生化核酸的結(jié)構(gòu)與功能詳解

生化核酸的結(jié)構(gòu)與功能詳解演示文稿本文檔共61頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分優(yōu)選生化核酸的結(jié)構(gòu)與功能本文檔共61頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分復(fù)制翻譯

蛋白質(zhì)（病毒）

RNA（病毒）逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄RNA翻譯蛋白質(zhì)DNA復(fù)制中心法則:本文檔共61頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分第一節(jié)核酸的化學(xué)組成及一級(jí)結(jié)構(gòu)本文檔共61頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分一、核酸的化學(xué)組成核酸核苷酸核酸酶POOHOHOH磷酸:核苷戊糖：核糖或脫氧核糖堿基：嘌呤堿，嘧啶堿本文檔共61頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分嘌呤堿(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌呤(guanine,G)堿基(base)本文檔共61頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分嘧啶堿(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)本文檔共61頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分戊糖(pentose)（構(gòu)成RNA）1′2′3′4′5′β-D-核糖（構(gòu)成DNA）β-D-2'-脫氧核糖RNA所含的戊糖是核糖,故稱為核糖核酸DNA所含的戊糖是脫氧核糖,故稱為脫氧核糖核酸本文檔共61頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分兩類核酸的基本化學(xué)組成比較

DNA

RNA

嘌呤堿

腺嘌呤(A)腺嘌呤(A)

（Purinebases）鳥嘌呤(G)鳥嘌呤(G)

堿基(Base)

嘧啶堿

胞嘧啶(C)胞嘧啶(C)（Pyrimidinebases）胸腺嘧啶(T)

尿嘧啶(U)戊糖

β-D-2'-脫氧核糖

β-D-核糖(Pentose)

酸

磷酸

磷酸(Acid)本文檔共61頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分RNA或DNA核苷酸或脫氧核苷酸核酸酶水解磷酸核糖或脫氧核糖堿基核苷或脫氧核苷本文檔共61頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分1.核苷的形成堿基和核糖（脫氧核糖）通過糖苷鍵連接形成核苷（脫氧核苷）2OHOCHOHOH1′本文檔共61頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分CNCHCCCNNHCHNH2+CNCHCCCNNHCHNH2腺苷9本文檔共61頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分CNCHCCCNNHCHNH2+CNCHCCCNNHCHNH2脫氧腺苷91’本文檔共61頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP2.核苷酸(nucleotide)的結(jié)構(gòu)與命名核苷（脫氧核苷）和磷酸以磷酸酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）

脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP本文檔共61頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分5’-脫氧胞苷酸（dCMP)3’-脫氧胞苷酸HO本文檔共61頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分※核苷酸的命名含一個(gè)磷酸基團(tuán)：核苷一磷酸（NMP）含兩個(gè)磷酸基團(tuán)：核苷二磷酸（NDP）含三個(gè)磷酸基團(tuán)：核苷三磷酸（NTP）N

代表各種堿基的名稱環(huán)化核苷酸：cNMP本文檔共61頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分O本文檔共61頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分二、核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)定義核酸中核苷酸的排列順序由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱為堿基序列5′端3′端CGA3’,5’-磷酸二酯鍵本文檔共61頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分A

G

P5PT

PG

PC

PT

POH35pApCpTpGpCpT-OH

35

ACTGCT

3書寫方法：ACTGCT

本文檔共61頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分第二節(jié)DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能本文檔共61頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分(1)A=TG=CA+G=C+T(2)DNA的堿基組成具有種屬特異性(3)DNA的堿基組成沒有組織的特異性,且較為穩(wěn)定,不隨年齡、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、環(huán)境改變的影響（一）Chargaff堿基組成規(guī)律一、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)本文檔共61頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分1.ＤＮＡ由兩條反向平行的脫氧多核苷酸（兩條鏈的走向?yàn)?’→3’和3’→5’），圍繞一中心軸（假想軸）構(gòu)成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)（二）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型（Watson,Crick,1953）5’3’5’3’本文檔共61頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分3.堿基在雙螺旋內(nèi)側(cè)配對(duì)，形成堿基平面雙鏈中相對(duì)的堿基按Ａ＝Ｔ和Ｇ≡Ｃ配對(duì)連接，形成互補(bǔ)2.磷酸基與脫氧核糖在外側(cè)彼此間以磷酸二酯鍵相連，構(gòu)成ＤＮＡ的骨架3’5’3’5’磷酸二酯鍵本文檔共61頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分堿基互補(bǔ)配對(duì)TAGC本文檔共61頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分4.雙螺旋的直徑為2nm沿軸向，各堿基平面垂直于假想中心軸，平面間距為0.34nm每圈螺旋含有10.4對(duì)脫氧核苷酸，其軸向距離為3.54nm。形成大溝及小溝相間

本文檔共61頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分5.維持DNA雙螺旋穩(wěn)定的作用力氫鍵維持雙鏈橫向穩(wěn)定性堿基堆積力維持雙鏈縱向穩(wěn)定性本文檔共61頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分（三）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性本文檔共61頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分（一）原核生物沒有典型的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)。被認(rèn)為是原核生物ＤＮＡ的三級(jí)結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu)二、DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)本文檔共61頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分（二）真核生物真核生物ＤＮＡ的三級(jí)結(jié)構(gòu)是核小體(nucleosome)，由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成核小體的組成DNA：146bp組蛋白：H1，H2A，H2B，H3，H4本文檔共61頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分H2A、H2B、H3和H4各兩分子組成組蛋白八聚體，構(gòu)成核心組蛋白雙螺旋DNA以左手超螺旋的方式繞核心顆粒1.8圈，纏繞在組蛋白核心表面，構(gòu)成核心顆粒核心顆粒和連接區(qū)DNA及附著在連接區(qū)DNA上的

