核酸的化学结构.PPTVIP

第二节核酸的化学结构 一、DNA分子双螺旋模型的诞生 Watson Crick建立双螺旋模型主要是受到4个方面的影响： （1）1938年W.T.Astbury Bell用x衍射技术研究DNA。1947年拍摄了第一张DNA的衍射照片，并推断DNA分子的结构是： ① 柱状；② 多核苷酸是一叠扁平的核苷酸；③ 核酸残基取向和分子长轴垂直,间距为3.4。 （2）1951年Pauling和Corey运用化学的定律来推理，建立了蛋白质的α-螺旋模型； （3）Chargaff,1946年“DNA中碱基量的关系”（碱基配对原理依据）。 （4）R.Franklin Wilkins在1952年底拍得DNA结晶X衍射照片。 1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行双螺旋模型 1951年，Pauling提出了蛋白质的α-螺旋结构。 1952年， Wilkins和Franklin用高度定向的DNA纤维作出高质量的X-光衍射照片 1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行双螺旋模型 1962 Wilkins、 Watson和Crick 共获诺贝尔奖。 1、 DNA分子具有极性，3‘－OH，5’－P 2、DNA分子由两条反向平行的多核苷酸链组成，形成右手双螺旋。 3、D与P相间排列构成主链，碱基位于内侧；碱基对与轴线垂直，糖、磷酸、碱基三分子面近于垂直。直径20A0;螺距34A0（10个碱基对，实际是10.4个）；相邻两脱氧核苷酸夹角360 4、碱基配对是嘌呤对嘧啶，且A与T；C与G。 5、DNA双螺旋有大沟（major or wide groove）和小沟（minor or narrow groove）的存在。 碱基配对及氢键形成 B型双螺旋DNA的结构特征 三、双链DNA构型的多态性 * * 二、 DNA分子双螺旋结构模型 （一）DNA分子组成 基本单位—脱氧核苷酸, 三分子面垂直 一个脱氧核糖D (RNA是核糖） 一个磷酸P 　　　 一个碱基 腺嘌呤A、鸟嘌呤G 胞嘧啶C、胸腺嘧啶T（ RNA是U) DNA存在于染色体，叶绿体、线粒体中； 连接方式：相邻脱氧核苷酸通过3‘－OH与5’－P形成磷酸二脂键。 5‘ 3‘ 3‘ 5‘ （二）双螺旋模型特点 四、DNA的变性和复性 DNA变性：将双链DNA在中性盐溶液中加热，DNA分子的共价键不受影响，而碱基配对的氢键则被打开，形成两条单链 例如：0.18mol/L食盐和0.018mol/L枸橼酸钠溶液中，1000C加热10分钟，完全变为单链。 解链温度Tm： 加热使DNA分子50％变成单链时所需温度 DNA复性（或退火）：变性的DNA在适合的条件下回复成为双链DNA。 慢慢冷却则DNA复性完全，如迅速冷却则DNA保持单链。 五、DNA复制 (一)遗传信息 DNA分子上核苷酸（碱基）排列顺序，是控制遗传性状的信号。 （二）DNA复制的特点 1、半保留复制 以DNA分子的两条链为模板，各合成一条互补链，使子代DNA分子含有一条母链和一条新合成链，故半保留复制。 ①从复制起点开始氢键逐渐断开即解螺旋； ②以单链为模板，碱基互补；③氢键结合，聚合酶等连接； ④形成新的互补链；⑤形成了两个新DNA分子。 2、复制起点和复制方向 原核生物：只有一个复制起点，且为双向复制。 噬菌体P2：单向复制 真核生物：每条染色体的DNA复制都是多起点，多个复制起点共同控制整个染色体的复制；且为双向复制 3、复制方式：θ方式和δ方式 4、边解螺旋边复制 5、后随链的不连续复制 “冈崎片段”(1000～2000bp) ；DNA分子的半连续复制。 6、复制用RNA作引物