生物化学 核酸1课件.pptVIP

第一篇生物分子的结构与功能(Structures Functions of Biomolecules) 第一章 核 酸（ Nucleic Acid） 内容纲要 概　　念 基因组(Genome)：一个生物体的所有基因（全部染色体的遗传物质的总和）以全长 DNA 的碱基对(bp)数目表示。 基　因(Gene)：能编码一条多肽链并具有一定长度的 DNA 分子．基因组中有功能的ＤＮＡ片段 遗传密码：ＤＮＡ碱基顺序与蛋白质氨基 　　　　　酸顺序间的关系 核酸分子的元素组成： 主要有C、H、O、N、P（占9%～10% ）等。 核酸的水解： 核苷酸是核酸的 基本组成单位。 稀有碱基（rare bases）：指核酸中含有的一些微量碱基，多是甲基化的衍生物。 碱基的紫外吸收性质 （*）核苷酸的生物学功能 ①是DNA和RNA合成的原料 ②参与细胞内物质代谢调节 ③ATP是体内直接供能物质，参与肌肉收缩、物质转运等过程 ④核苷酸的衍生物是许多物质代谢的活性中间物。 UDP-葡糖是糖原和糖蛋白合成的活性中间物；CDP-胆碱、CDP-乙醇胺、CDP-二酰甘油是甘油磷脂合成的活性中间物 ⑤AMP是某些重要辅助因子的构成成分，如NAD+、NADP+ 、CoA和FAD等分子中均含有AMP ⑥cAMP和cGMP作为第二信使，参与细胞信号转导 碱基互补原则： 在DNA双螺旋结构中，碱基位于内侧，两条链间碱基以氢键接触，由于碱基结构不同，造成其形成氢键能力不同，因此产生固有配对方式，即腺嘌呤（A）始终与胸腺嘧啶（T）配对存在，鸟嘌呤（G）始终与胞嘧啶（C）配对存在，这种配对方式称碱基互补。 三、DNA的高级结构 （一）原核生物细胞中DNA的组装 （二）真核生物细胞中DNA的组装 四、线粒体DNA DNA来源 A G C T A/T G/C 人胸腺 肝 牛胸腺 胰腺 脾脏 肾脏 精子 肝脏 大鼠骨髓 酵母 葡萄球菌 大肠杆菌 30.9 30.3 28.2 28.2 27.9 28.3 28.7 28.8 28.6 31.3 30.8 26.0 19.9 19.5 21.5 21.2 22.7 22.6 22.2 21.0 21.4 18.7 21.0 24.9 19.8 19.9 21.2 21.0 20.8 20.9 20.7 21.0 20.4 17.1 19.0 25.2 29.4 30.3 27.8 28.2 27.3 28.2 27.2 29.0 28.4 32.9 29.2 23.9 1.05 1.00 1.01 1.00 1.02 1.00 1.06 0.99 1.01 0.95 1.05 1.09 1.01 0.98 0.96 0.95 1.03 1.08 1.01 1.00 1.00 1.09 1.11 0.99 2 nm 大沟 (2.2 nm) 小沟 (1.2 nm) 3.4 nm DNA 双螺旋结构要点 (Watson 和 Crick， 1953) 1. DNA 由两条反相平行的脱氧核苷酸链 组成，脱氧核糖-磷酸骨架位于双链的 外侧，碱基位于内侧，双链的碱基之 间以氢键相结合。 碱基互补配对形式：A ? T； G? C) 2. DNA 是右手螺旋结构，螺旋直径为 2 nm，螺距为 3.4 nm。碱基平面垂直螺 旋轴，相邻碱基平面距离为 0.34 nm， 螺旋一圈包含 10 对碱基。 3. 氢键维持 DNA 双链横向稳定性，碱基 堆积力维持双链纵向稳定性。 DNA 结构的多样性 A-DNA：右手螺旋 11 碱基/螺旋 B-DNA：右手螺旋 10 碱基/螺旋 Z-DNA：左手螺旋 12 碱基/螺旋 可能参与基因 的表达和调控 A-DNA B-DNA Z-DNA 所有生物的基因组DNA的长度通常比含有DNA的细胞直径大得多。因此，DNA在形成双螺旋结构的基础上，必须进一步折叠成超级螺旋结构，并且在蛋白质的参与下，再进行精密的包装，。这样， DNA才能存在于小小的细胞。甚至细胞核中。 绝大部分原核生物的DNA都是闭合环状双螺旋结构，裸露而不与蛋白质结合，这种双螺旋分子还进一步螺旋化形成超螺旋结构。环状DNA分子的生物活性形式为超螺旋结构。 共价闭环 DNA 超螺旋结构 在真核细胞内，由于D