組蛋白H1構(gòu)成核小體核心顆粒連接部位DNA本文檔共61頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分一個(gè)個(gè)核小體連接成串珠狀結(jié)構(gòu)染色單體折疊折疊30nm本文檔共61頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分三、DNA的功能以基因的形式攜帶遺傳信息作為復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板本文檔共61頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分包括DNA編碼序列、非編碼調(diào)節(jié)序列和內(nèi)含子序列將遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄傳遞給RNA基因(gene)：負(fù)載特定遺傳信息的DNA片段基因組(genome)：指來自一個(gè)遺傳體系的一整套遺傳信息本文檔共61頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分第三節(jié)

RNA的結(jié)構(gòu)與功能本文檔共61頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分RNA的特點(diǎn)：主要堿基：A、G、C和U2.RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，只有在局部區(qū)域形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，因而A≠U,G≠C3.RNA分子比DNA小得多本文檔共61頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分本文檔共61頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分RNA的種類及功能核糖體RNA信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA核內(nèi)不均一RNA核內(nèi)小RNA小干擾RNA種類功能rRNAmRNAtRNAHnRNASnRNASnoRNAsiRNA核蛋白體組分蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸成熟mRNA的前體參與hnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)rRNA的加工、修飾參與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控核仁小RNArRNAmRNAHnRNASnRNASnoRNA核蛋白體組分蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸本文檔共61頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分hnRNA

mRNA真核生物mRNA成熟過程

----由HnRNA經(jīng)過剪接而成內(nèi)含子(intron)

外顯子(exon)一、信使RNA的結(jié)構(gòu)與功能本文檔共61頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分mRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)大多數(shù)真核mRNA的5′末端均在轉(zhuǎn)錄后加上一個(gè)7-甲基鳥苷，形成帽子結(jié)構(gòu)：m7GpppNN及緊隨其后的核苷酸，其核糖的C2羥基也常發(fā)生甲基化2.大多數(shù)真核mRNA的3′末端有一個(gè)多聚腺苷酸(polyA)結(jié)構(gòu)，稱為多聚A尾本文檔共61頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分帽子結(jié)構(gòu)(m7GpppN)OCH3多聚A尾5’“穿靴戴帽”本文檔共61頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位mRNA的穩(wěn)定性維系翻譯起始的調(diào)控帽子結(jié)構(gòu)和多聚A尾的功能：本文檔共61頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分

把DNA所攜帶的遺傳信息，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，抄錄并傳送至核糖體，用以決定其合成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序*mRNA的功能：本文檔共61頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分DNAmRNA蛋白轉(zhuǎn)錄翻譯原核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核DNA內(nèi)含子外顯子轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄后剪接轉(zhuǎn)運(yùn)mRNAhnRNA翻譯蛋白真核細(xì)胞

本文檔共61頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分二、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的結(jié)構(gòu)與功能

1.分子量最小的RNA,占RNA總量約15%

2.分子中含有約10%的稀有堿基

tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：如假尿嘧啶（ψ）,二氫尿嘧啶(DHU),甲基化堿基（mG,mA)等

3.3’末端有CCA-OH,是攜帶氨基酸的部位

4.具有識(shí)別密碼子功能的反密碼子本文檔共61頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分二氫尿嘧啶甲基化堿基假尿嘧啶本文檔共61頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分tRNA中的稀有堿基尿嘧啶NHNHOONHOONH假尿嘧啶(ψ)NHOOH2H2二氫尿嘧啶(DHU)NH甲基化鳥嘌呤(mG)NNHNHNNH2OCH3本文檔共61頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分DHU環(huán)Tψ環(huán)CCA-OH反密碼環(huán)三葉草形本文檔共61頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分

tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)——倒L形tRNA的功能：識(shí)別密碼子，活化、搬運(yùn)氨基酸到核糖體參與蛋白質(zhì)的合成反密碼子氨基酸臂5’3’本文檔共61頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分三、核糖體RNA(rRNA)的結(jié)構(gòu)與功能rRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.含量最豐富,約占總RNA的80%以上2.與核蛋白體蛋白結(jié)合成核蛋白體,rRNA

與蛋白質(zhì)既可分離,又可結(jié)合3.核蛋白體由大小兩個(gè)亞基構(gòu)成,兩亞基呈不規(guī)則形狀,聚合時(shí)中間有裂縫,可通過mRNA本文檔共61頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分

rRNA的功能參與組成核蛋白體，作為蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所本文檔共61頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分核酸的理化性質(zhì)第四節(jié)本文檔共61頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分1.核酸的粘度分子量越大粘度也越大RNA分子比DNA分子小，粘度也就小2.核酸的酸堿性磷酸殘基的酸性使核酸也表現(xiàn)較強(qiáng)的酸性含氮堿基上有堿性基團(tuán)堿基對(duì)之間的氫鍵在之間最穩(wěn)定一、核酸的一般理化性質(zhì)本文檔共61頁；當(dāng)前第52頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分嘌呤堿和嘧啶堿有共軛雙鍵，都能強(qiáng)烈吸收紫外光，最大吸收波長(zhǎng)為260nm3.核酸的紫外吸收特性蛋白質(zhì)對(duì)紫外光的最大吸收波長(zhǎng)是280nm本文檔共61頁；當(dāng)前第53頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分紫外分光光度法檢測(cè)核酸的純度通過測(cè)定波長(zhǎng)在260nm和280nm處吸光度的比值(A260／A280)來估計(jì)核酸樣品的純度DNA溶液：A260／A280=1.8～２.０RNA溶液：A260／A280=2.0本文檔共61頁；當(dāng)前第54頁；編輯于星期日\19點(diǎn)15分二、DNA的變性(denaturation)定義:在某些理化因素作用下，DNA