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第四章命核酸化学改
第四章 核酸化学 一、核酸的分布与分类 二、核酸的化学组成 三、核酸的分子结构 四、核酸的化学性质 一、核酸的分布和分类 质 质 质 二、核酸的化学组成 组成核酸 组成小分子活性物质 能量物质 组成辅酶(基) 核苷酸的符号 AMP ADP ATP dAMP dADP dATP GMP GDP GTP d------- CMP CDP CTP d------- TMP TDP TTP d------- UMP UDP UTP N(任意碱基)--NMP,NDP,NTP dNMP, dNDP, dNTP I —次黄嘌呤 X —黄嘌呤 Py—嘧啶(任意) Pu—嘌呤(任意) 三、核酸的分子结构 DNA 分子结构 RNA 分子结构 DNA的分子结构 DNA的碱基组成 DNA的空间结构 Chargaff规律: 1. A=T G=C 2. 有种的特异性 3. 环境条件不改变碱基组成 键型: 3’, 5’ -磷酸二酯键 方向: 3’ -末端和5’-末端 简写: TGCAGGTTAAAGG 它的互补链: ACGTCCAATTTCC(误) CCTTTAACCTGCA(正) 3’-ACGTCCAATTTCC-5’(正) 双螺旋结构要点: (1)两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴向右盘绕形成右手双螺旋(反向是指两条多核苷酸链的走向相反,一条链的磷酸二酯链连接相邻戊糖基是5—3’方向,另一条链则为3’—5’方向)。 双螺旋结构的稳定因素: 碱基对间的氢键 碱基堆积(主要的) 环境中正离子 DNA双螺旋结构的多态性 双螺旋的具体数据(螺距、直径等)随含水量的不同有一定的差异。可分为: A B Z 型 在特殊时间还有三股链的存在 DNA双螺旋结构的类型 B-DNA A-DNA Z-DNA DNA的三级结构 定义:DNA的三级结构是指在二级结构的基础上DNA双螺旋的进一步卷曲。 RNA的结构 mRNA tRNA rRNA mRNA mRNA的分离: tRNA的二级结构 ①氨基酸臂 由7对碱基组成,富含鸟嘌呤,3’末端为CCA,接受活化的氨基酸, 5’末端为pG或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故得名。通过由3—4对碱基组成的双螺旋区(也称二氢尿嘧啶臂)与tRNA分子的其他部分相连。 Ribosomal RNA 其它类型的RNA Catalytic RNA(催化RNA) miRNA(microRNA)(小RNA) siRNA(small interfere RNA)(小干扰RNA) signal recognition particle,SRP 信号识别颗粒中的 RNA telemerase (端粒酶)中的RNA Catalytic RNA 四、核酸的性质 (一)、核酸的一般性质 带电性: 核酸、核苷酸可以在电场中泳动 可溶性: 溶于水。在乙醇中: 大于50%的乙醇时 DNA沉淀 大于75%的乙醇时RNA沉淀。不溶于氯仿-异戊醇溶液,而蛋白可以溶解 粘度: 线形分子粘度大。DNA大于RNA 不对称性:由于分子不对称,故有正旋光性。 (二)、核酸的对紫外吸收 吸光性: 由于碱基的存在使核酸对260nm的光有强烈的吸收。可根据此对核酸定量与检测。 减色效应: 核酸形成双链后对紫外吸收的能力减弱的现象。增色效应: 核酸双链打开后对紫外吸收能力增加的现象。 (三)、核酸的变性、复性与分子杂交 变性: DNA双链分开变成单链的过程。只涉及H键的断裂,没有其它共价键的破坏。 变性的因素: 加热、强酸、强碱、溶剂、紫外线等。 变性后核酸的性质变化: 生物活性丧失;粘度下降;浮力密度增加;紫外吸收增加。 DNA的热变性(熔解) 与Tm值有关的因素: G-C含量: G-C含量越高Tm值越高(三个氢键的缘故)。 介质中的离子强度: 离子强度越高Tm值越高。在1mol/L的NaCl中稳定。 DNA 的不均一性: 影响到了温度范围,而不影响Tm值的大小。 影响DNA的复性因素: DNA的大小: 小的分子比大的分子易复性。 离子强度: 离子强度增加复性就快。 DNA的浓度: 浓度大的比浓度小的易于复性。 核酸的分子杂交: 在DNA的复性的过程中,同源或异源的DNA,只要碱基互补就可以形成杂种分子,此过程称为分子杂
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