生物化学-核酸课件.ppt

（一）原核生物DNA的高级结构 （三）DNA的三级结构 （二）真核生物DNA的高级结构 真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是 核小体。 核小体的组成 DNA：约200bp 组蛋白：H1 H2A，H2B H3 H4 八聚体 DNA的功能：基因是DNA分子中的某一段核苷酸排列顺序，编码特定的蛋白质。 核苷酸： AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸： dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 核苷酸（脱氧核苷酸）：核苷（脱氧核苷）和磷酸以酯键连接形成。 多磷酸核苷酸： NMP，NDP，NTP 环化核苷酸: cAMP，cGMP 辅酶 NAD、NADP、FMN IMP GMP 多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C3’-OH 与另一分子核苷酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。 5’ 5’ 3’ 3’ 5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羟基端（常用3’-OH表示） 多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。 多聚核苷酸的表示方式 DNA RNA 5′PdAPdCPdGPdTOH 3′ 5′PAPCPGPUOH ′ 或5′ACGTGCGT 3′ 5′ACGUAUGU 3′ ACGTGCGT ACGUAUGU T 5’ 3’ OH U 5’ 3’ OH OH OH OH OH DNA的合成原料： dATP, dGTP, dCTP, dTTP. RNA的合成原料： ATP, GTP, CTP, TTP. 一、DNA的一级结构 脱氧核糖核酸的排列顺序 可以用碱基排列顺序表示 连接键：3’，5’-磷酸二酯键 磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架 碱基形成侧链 多核苷酸链均有5’-末端和3’-末端 DNA的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形式。生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合之中。 2. 基因与基因组 基因（gene）：一段有功能的DNA片段，生物细胞中DNA分子的最小功能单位（交换单位）。 蛋白质（mRNA 蛋白质） 产物 tRNA RNA rRNA 调节功能：调节基因 无产物 作用未知 结构基因 基因组（genome）：某生物体（完整单倍体）所含全部遗传物质的总和。 包括：核基因组（拟核/核DNA）及核外（质粒/质体DNA） bp（碱基对） 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 人 两栖类 鱼类 藻类 酵母 细菌 E.Coli 病毒 质粒 各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小 3. 原核生物基因组特点 重复序列少，多位编码区 多为操纵子形式组织 有重叠基因存在 真核生物基因组特点 以染色体存在 重复序列多 基因组计划 人类基因组计划（Human Genome Project， HGP ） 酵母基因组计划 （YGP） 大肠杆菌（E.Coli） 二、DNA的二级结构 DNA的双螺旋模型 1953年，J. Watson和F. Crick 在前人研究工作的基础上，根据DNA结晶的X-衍射图谱和分子模型，提出了著名的DNA双螺旋结构模型，并对模型的生物学意义作出了科学的解释和预测。 在DNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等。 DNA双螺旋模型要点 B型结构 两条链反向平行，右手螺旋 碱基在内（A＝T，G≡C）碱基平面垂直于螺旋轴 戊糖在外，双螺旋每转一周 为10碱基对（bp） A型结构 碱基平面倾斜20o，螺旋变粗变短，螺距2～3nm。 Z型结构 左手螺旋，只有小沟 2.0 nm 小沟 大沟 双螺旋DNA的结构参数 类型 旋转方向 螺旋直径（nm） 螺