生化核酸結構與功能詳解

生化核酸結構與功能詳解演示文稿本文檔共54頁；當前第1頁；編輯于星期日\19點16分優(yōu)選生化核酸結構與功能本文檔共54頁；當前第2頁；編輯于星期日\19點16分二、核酸的分類及分布

90%以上分布于細胞核，其余分布于核外如線粒體，葉綠體，質粒等。分布于胞核、胞液。(DNA)(RNA)脫氧核糖核酸

核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細胞和個體的基因型(genotype)。參與細胞內DNA遺傳信息的表達。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。本文檔共54頁；當前第3頁；編輯于星期日\19點16分第一節(jié)核酸的化學組成及一級結構TheChemicalComponentandPrimaryStructureofNucleicAcid本文檔共54頁；當前第4頁；編輯于星期日\19點16分一、核酸的化學組成1.元素組成C、H、O、N、P2.分子組成——堿基(base)：嘌呤堿，嘧啶堿——戊糖(ribose)：核糖，脫氧核糖——磷酸(phosphate)本文檔共54頁；當前第5頁；編輯于星期日\19點16分嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌呤(guanine,G)堿基本文檔共54頁；當前第6頁；編輯于星期日\19點16分嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)本文檔共54頁；當前第7頁；編輯于星期日\19點16分Pentose本文檔共54頁；當前第8頁；編輯于星期日\19點16分Nucleoside本文檔共54頁；當前第9頁；編輯于星期日\19點16分Nucleotide本文檔共54頁；當前第10頁；編輯于星期日\19點16分本文檔共54頁；當前第11頁；編輯于星期日\19點16分二、核酸的一級結構定義核酸中核苷酸的排列順序,也稱為堿基序列。5′端3′端CGA本文檔共54頁；當前第12頁；編輯于星期日\19點16分AGP5PTPGPCPTPOH3書寫方法5pApCpTpGpCpT-OH

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ACTGCT

3本文檔共54頁；當前第13頁；編輯于星期日\19點16分第二節(jié)DNA的空間結構與功能DimensionalStructureandFunctionofDNA本文檔共54頁；當前第14頁；編輯于星期日\19點16分一、DNA的二級結構——雙螺旋結構本文檔共54頁；當前第15頁；編輯于星期日\19點16分WATSONCRICK本文檔共54頁；當前第16頁；編輯于星期日\19點16分（一）DNA雙螺旋結構的研究背景

堿基組成分析Chargaff規(guī)則：[A]=

[T][G]

[C]

堿基的理化數據分析A-T、G-C以氫鍵配對較合理DNA纖維的X-線衍射圖譜分析本文檔共54頁；當前第17頁；編輯于星期日\19點16分（二）DNA雙螺旋結構模型要點（Watson,Crick,1953）DNA分子由兩條相互平行但走向相反的脫氧多核苷酸鏈組成，以右手螺旋方式繞同一公共軸盤。螺旋直徑為2.37nm。本文檔共54頁；當前第18頁；編輯于星期日\19點16分堿基垂直螺旋軸居雙螺旋內側，與對側堿基形成氫鍵配對（互補配對形式：A=T;GC）。相鄰堿基平面距離0.34nm，螺旋一圈螺距3.54nm，一圈10.5對堿基。（二）DNA雙螺旋結構模型要點（Watson,Crick,1953）本文檔共54頁；當前第19頁；編輯于星期日\19點16分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。（二）DNA雙螺旋結構模型要點（Watson,Crick,1953）本文檔共54頁；當前第20頁；編輯于星期日\19點16分（三）DNA雙螺旋結構的多樣性本文檔共54頁；當前第21頁；編輯于星期日\19點16分二、DNA的超螺旋結構及其在染色質中的組裝（一）DNA的超螺旋結構超螺旋結構DNA雙螺旋鏈再盤繞形成超螺旋結構。正超螺旋

盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同負超螺旋盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反本文檔共54頁；當前第22頁；編輯于星期日\19點16分本文檔共54頁；當前第23頁；編輯于星期日\19點16分（二）原核生物DNA的高級結構本文檔共54頁；當前第24頁；編輯于星期日\19點16分（三）DNA在真核生物細胞核內的組裝真核生物染色體由DNA和蛋白質構成，其基本單位是核小體(nucleosome)。核小體的組成DNA：約200bp組蛋白：H1H2A，H2BH3H4本文檔共54頁；當前第25頁；編輯于星期日\19點16分本文檔共54頁；當前第26頁；編輯于星期日\19點16分三、DNA的功能DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息，并作為基因復制和轉錄的模板。是生命遺傳的物質基礎，也是個體生命活動的信息基礎?；?指DNA分子中的特定區(qū)段，其中的核苷酸排列順序決定了基因的功能?；蚪M本文檔共54頁；當前第27頁；編輯于星期日\19點16分

第三節(jié)

