生物化学13重点.ppt

拓扑异构酶 改变DNA拓扑异构体的L值。 ①拓扑异构酶酶I（解旋酶） 能使双链负超螺旋DNA转变成松驰形环状DNA，每次催化使L值增加1。 ②拓扑异构酶酶II（促旋酶） 能使松驰环状DNA转变成负超螺旋形DNA，每次催化使L减少2。 DNA 双链重新连接 DNA 双链穿过 DNA 的释放 重复起始 DNA 双链断裂 DNA超螺旋结构形成的意义 使DNA形成高度致密状态从而得以装入核中； 推动DNA结构的转化以满足功能上的需要。如负超螺旋分子所受张力会引起互补链分开导致局部变性，利于复制和转录。 （四）DNA与蛋白质复合物的结构 生物体内的核酸通常都与蛋白质结合形成复合物，以核蛋白（nucleoprotein）的形式存在。　DNA分子十分巨大，与蛋白质结合后被组装到有限的空间中。 1.病毒 噬菌体T2结构 头部 颈圈 尾部 基板 尾丝 尖钉 动物病毒切面模式图 被膜（脂蛋白、碳水化合物） 衣壳（蛋白质） 核酸 突起（糖蛋白） 病毒粒 细菌拟核（nucleoid ）的突环结构 DNA-蛋白质核心 突环由双链DNA结合碱性蛋白质组成 平均一个突环含有约40kpDNA 2.细菌的拟核 * * 第十三章 核酸的结构 一、核苷酸 二、核酸的共价结构 三、DNA的高级结构 四、RNA的高级结构 Nitrogenous base Pentose sugar HOCH2 H OH Doxyribose (in DNA) HOCH2 HO OH Ribose (in RNA) Phosphate Pyrimidines Cytosine Thymine Uracil C U T Purihes Adenine Guanine A G 核苷酸 磷酸 核苷 戊糖 碱基 一、核苷酸 假尿苷（?） 二氢尿嘧啶（DHU） Am CH3 CH3 H3C m26G H H 5 H H 几种稀有核苷 核苷酸的生物学功能 作为核酸的单体 细胞中的携能物质（如ATP、GTP、CTP、UTP） 酶的辅助因子的结构成分（如NAD） 细胞通讯的媒介（如cAMP、cGMP） 二、核酸的共价结构 三、DNA的高级结构 （一） Chargaff 规律 1950年 （1）所有生物的DNA中，A=T，G=C，A+C=G+T， 且A+G=C+T。 （2） DNA的碱基组成具有种的特异性。 （3） DNA碱基组成没有组织和器官的特异性。 （4） 年龄、营养状况、环境等因素不影响DNA的碱基组成。 （二）DNA的二级结构 DNA的Na盐纤维和DNA晶体的X光衍射分析（Franklin） DNA的双螺旋模型特点 （1）两条反向平行的多聚核苷酸链沿一个假设的中心轴右旋相互盘绕而形成。 （2）磷酸和脱氧核糖单位作为不变的骨架组成位于外侧，作为可变成分的碱基位于内侧，链间碱基按A—T，G—C配对（碱基配对原则，Chargaff定律） （3）螺旋直径2nm，相邻碱基平面垂直距离0.34nm,螺旋结构每隔10个碱基对（base pair, bp）重复一次，间隔为3.4nm。 大沟：宽1.2nm ，深0.85nm；小沟 ：宽0.6nm，深0.75nm。 大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽。小沟位于双螺旋的互补链之间,而大沟位于相毗邻的双股之间。 碱基平面与纵轴垂直，糖环平面与纵轴平行； 两条核苷酸链之间依靠碱基间的氢链结合在一起； 螺圈之间主要靠碱基平面间的堆积力维持。 稳定双螺旋结构的因素 ①碱基堆积力形成疏水环境（主要因素） 。 ②碱基配对的氢键。GC含量越多，越稳定。 ③磷酸基上的负电荷与介质中的阳离子或组蛋白的正离子之间形成离子键，中和了磷酸基上的负电荷间的斥力，有助于DNA稳定。 ④碱基处于双螺旋内部的疏水环境中，可免受水溶性活性小分子的攻击。 DNA的双螺旋结构的意义 该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是上世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石。 （1）B-DNA：典型的Watson-Crick双螺旋DNA 右手双螺旋 每圈螺旋10.4个碱基对 螺距：3.32nm （2）? A-DNA 右手双螺旋，外形粗短。 RNA-RNA、RNA-DNA杂交分子具有这种结构。 （3）Z-DNA 左手螺旋，外形细长。 天然B-DNA的局部区域可以形成Z-DNA。 A B Z 外型 粗短 适中