第13章核酸的结构预案.ppt

核酸（DNA和RNA）是线性多聚核苷酸， 基本结构单元是核苷酸 DNA与RNA结构相似，组成成份上略有不同 核酸的组成 胺式亚胺式互变异构 酮式烯醇式互变异构 （3）稀有碱基 嘌呤——次黄嘌呤、1-甲基次黄嘌呤、 N2、N2-二甲基鸟嘌呤。 嘧啶——5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、 二氢尿嘧啶、4-巯尿嘧啶 都是基本碱基的化学修饰型 糖与碱基之间的C-N键：C-N糖苷键，且都是β糖苷键。 C1——N1（嘧啶） C1——N9（嘌呤） 碱基与糖环平面垂直。 稀有核苷： 1、2’-0-甲基-核糖-核苷 2、稀有碱基 DHU 3、连接方式 ψ （假尿嘧啶核苷） （三） 核苷酸 核苷酸 八种核苷酸 M/单，D/二，T/三；P-磷酸 RNA的名称为单/二/三苷酸， DNA在单/二/三前加脱氧两字。 如AMP称腺苷一磷酸(或腺苷酸） dAMP称为脱氧腺苷一磷酸（脱氧腺苷酸） 稀有核苷酸与上类似 （四）核苷酸的衍生物 生物体内分布最广和最重要的一种核苷酸衍生物。 ATP的性质 是重要的能量转换中间体 ATP含两个高能磷酸键：水解时 可释放大量自由能，推动体内各种需能反应。 ATP也是磷酰化剂：磷酰化的底物具较高能量（活化分子），是许多生物化学反应的激活步骤。 (2)GTP (鸟嘌呤核糖核苷三磷酸) 生物体内游离存在，也是一种高能化合物 具有类似ATP的结构 主要是作为蛋白质合成中磷酰基供体 在许多情况下, ATP 和 GTP 可以相互转换 （3）cAMP 和 cGMP cAMP 3’,5’环腺嘌呤核苷一磷酸 cGMP 3’,5’-环鸟嘌呤核苷一磷酸 ——细胞间信使 cAMP 和 cGMP 的环状磷酯键是一个高能键：pH 7.4时水解能约为43.9 kJ /mol，比 ATP 水解能高得多。 DNA一级结构的简写形式 （二） RNA的一级结构 核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连形成的长链 研究最多：tRNA、rRNA及一些小分子RNA。 1、tRNA分子特点： 约由73－93个核苷酸组成 分子中含有较多的修饰成分（10-20%） 3‘-末端都具有－CCA－OH的结构 5’-末端磷酸化，常为G（pC） ①5′末端帽子结构：m7GpppN ②3′末端有多聚腺苷酸尾巴结构(polyA) ③单顺反子（一条mRNA链上有一个编码区） Chargaff规则： （1）A=T （2）G=C （3）A+C=G+T （4）A+G=C+T DNA 一 股 的 核 苷 酸 序 列 与 另 一 股 的 序 列 互 补：A-T、G-C 大 部 分 DNA 所 具 有 的 双 螺 旋 结 构 ， 亦 称 为 B 型 真核细胞染色体的DNA念珠状三级结构 RNA中的碱基配对原则 A-U G-C tRNA的三叶草型二级结构 腺嘌呤 胸腺嘧啶 鸟嘌呤 胞嘧啶 其他组合易相互排斥 如 G:T Franklin, Rosalind Elsie (1920-58), British biophysicist. Born in London, she was educated in physical chemistry at Newnham College, Cambridge. Franklin conducted X-ray diffraction studies on the structure of the DNA molecule, the carrier of hereditary information, while working in the laboratory of British biophysicist Maurice Wilkins. This work enabled American biochemist James Dewey Watson and the British Francis Crick to determine the helical structure of the DNA molecule. (二）DNA二级结构—B型双螺旋 James Watson (left) and Francis Crick, 1953 小沟 大沟 5` 3` 5` 3` 反向、平行、右手螺旋2 链间碱基配对相连 每10个碱基对螺旋上升一周 疏水碱基位于内部 相邻碱基平面互相平行， 垂直于螺旋轴 （1）两条反向平行的 多核