第14先章 核酸的结构.ppt

核酸（DNA和RNA）是线性多聚核苷酸， 基本结构单元是核苷酸 DNA与RNA结构相似，组成成份上略有不同 核酸的组成 胺式亚胺式互变异构 酮式烯醇式互变异构 （3）稀有碱基 嘌呤——次黄嘌呤、1-甲基次黄嘌呤、 N2、N2-二甲基鸟嘌呤。 嘧啶——5-甲基胞嘧啶、5-羟甲基胞嘧啶、 二氢尿嘧啶、4-巯尿嘧啶 都是基本碱基的化学修饰型 糖与碱基之间的C-N键：C-N糖苷键，且都是β糖苷键。 C1——N1（嘧啶） C1——N9（嘌呤） 碱基与糖环平面垂直。 稀有核苷： 1、2’-0-甲基-核糖-核苷 2、稀有碱基 DHU 3、连接方式 ψ （假尿嘧啶核苷） （三） 核苷酸 核苷酸 M/单，D/二，T/三；P-磷酸 RNA的名称为单/二/三苷酸， DNA在单/二/三前加脱氧两字。 如AMP称腺苷一磷酸(或腺苷酸） dAMP称为脱氧腺苷一磷酸（脱氧腺苷酸） 稀有核苷酸与上类似 （四）核苷酸的衍生物 生物体内分布最广和最重要的一种核苷酸衍生物。 ATP的性质 是重要的能量转换中间体 ATP含两个高能磷酸键：水解时 可释放大量自由能，推动体内各种需能反应。 ATP也是磷酰化剂：磷酰化的底物具较高能量（活化分子），是许多生物化学反应的激活步骤。 (2)GTP (鸟嘌呤核糖核苷三磷酸) 生物体内游离存在，也是一种高能化合物 具有类似ATP的结构 主要是作为蛋白质合成中磷酰基供体 在许多情况下, ATP 和 GTP 可以相互转换 （3）cAMP 和 cGMP cAMP 3’,5’环腺嘌呤核苷一磷酸 cGMP 3’,5’-环鸟嘌呤核苷一磷酸 ——细胞间信使 cAMP 和 cGMP 的环状磷酯键是一个高能键：pH 7.4时水解能约为43.9 kJ /mol，比 ATP 水解能高得多。 一、核酸的一级结构 定义 核酸分子中核苷酸的连接方式以及核苷酸的排列顺序。 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。 主链：戊糖－磷酸骨架位于外侧 侧链：碱基对位于内侧 方向：５’ 3’ DNA一级结构的简写形式 （二） RNA的一级结构 核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连形成的长链 研究最多：tRNA、rRNA及一些小分子RNA。 1、tRNA分子特点： 约由73－93个核苷酸组成 分子中含有较多的修饰成分（10-20%） 3‘-末端都具有－CCA－OH的结构 5’-末端磷酸化，常为G（pC） ①5′末端帽子结构：m7GpppN ②3′末端有多聚腺苷酸尾巴结构(polyA) ③单顺反子（一条mRNA链上有一个编码区） Chargaff规则： （1）A=T （2）G=C （3）A+C=G+T （4）A+G=C+T DNA 一 股 的 核 苷 酸 序 列 与 另 一 股 的 序 列 互 补：A-T、G-C 大 部 分 DNA 所 具 有 的 双 螺 旋 结 构 ， 亦 称 为 B 型 四股螺旋DNA分子 真核细胞染色体的DNA念珠状三级结构 RNA中的碱基配对原则 A-U G-C tRNA的三叶草型二级结构 ④比连环差（specific linking difference , λ） 表示DNA的超螺旋程度(Superhelix density) λ=（L—L0）/L0 = 每一圈初级螺旋（10bp，360°）出现超螺旋数 L0是指松驰环形DNA的L值 3、?? 拓扑异构酶 改变DNA拓扑异构体的L值。 ①拓扑异构酶酶I（解旋酶） 能使双链负超螺旋DNA转变成松驰形环状DNA，每次催化使L值增加1。 ②拓扑异构酶酶II（促旋酶） 能使松驰环状DNA转变成负超螺旋形DNA，每次催化使L减少2。 l?? 拓扑异构酶 (topoisomerase I, II) 参与构型的改变 功能比较 拓扑酶功能比较 Top I 对负超螺旋处的单链DNA具有极强的亲合力 Top II Top I can not act on positively supercoiled DNA 消除负超螺旋 引入负超螺旋 （四）DNA与蛋白质的复合体 1、染色体 碱基互补配对 T A C G G-C pair, held together by three hydrogen bonds A-T pair , held together by two hydrogen bonds 1 6 2 3 4 2 Franklin, Rosalind Elsie (1920-58