義：在某些理化因素作用下，核酸分子中的氫鍵斷裂，雙螺旋DNA分子被解開成為單鏈的過程稱為核酸變性。變性不涉及共價鍵的斷裂。第四十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日高溫強(qiáng)酸強(qiáng)堿有機(jī)溶劑DNA變性的因素第四十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日①增色效應(yīng)(hyperchromiceffect)DNA變性后對260nm紫外光的光吸收度增加的現(xiàn)象；②粘度降低；③生物學(xué)功能喪失或改變。DNA變性后的性質(zhì)改變：第四十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日DNA的變性溫度：加熱DNA溶液，使其對260nm紫外光的吸收度突然增加，達(dá)到其最大值一半時的溫度，就是DNA的變性溫度（融解溫度，Tm）。

DNA雙螺旋解開50%時的溫度。

一般在82-95℃之間。熱變性（爆發(fā)式）第四十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日G+C的含量越高，則Tm越高第四十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日（二）復(fù)性（renaturation）定義：變性DNA在適當(dāng)條件下，又可使兩條彼此分開的鏈重新締合成雙螺旋結(jié)構(gòu)，這個過程稱為復(fù)性。熱變性DNA在緩慢冷卻時，可以復(fù)性，此過程稱為退火（annealing）。第四十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日DNA的熱變性和退火第四十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日兩條來源不同的單鏈核酸（DNA或RNA），只要它們有大致相同的互補(bǔ)堿基順序，經(jīng)退火處理即可復(fù)性，形成新的雜種雙螺旋，這一現(xiàn)象稱為核酸的分子雜交(hybridization)。核酸雜交可以是DNA-DNA，也可以是DNA-RNA雜交。第五十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日DNA-DNA雜交示意圖第五十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日DNA-RNA雜交示意圖第五十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日核酸酶凡是能水解核酸的酶都稱為核酸酶(nuclease)。凡能從多核苷酸鏈的末端開始水解核酸的酶稱為核酸外切酶；凡能從多核苷酸鏈中間開始水解核酸的酶稱為核酸內(nèi)切酶。能識別特定的核苷酸順序，并從特定位點水解核酸的內(nèi)切酶稱為限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶，restrictionenzyme）。

第五十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期日1.核酸分為和。前者簡稱主要存在于，后者簡稱,主要存在于