02_核酸的结构及功能_2013.ppt

学习目的： 学会使用科学的语言和方式来描述核酸的分子结构。 理解核酸的分子结构与其功能属性之间的关系。 为学习有关DNA复制及基因表达的分子机制打下基础。 核酸—— 存在于细胞中的一类大分子酸性物质。 RNA和DNA的基本组成单位—— 单核苷酸（nucleotide） 多核苷酸链。 主要生理功能—— RNA主要参与遗传信息的表达。 DNA是遗传信息的载体。 Section 1 The Chemical Composition and Primary Structure of Nucleic Acid 1. 嘧啶碱（pyrimidine） 2. 嘌呤碱（purine） (二)戊糖与核苷(Pentose and Nucleoside) 1．戊糖（pentose）： 2．核苷（nucleoside）： 核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合（?，N糖苷键）而生成的化合物。 “稀有核苷”是由“稀有碱基”所生成的核苷。 (三)核苷酸的结构与命名(Structure and Nomenclature of Nucleotide) 核苷酸—— 由核苷与磷酸脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物。 最常见的核苷酸是5?-核苷酸（5?常被省略）。 5?-核苷酸又可按其在5?位缩合的磷酸基数目的多少，分为： 环核苷酸的分子结构 环一磷酸鸟苷 （环鸟苷酸） 核苷酸的命名及缩写符号 二、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序Primary Structure of Nucleic Acid Is Sequence of Nucleotides 一分子核苷酸的3?-位羟基与另一分子核苷酸的5?-位磷酸基通过脱水可形成3?,5?-磷酸二酯键，从而将两分子核苷酸连接起来。 核酸就是由许多核苷酸单位通过3?,5?-磷酸二酯键连接起来形成的不含侧链的长链状化合物，称为多核苷酸链。 3,5-磷酸二酯键的形成 核酸是具有方向性的长链状化合物，多核苷酸链的两端，一端称为5?-端，另一端称为3?-端。 DNA分子主要由dAMP、dGMP、dCMP和dTMP四种脱氧核糖核苷酸所组成。 重要概念：primary structure of DNA DNA的一级结构就是指DNA分子中脱氧核糖核苷酸的排列顺序及连接方式（3?,5?-磷酸二酯键）。 RNA分子主要由AMP，GMP，CMP，UMP四种核糖核苷酸组成。 重要概念：primary structure of RNA RNA的一级结构就是指RNA分子中核糖核苷酸的排列顺序及连接方式。 核酸一级结构的表示方法 DNA的一级结构： 5?-AGTCCATG-3? AGTCCATG 3?-TCAGGTAC-5? RNA的一级结构： 5?-AGUCCAUG-3? AGUCCAUG Section 2 Dimensional Structure and Function of DNA 一、DNA的二级结构——双螺旋结构模型Secondary Structure of DNA —— Double-helix Structural Model DNA双螺旋结构是DNA二级结构的一种重要形式，它是Watson和Crick两位科学家于1953年提出来的一种结构模型（获1962年度诺贝尔奖）。 (一)对DNA双螺旋结构模型作出贡献的科学家 Oswald Avery (1877-1955) Chargaff 研究小组的贡献 1950～1953，Chargaff研究小组对DNA的化学组成进行了分析研究，发现： ① DNA碱基组成有物种差异，且物种亲缘关系越远，差异越大； ② 相同物种，不同组织器官中DNA碱基组成相同，而且不因年龄、环境及营养而改变； ③ DNA分子中四种碱基的摩尔百分比具有一定的规律性，即A=T、G=C、A+G=T+C。这一规律被称为Chargaff规则。 Linus Pauling (1901-1994) Maurice Wilkins (1916-2004 ) James Dewey Watson (1928- ) (二)DNA双螺旋结构模型（Double-helix Model of DNA） 目前已知DNA双螺旋结构可分为A、B、C、D及Z型等数种，除Z型为左手双螺旋外，其余均为右手双螺旋。 B型DNA双螺旋结构模式图 1. 为右手、反平行双螺旋； 2. 主链位于螺旋外侧，碱基位于内侧； 3. 两条链间存在碱基互补：A与T或G与