2核酸的制备与提取.pptVIP

学习内容 第一部份、核酸的基本知识； 第二部份、常用核酸制备方法； 第一节 核酸的研究历史； 第二节 核酸的化学组成； 第三节 核酸的结构特点； 1868年瑞士科学家米歇尔(F.Miescher)发現细胞核內含高量磷的酸性物质，命名为核素(后改名为核酸) 早期的研究仅将核酸看成是细胞中的一般化学成分，没有人注意到它在生物体内有什么功能； 核酸作为遗传物质的发現过程 20世纪初，德国生理学家柯塞尔(Kossel)证实了核酸是由四种不同的碱基所组成；美国科学家列文(Levene)又确定了核酸有两种,即DNA和RNA； 1928英国科学家格里菲斯 (Griffith)利用细菌的性狀转变实验，证明了遗传信息的可传递性； 1944美国科学家艾佛瑞(Avery )证实了DNA造成细菌性狀转变的物质基础； 1952美国科学家赫雪(Heishey)和蔡斯(Chase )证明遗传物质是DNA非蛋白质； 1953年，英国科学家沃森和克里克发现了DNA的双螺旋结构； 一 核酸的概念和重要性 (一)概念 由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子，具有非常重要的生物功能，主要是贮存遗传信息和传递遗传信息。包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两类。 (二)重要性 1.与生命活动关系密切，是重要的生命物质。生命的起源、生长、发育、衰老、死亡与之有关。 2.核酸研究是现代生物医学研究的核心。 二、 核酸的类别、分布和组成 （一）、类别： 核酸(nucleic acid)分为: 脱氧核糖核酸(DNA, deoxyribonucleic acid )与核糖核酸(RNA, ribonucleic acid )。 核糖核酸（RNA）分成以下几类： 1、信使RNA（mRNA） 2、转移RNA（tRNA） 3、核糖体RNA（rRNA） 4、其他的非编码RNA (snRNA, microRNA) （二）、核酸的分布： 1、DNA的分布： 真核生物细胞核，线粒体亦含有DNA. 原核生物集中于核区，核外的质粒 病毒含有DNA或RNA. 2、RNA的分布 存在于细胞质和细胞核中。 发现了许多新的具有特殊功能的RNA： 如反义RNA，核酶等. 病毒和亚病毒RNA有许多种：正链RNA、负链RNA病毒、 类病毒、卫星病毒等 . ? （三） 核酸的组成 1. 组成的基本单位: 核苷酸 2. 组成元素:C 、 H 、 O 、 N 、 P （1）核酸中的糖 RNA为D-核糖，DNA为 D-2-脱氧核糖，二者都是β 型。差别：2 位羟基是否脱氧。 （2）碱基： a、嘌呤碱：腺嘌呤（Ade)、鸟嘌呤(Gua) b、嘧啶碱：胞嘧啶(Cyt)、尿嘧啶(Ura)、胸腺嘧啶(Thy) （3）核苷： 戊糖与碱基通过β-糖苷键相连，C—N糖苷键。 糖C1与嘧啶碱N1与嘌呤碱N9相连，碱基与糖环垂直。 根据核苷中所含戊糖的不同，分为核糖核苷和脱氧核糖核苷。 核酸分子中的碱基或核苷酸的修饰非常常见，如DNA的甲基化，RNA的转录后修饰。 一切生物的遗传物质——核酸 核苷酸的组成与连接 DNA的一级结构图示 （二）一级结构的表示方法 （1）线条式：竖线碳链、碱基、磷酸 二、DNA的二级结构 （1）、模型建立的依据： Chargaff等科学家用纸层析及紫外分光光度技术分析了各种生物的DNA的碱基组成。结果显示： 摩尔数 A=T；G=C；A+C=G+T； A+G=C+T （2）DNA双螺旋的特点： A、两条反平行多核苷酸链绕中心轴缠绕，右手螺旋； B、骨架：内侧碱基垂直于纵轴； 外侧-磷酸与戊糖、彼此通过3’、5’磷酸二酯键，糖环平面与纵轴平行。 大沟宽1.2nm，深0.85nm； 小沟宽0.6nm，深0.75nm； C、直径：2nm，二相邻碱基高度0.34nm，二核苷酸夹角36度，旋转一周10个核苷酸，一周高度3.4nm； 三、DNA的三级、四级结构： 细长的分子以一种高度压缩状态存在于细胞中，双螺旋的进一步扭曲就构成了三级结构。 超螺旋，三级结构中的一种。 DNA压缩总原则：多级螺旋，4级压缩。 四、RNA分子的结构与功能 （一）、RNA的类别 1 信使RNA (messenger RNA, mRNA); 2 转移RNA (transfer RNA , tRNA); 3 核糖体RNA (ribosomal RNA , rRNA); （二）、RNA结构的特点 RNA与DNA结构十分相似，二者相比有几点不同： （1）核糖： （2）碱基：A、 G、 C、 U （3）二者在三维结构上的区别——RNA不具有规则的氢键结构，单链形式存在，只是回折，局部配对，不配对形成突环。 6、rRNA