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1 第五章核酸的化学 2 概述 核 酸(nucleic acid)是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。 3 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 4 核酸的化学组成 1. 元素组成 C、H、O、N、P（9~10%） 5 嘌呤(purine) 碱 基 8 核苷：AR, GR, UR, CR 脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR 一、核苷酸的结构 9 核苷酸： AMP, GMP, UMP, CMP 脱氧核苷酸： dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 10 体内重要的游离核苷酸及其衍生物 含核苷酸的生物活性物质： NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP 多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP 环化核苷酸: cAMP，cGMP 11 C G A 12 第二节 核酸的分子结构 13 一、核酸的一级结构 (Primary Structure of Nucleic Acid) 14 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。 15 书写方法 5 pApCpTpGpCpT-OH 3 5 A C T G C T 3 16 二、DNA的二级结构 (Secondary Structure of DNA) 17 DNA的二级结构-双螺旋结构 DNA双螺旋结构的研究背景和历史意义 DNA双螺旋结构模型要点 DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装 DNA的超螺旋结构 原核生物DNA的高级结构 DNA在真核生物细胞核内的组装 DNA的功能 18 一、 DNA的二级结构 ——双螺旋结构 19 （一）DNA双螺旋结构的研究背景 20 21 （二） DNA双螺旋结构模型要点 （Watson, Crick, 1953） DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋方式绕同一公共轴盘。 螺旋直径为2nm，形成大沟及小沟相间。 22 （二） DNA双螺旋结构模型要点 （Watson, Crick, 1953） 碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成氢键配对（互补配对形式：A=T; GC） 。 相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。 23 碱基互补配对 T A G C 24 （二） DNA双螺旋结构模型要点 （Watson, Crick, 1953） 氢键维持双链横向稳定性。 碱基堆积力维持双链纵向稳定性。 25 （三）DNA双螺旋结构的多样性 26 二、DNA的三级结构 （一）DNA的超螺旋结构 超螺旋结构(superhelix 或supercoil) DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。 正超螺旋(positive supercoil) 盘绕方向与DNA双螺旋方同相同 负超螺旋(negative supercoil) 盘绕方向与DNA双螺旋方向相反 27 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。 28 （二）原核生物DNA的高级结构 29 （三）DNA在真核生物细胞核内的组装 真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是 核小体(nucleosome)。 核小体的组成 DNA：约200bp 组蛋白：H1 H2A，H2B H3 H4 30 31 32 三、DNA的功能 DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。 33 第三节 RNA的结构与功能 Structure and Function of RNA 34 RNA的种类、分布、功能 35 一 、信使RNA的结构与功能 内含子 (intron) * mRNA成熟过程 外显子 (exon) 36 * mRNA结构特点 1. 大多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C´2也是甲基化，形成帽子结构：m7GpppNm-。 2. 大多数真核mRNA的3´末端有一个多聚腺苷酸(polyA)结构，称为多聚A尾。 37 帽子结构 38 mRNA核内向胞质的转位 mRNA的稳定性维系 翻译起始的调控 帽子结构和多聚A尾的功能 39 * mRNA的功能 把DNA所