Biochemistry B(8.2)核酸的结构.ppt

Chapter 9 核酸的结构 一、核酸的发展简史 （一）核酸的发现 （二）著名的肺炎球菌转化试验 （三）噬菌体转化试验 （四）核酸的早期研究和DNA双螺旋结构模型的建立 二、核酸的种类和分布 （一）核酸的分类 （二）核酸的分布 三、核酸的功能 （一）DNA的生物学功能 （二）RNA的生物学功能 四、核酸的组成 （一）核酸的元素组成 （二）核酸的基本结构单位——核苷酸 （三）多聚核苷酸 五、核酸的结构（重点、难点） （一）DNA的一级结构 （二）DNA的二级结构 （三）DNA的三级结构 （四）RNA的结构 六、核酸的水解 （一）核酸的酸水解 （二）核酸的碱水解 （三）核酸的酶水解 七、核酸的理化性质 （一）核酸的一般物理性质 （二）核酸的沉降特性 （三）核酸的紫外吸收（重点） 八、核酸的变性、复性和分子杂交（重点） （一）核酸的变性 （二）核酸的复性 （三）核酸的杂交 （一）核酸的元素组成 （二）核酸的基本结构单位——核苷 （三）多聚核苷酸 （一）核酸的元素组成 平均含磷量： DNA 9.9% RNA 9.4% （二）核酸的基本结构单位——核苷酸 1、组成核酸的碱基 2、戊糖(pentose) 3、核苷 nucleoside 4、核苷酸 nucleotide 5、修饰成分 6、核苷酸的衍生物 腺嘌呤 adenine 鸟嘌呤 guanine 胞嘧啶 cytosine 尿嘧啶 uracil 胸腺嘧啶 thymine 腺嘌呤 adenine 鸟嘌呤 guanine RNA： D-核糖， A、G、C、U碱基 DNA： D-2-脱氧核糖， A、G、C、T碱基 3 种腺苷酸的结构式 2 种脱氧腺苷酸的结构式 DNA：dAMP、dGMP、dCMP、dTMP RNA： AMP、 GMP、 CMP、 UMP 细胞内的游离核苷酸及其衍生物 脱氧核糖核酸 （deoxyribonucleic acid , DNA) 原核：裸露的DNA分子集中于核区 真核：细胞核DNA：与组蛋白、非组蛋白形成染色体 细胞器DNA：双链环形，一般裸露 五、核酸的结构 （一）核酸的一级结构 （二）DNA的二级结构 （三）DNA的三级结构 （四）RNA的结构 核酸的结构 一级结构：脱氧核苷酸分子间连接方式及排列顺序。 二级结构：DNA的两条多聚核苷酸链间通过氢键形成的双螺旋结构。 三级结构：DNA双链进一步折叠卷曲形成的构象。 （一）核酸的一级结构 （一）核酸的一级结构 1953年，Watson和Crick根据Chargaff 规律和DNA Na盐纤维的X光衍射分析提出了DNA的双螺旋结构模型。 ★Chargaff 规律 1950年 （二）DNA的二级结构 1．DNA双螺旋结构的特点 2．DNA双螺旋结构的稳定性 Watson-Crick双螺旋结构模型(B-DNA) 稳定双螺旋结构的因素 其他类型DNA双螺旋 A-DNA：右手螺旋 B-DNA：右手螺旋 Z-DNA：左手螺旋 环状DNA的三种典型构象 （三）DNA的三级结构 超螺旋结构 正超螺旋：过旋，上劲 负超螺旋：欠旋，卸劲 稀有碱基 tRNA在甲基转移酶催化下，嘌呤生成 甲基嘌呤。如，A→mA，G→mA。 尿嘧啶还原为双氢尿嘧啶。 尿嘧啶核苷转变不假尿嘧啶核苷。 腺苷酸脱氨基为成为次黄嘌呤核苷酸(Ⅰ)。 稀有碱基 （1） 原核生物mRNA结构特点 mRNA结构简单，多含几个功能上相关的蛋白质的编码序列，可翻译出几种蛋白质，为多顺反子。 mRNA转录后一般不需加工，直接进行蛋白质翻译。转录和翻译发生在同一细胞空间，且几乎是同时进行。 mRNA编码序列之间有间隔序列，可能与核糖体的识别和结合有关。 在5’端与3’端有与翻译起始和终止有关的非编码序列。 mRNA中没有修饰碱基， 5’端没有帽子结构，3’端没有polyA尾巴。 mRNA的半衰期比真核生物的要短，一般认为，转录后1min，mRNA就开始降解。　　 （2） 真核生物mRNA结构特点 mRNA为单顺反子结构，即一个mRNA分子只包含一条多肽链的信息。 成熟mRNA是由其前体核内不均一RNA（heterogeneous nuclear RNA，hnRNA）剪接并经修饰后才能进入细胞质中参与蛋白质合成。 mRNA的合成和表达发生在不同的空间和时间。 成熟的mRNA中5’端有m7GpppN的帽子结构，与翻译起始有关；3’端有polyA尾巴与mRNA的稳定性有关。 mRNA半衰期通常较短。 （2） 真核生物mRNA结构特点 mRNA为单顺反子结构，即一个mRNA分子只包含一条多肽链的信息。 成熟mRNA是由其前体核内不均一RNA（heteroge