2核酸的结构和功能.pptVIP

第 二 章核酸的结构与功能;1．组 成 ①基本组成单位 ②组成单位的种类 ③连接方式 ④长链骨架 ⑤链的侧面 ⑥链的两端 ;核 酸(nucleic acid) ;指挥制造蛋白质的核酸才是生命的真正幕后操纵者！;;核酸的发现和研究工作进展 ;1944年，Avery的体外肺炎球菌转化实验;核酸的发现和研究工作进展 ;核酸的发现和研究工作进展 ;核酸的分类及分布 ;本 章 内 容;第一节 核酸的化学组成及其一级结构The Chemical Component and Primary Structure of Nucleic Acid;一、核酸的化学组成 ;核酸;;碱基(base)是含氮的杂环化合物;嘌呤(purine) ;嘧啶(pyrimidine);碱基的互变异构体;酮式 烯醇式;碱基互补配对 ;;稀有碱基;（构成RNA）;DNA与RNA的分子组成差异;;腺苷(AR) 脱氧胞苷(dCR);碱基：A，G，U，C 核苷：AR，GR，UR，CR AR：腺苷（腺嘌呤核苷）;2. 核苷酸(ribonucleotide)的结构与命名; 由于被磷酸酯化的位置不同而分别生成3’-核苷酸和5’-核苷酸。最常见为5’-核苷酸（5’ 常被省略）。;;核苷酸;;AMP;核苷酸的命名及缩写符号; RNA 碱基　　　　　　核苷　　　　　 核苷酸 腺嘌呤（A）　　腺苷（AR） 　　 腺苷酸（AMP） 鸟嘌呤（G）　　鸟苷（GR） 　 鸟苷酸（GMP） 胞嘧啶（C）　　胞苷（CR） 　　 胞苷酸（CMP） 尿嘧啶（U）　　尿苷（UR） 　　 尿苷酸（UMP） DNA 碱基　　　　 　脱氧核苷　　 脱氧核苷酸 腺嘌呤（A）　 脱氧腺苷（dAR） 脱氧腺苷酸（dAMP） 鸟嘌呤（G） 　 脱氧鸟苷（dGR） 脱氧鸟苷酸（dGMP） 胞嘧啶（C）　 脱氧胞苷（dCR） 　 脱氧胞苷酸（dCMP） 胸腺嘧啶（T） 胸苷　 （dTR） 　 胸苷酸（dTMP）;体内重要的游离核苷酸及其衍生物;; 环化核苷酸: cAMP，cGMP;含核苷酸的生物活性物质： NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP;; 定义 核酸中核苷酸的排列顺序。 由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。;A ;5? ACTGGAGCTACGGCA 3? ;bp: base pair 碱基对 kb(kbp): kilobase pair 千碱基对 Mb: 百万碱基对 对短的单链核酸 (50bp)常被称为寡核苷酸(oligonucleotide)，用nt(即nucleotide)或-mer表示，如20nt 或20mer表示由20个核苷酸或脱氧核苷酸构成的寡核苷酸或脱氧寡核苷酸。;第二节 DNA的空间结构与功能Dimensional Structure and Function of DNA;一、 DNA的二级结构 ——双螺旋结构;（一）DNA双螺旋结构的研究背景;碱基组成分析;;DNA 分子 X射线衍射照片 ;;Molecular Structure of Nucleic Acids. Nature ,April 25, 1953 Authors:?Francis Crick,?James Watson? ;1962年获得诺贝尔生理学或医学奖 ; 1.DNA是反向平行、右手螺旋的的双链结构。;2. 双螺旋外侧:脱氧核糖-磷酸骨架链; 双螺旋内侧: 碱基与对侧碱基形成氢键配对 互补配对形式：A=T; G?C 碱基对垂直螺旋轴;碱基互补配对 ;DNA是反向平行的互补双链结构;;3. DNA双链是右手螺旋结构 螺距3.54nm 一圈10.5对碱基 螺旋直径为2.37nm;4. DNA双螺旋结构稳定的维持: 横向:碱基对之间的氢键 纵向:碱基堆积力(主要）; 提出了遗传信息传递的分子基础----碱基配对规律 提示了DNA的半保留复制;（三）DNA双螺旋结构的多样性;;;DNA的三链结构;Hoogsteen氢键;DNA的四链结构;二、DNA的高级结构是超螺旋结构;（一）DNA的超螺旋结构;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。 ;（二）原核生物DNA的环状超螺旋结构