RNA的結構與功能StructureandFunctionofRNA本文檔共54頁；當前第28頁；編輯于星期日\19點16分RNA的種類、分布、功能本文檔共54頁；當前第29頁；編輯于星期日\19點16分一、信使RNA的結構與功能hnRNA內含子(intron)mRNA*mRNA成熟過程

外顯子(exon)本文檔共54頁；當前第30頁；編輯于星期日\19點16分*mRNA結構特點1.大多數真核mRNA的5′末端均在轉錄后加上一個7-甲基鳥苷，同時第一個核苷酸的C′2也是甲基化，形成帽子結構：m7GpppNm-。2.大多數真核mRNA的3′末端有一個多聚腺苷酸(polyA)結構，稱為多聚A尾。本文檔共54頁；當前第31頁；編輯于星期日\19點16分帽子結構本文檔共54頁；當前第32頁；編輯于星期日\19點16分mRNA核內向胞質的轉位mRNA的穩(wěn)定性維系翻譯起始的調控帽子結構和多聚A尾的功能本文檔共54頁；當前第33頁；編輯于星期日\19點16分DNAmRNA蛋白轉錄翻譯*mRNA的功能把DNA所攜帶的遺傳信息，按堿基互補配對原則，抄錄并傳送至核糖體，用以決定其合成蛋白質的氨基酸排列順序。本文檔共54頁；當前第34頁；編輯于星期日\19點16分*

tRNA的一級結構特點核苷酸殘基數在60－90之間；含10~20%稀有堿基，如DHU3′末端為—CCA-OH5′末端大多數為pG二、轉運RNA的結構與功能本文檔共54頁；當前第35頁；編輯于星期日\19點16分

稀有堿基本文檔共54頁；當前第36頁；編輯于星期日\19點16分*tRNA的二級結構——三葉草形

氨基酸臂

DHU環(huán)反密碼環(huán)額外環(huán)

TΨC環(huán)本文檔共54頁；當前第37頁；編輯于星期日\19點16分*tRNA的三級結構——倒L形*tRNA的功能活化、搬運氨基酸到核糖體，參與蛋白質的翻譯。本文檔共54頁；當前第38頁；編輯于星期日\19點16分本文檔共54頁；當前第39頁；編輯于星期日\19點16分*rRNA的結構三、核蛋白體RNA的結構與功能*rRNA的功能參與組成核蛋白體，作為蛋白質生物合成的場所。本文檔共54頁；當前第40頁；編輯于星期日\19點16分*rRNA的種類（根據沉降系數）真核生物5SrRNA28SrRNA5.8SrRNA18SrRNA原核生物5SrRNA23SrRNA16SrRNA本文檔共54頁；當前第41頁；編輯于星期日\19點16分四、其他非編碼RNA除了上述三種RNA外，細胞的不同部位存在的許多其他種類的小分子RNA，統(tǒng)稱為非編碼RNA(non-codingRNAs,nmRNAs)。

ncRNAs本文檔共54頁；當前第42頁；編輯于星期日\19點16分核酸的理化性質ThePhysicalandChemicalCharactersofNucleicAcid第四節(jié)本文檔共54頁；當前第43頁；編輯于星期日\19點16分一.核酸的紫外吸收本文檔共54頁；當前第44頁；編輯于星期日\19點16分1.DNA或RNA的定量OD260=1.0相當于50μg/ml雙鏈DNA40μg/ml單鏈DNA（或RNA）20μg/ml寡核苷酸2.判斷核酸樣品的純度DNA純品:OD260/OD280=1.8RNA純品:OD260/OD280=2.0OD260的應用本文檔共54頁；當前第45頁；編輯于星期日\19點16分二、DNA的變性(denaturation)定義：在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。理化因素：過量酸，堿，加熱，變性試劑如尿素以及某些有機溶劑如乙醇、丙酮等。變性后其它理化性質變化：OD260增高 粘度下降比旋度下降 浮力密度升高酸堿滴定曲線改變 生物活性喪失本文檔共54頁；當前第46頁；編輯于星期日\19點16分DNA變性的本質是雙鏈間氫鍵的斷裂本文檔共54頁；當前第47頁；編輯于星期日\19點16分例：變性引起紫外吸收值的改變DNA的紫外吸收光譜增色效應：DNA變性時其溶液OD260增高的現象。本文檔共54頁；當前第48頁；編輯于星期日\19點16分Tm：紫外光吸收值達到最大變化值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度，又稱融解溫度(Tm)。其大小與G+C含量成正比。本文檔共54頁；當前第49頁；編輯于星期日\19點16分三、DNA的復性與分子雜交DNA復性(renaturation)在適當條件下，變性DNA的兩條互補鏈可恢復天然的雙螺旋構象，稱為復性。減色效應DNA復性時，其溶液OD260降低。熱變性的DNA經緩慢冷卻后即可復性，稱為退火(annealing)。本文檔共54頁；當前第50頁；編輯于星期日\19點16分在DNA變性后的復性過程中，將不同種類的DNA單鏈分子或RNA分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關系，在適宜的條件（溫度及離子強度）下，就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈(heteroduplex)。核酸