生物化学第四核酸结构的功能.pptx

核酸的发现及研究简史; 核酸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。;生命的遗传物质;T2噬菌体侵染细菌的实验;所有生物的遗传物质都是DNA吗？;核酸的分布 ;核酸的生物功能;第一节 核酸的化学组成 (The Chemical Component of Nucleic Acid);;2.戊糖(ribose) 核糖，脱氧核糖;核酸的水解产物;脱氧 核糖;(1)嘌呤(purine) ;;2.戊 糖;3.磷酸;二、基本单位——核苷酸;糖苷键;(二)核苷酸(ribonucleotide);;核糖核苷酸;脱氧核糖核苷酸;各种单核苷酸均可以磷酸化，产生相应的二磷酸或三磷酸化合物。得到的各种核苷三磷酸如ATP、CTP、GTP、UTP是体内RNA合成的直接原料，各种脱氧核苷三磷酸为DNA合成的原料；在生物体的能量代谢中发挥作用。;(三)重要的游离核苷酸及其衍生物;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。;3.辅酶类核苷酸;5′端;;第二节 DNA的结构与功能 (Structure and Function of DNA);简写式表示核酸的一级结构;二、DNA的空间结构与功能;3. DNA双螺旋结构模型要点 ;A;(4)双螺旋每转一周有10个碱基对（bp），每转的高度（螺距）为3.4nm；;(5)维持双螺旋稳定的因素：横向为氢键，纵向为碱基间的堆积力。 （6）大多数天然DNA属双链DNA；双链DNA分子较硬，呈比较伸展的结构。 ;4.DNA双螺旋结构的多样性;结构特点 ;大部分生物体DNA多数为双链线形分子，但有些为双链环形DNA（dcDNA） 超螺旋DNA（共价闭环DNA ） 松弛环形DNA（开环DNA ） 线形DNA 负超螺旋DNA：在DNA旋转酶即拓扑异构酶Ⅱ的作用下，使环形DNA形成4周右手超螺旋，两条链间的扭曲会使双螺旋的圈数减少4周，这种能使双螺旋圈数减少的超螺旋称负超螺旋DNA。 解链环形DNA ;超螺旋结构;负超螺旋结构;生物体内绝大多数螺旋DNA以负超螺旋形式存在；真核细胞染色质和一些病毒的DNA是双螺旋线形分子，双螺旋DNA盘绕组蛋白形成核小体。;;(3) 意义 DNA超螺旋结构整体或局部的拓扑学变化及其调控对于DNA复制和RNA转录过程具有关键作用。 ;2.真核生物DNA的超螺旋结构;(三) DNA的功能;基因：是含特定遗传信息的核苷酸序列 （DNA或RNA）是遗传物质的最小功能单位。 基因--有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的基本遗传单位。;RNA的种类较多，主要包括tRNA、rRNA和mRNA三类。 RNA的一级结构也是以3’,5’-磷酸二酯键连接成的多核苷酸长链 。 大多数天然RNA分子是一条单链，但链中的许多区域可自身发生回折，也可以形成局部的碱基配对，构成局部双螺旋区；不能配对的碱基则形成环状突起，形成RNA的二级结构。;RNA的种类，分布和功能;约占总RNA的3%-5%，含量最少，种类最多，寿命较短。 成熟mRNA不含内含子，hnRNA含有（细胞核内合成）。 mRNA从DNA转录遗传信息，并作为蛋白质合成的模板，决定蛋白质的氨基酸顺序。;(二) mRNA的功能 1.构成遗传密码，传递DNA所携带的遗传信息。 2.用连续三个核苷酸作为密码子以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。;原核细胞mRNA的结构;* 真核hnRNA→mRNA成熟过程;* 真核mRNA结构特点：单顺反子;帽子结构G被甲基化，可能与蛋白质合成的起始有关。;转运RNA是具有携带并转运氨基酸功能的一类小分子核糖核酸，简tRNA tRNA约占总RNA的10-15%。 结构 一级结构 二级结构：三叶草型 三级结构：倒L型;tRNA的一级结构特点 相对分子量较小，分子量25000左右，沉降系数为4S左右，大约由70－90个核苷酸组成。 3′末端为 — CCA-OH， 5′末端大多数为G 含有较多的修饰成分：稀有碱基如 DHU、 T?C和稀有核苷 ;* tRNA的二级结构 ——三叶草形 1. tRNA一般由四环四臂组成； 2. 氨基酸臂，3‘端有-CCA-OH结构，其羟基可与携带的氨基酸形成共价键 3. 二氢尿嘧啶（D）环和相应的D臂 4.反密码子环和反密码子臂，含有三个相邻碱基与mRNA作用的反密码子 5. 可变环； 6. 假尿嘧啶（TψC）环和TψC臂；;;tRNA的功能 主要作用是将aa搬运到核糖体-mRNA复合物的相应位置，参与蛋白质的翻译；破译遗传密码。;(二) rRNA由单链卷曲构成的多茎环结构。;;四、小分子核内RNA与RNA组学;五、核酶 (一)具有催化功能的RNA称为核酶。;1、RNA在传递遗传信息上的作用 2、催化作用 3、在DN