第二章-----核酸的结构与功能.ppt

正超螺旋 左旋 负超螺旋 右旋 生物体内大多数DNA分子都处于负超螺旋结构。 原核生物DNA、真核生物细胞器DNA ： DNA环状，直接形成超螺旋结构，或与蛋白质结合再形成超螺旋结构的拟核。 螺旋结构 。 核小体：细胞内DNA与蛋白质结合而成的复合体 核小体的化学组成 DNA： 约200bp 组蛋白: H1 H2A，H2B H3 H4 真核生物细胞核DNA： DNA线状，先与蛋白质结合成核小体，再形成超螺旋结构。 平均每200bp的DNA绕组蛋白左旋1.8圈，因此真核生物的DNA分子为负超螺旋。 （四）RNA的结构 RNA分子一般为单链分子，可自身回折形成局部双螺旋(二级结构)，进而折叠(三级结构)。 双链部分符合Watson-Click双螺旋模型。 ? RNA有较多的茎环（发夹）结构。 ? 不同种类的RNA结构各不一样。 酵母 tRNA 1、tRNA的结构 结构特点： 1）含有较多的稀有碱基（核苷）（10～２０％） 2）二级结构为三叶草形，三级结构为L型 TΨC环 DHU环 三叶草结构模型 四臂四环 氨基酸接受臂 反密码子环 二氢尿嘧啶环 假尿嘧啶核苷－ 胸腺嘧啶核糖核苷环 ①氨基酸接受臂 　 由7对碱基组成，富含鸟嘌呤 　 3’末端有CCA-OH, 是携带氨基酸的部位 　 5’末端大多为PG，也有PC ②二氢尿嘧啶环 由8～12个核苷酸组成具有两个二氢尿嘧啶 通过3～4对碱基组成的 双螺旋区（二氢尿嘧啶臂） 分子的其余部分相连 ③反密码子环 由7个核苷酸组成 环中部为反密码子， 　由3个碱基组成。 通过由5个碱基组成 的双螺旋区（反密码臂） 与tRNA的其余部分连接。 反密码子可识别 　mRNA的密码子 5? A C T G C T 3? 简写式 A G P 5? P T P G P C P T P OH 3? 竖线式 5? pApCpTpGpCpT-OH 3? 文字式 如何区分DNA与RNA? （二）DNA的二级结构 1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构。 4月25日 1、提出双螺旋结构模型的主要依据 （1）DNA的X-光衍射图谱分析 Franklin ? 衍射斑点呈交叉状分布（说明它是螺旋形，翻转180度之后看起来还是一样，说明两条链是反向的） ? 衍射点之间的距离与层次有0.34nm和3.4nm的周期性 ? 图的顶上和底部是最强的衍射斑点，呈带状（说明嘌呤碱和嘧啶碱垂直于螺旋轴，每隔3.4埃规律出现一对） （2）碱基组成分析 Chargaff 规则 ? 所有DNA分子中A=T，G=C ? 同一种生物的所有体细胞DNA的碱基组成相同，与年龄、健康状况、外界环境无关，可作为该物种的特征，用不对称比率 (A+T)/(G+C) 来衡量。 ? 亲缘越近的生物，其DNA的碱基组成越近，即不对称比率越相近。 酸碱滴定情况：DNA中的磷酸基可滴定，但碱基上的氨基不能滴定。这说明氨基可能与羰基氧原子形成氢键。 　　DNA中的嘌呤碱基比嘧啶碱基大一些。如果A与T配对，G与C配对，从几何大小和键长键角来看是合适的。 　　这些物理化学测定为Watson-Crick双螺旋模型提供了有关A与T，G与C以氢键配对的依据。 （3） DNA的碱基物理化学数据测定 2、DNA双螺旋结构（B型）的要点(特点、特征） ①由两条反向平行的脱氧 多核苷酸链围绕同一中心 轴，构成右手双螺旋结构。 ②两条亲水的“糖-磷酸”单 链构成骨架，居双螺旋外侧； 疏水的碱基位于双螺旋内侧， 并与中心轴垂直。糖环平面 与中轴平行。 ③每圈螺旋含10个核苷酸残基，螺距：3.4nm，直径:2nm。顺轴方向每隔0.34nm有一个核苷酸，两个核苷酸之间的夹角为36°。（以后实测为10.5核苷酸残基，螺距：3.6nm） ④一条多核苷酸链上的嘌呤碱基与另一条链上的嘧啶碱基以氢键相连，匹配原则和氢键数： A=T; G?C 一条链为另一条链的互补链 腺嘌呤 胸腺嘧啶 鸟嘌呤 胞嘧啶 ⑤双螺旋结构有两个沟：大沟和小沟。 3、影响双螺旋结构稳定的因素 ① 碱基堆集力：碱基堆集成非极性的区域，相互间产生疏水作用和范德华力 ??维持双链纵向稳定性。 （稳定的主要因素） 3.4A° (1.7A°/ 嘌呤环与嘧啶环作用半径) 由于碱基堆积力，使双螺旋内部形成一个强大的疏水区(碱基呈疏水性)，消除了介质中水分子对碱基之间氢键的影