生物化学-第一章前.ppt

DNA双螺旋结构模型要点（1） 螺旋中的两条链反向平行，即其中一条链的方向为5′→3′，而另一条链的方向为3′→5′，两条链共同围绕一个假想的中心轴呈右手双螺旋结构。 DNA双螺旋结构模型要点（2） 疏水的碱基位于双螺旋的内侧，亲水的磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧。 由于碱基对排列的方向性，使得碱基对占据的空间是不对称的，因此，在双螺旋的表面形成大小两个凹槽，分别称为大沟和小沟，二者交替出现。 DNA双螺旋结构模型要点（2） DNA双螺旋结构模型要点（３） 双螺旋横截面的直径约为2 nm，相邻两个碱基平面之间的距离（轴距）为0.34 nm，每10个核苷酸形成一个螺旋，其螺距（即螺旋旋转一圈）的高度）为3.4 nm。 DNA双螺旋结构模型要点（４） 由于几何形状的限制，碱基对只能由嘌呤和嘧啶配对，即A与T，G与C。这种配对关系，称为碱基互补。A和T之间形成两个氢键， G与C之间形成三个氢键。 氢键、碱基堆积力（即疏水作用）和环境中正离子的作用。 稳定双螺旋结构的作用力 DNA双螺旋结构模型要点（5） 通常生理状态下DNA是像Watson Crick的模型即B-型，但还有A- 型 Z-型；DNA分子纤维暴露于不同的湿度下也可以产生不同的构型，92%--B；75%时，DNA的钠盐推断是A-型； A型DNA双螺旋结构—右手 A型结构中碱基平面与螺旋主轴不是垂直的，每对碱基的升高较少，碱基间的夹角也小，螺距缩短，二者区别 DNA的B型和A型双螺旋结构参数 A型 B型 螺旋直径 2.55 2.37 碱基夹角　　 32.7° 34.6° 碱基对升高　 0.23nm 0.34nm 螺距 2.46nm 3.4nm 每螺内碱基数 11个 10.4个 大沟 很狭\深 宽深 小沟 宽浅 狭\深 Z-DNA 1979年，A.Rich等人用X射线衍射分析法分析人工合成的DNA小片段晶体时，发现d(CGCGCG)是左旋的双螺旋结构，因为磷酸基在多核苷酸骨架上的分布呈“Z”字型，又称为Z－DNA。 Z-DNA 主要特点是：两条多核苷酸链绕成一个左手螺旋；糖磷酸骨架链的走向呈Z字型；分子外表只有一道沟槽，（大沟消失，小沟加深；碱基对在分子轴外测，并构成分子的凸面；双螺旋体比较细长）。 Z-DNA 和B-DNA的主要区别 项目 B-DNA Z-DNA 螺旋方向 右旋 左旋 每圈核苷酸数 10.4 12 直径nm 2.37 1.84 碱基轴向距离nm 0.34 0.38 螺距nm 3.4 4.56 (二) DNA的超螺旋 DNA三级结构的主要形式是超螺旋 超螺旋是指双螺旋进一步扭曲或再螺旋的构象 正超螺旋（变紧）和负超螺旋（变松） White方程： L=T+W L（Linking number）：连环数或称拓扑环绕数，指双螺旋DNA中一条链绕另一条链的总次数。 T（Twisting number）：扭曲数，即双螺旋的圈数。 W（Writhing number）：缠绕数，即超螺旋数。 超螺旋的量度可以用超螺旋密度λ来表示： λ=（L-T）/T 拓扑异构酶 （三）DNA与蛋白质复合物的结构 植物病毒 噬菌体 平均每200bp的DNA绕核小体左旋1.75转，因此真核生物的DNA分子为正超螺旋 核小体的电镜照片 真核生物 真核生物的超螺旋： 从核小体--DNA双螺旋盘绕在组蛋白上形成的一种超螺旋结构。 ★ 140bp的双螺旋DNA缠绕于4种组蛋白形成的八聚 体 ---核小体 　　　　理论：140bp×0.34nm＝47.6nm， 实际核小体为直径9nm 　　　　　　　（DNA分子长度被压缩了5-6倍。） ★ 60bp的双螺旋DNA及组蛋白1---间隔区 环化腺苷酸 体内重要的环化核苷酸有3’，5’-环化腺苷酸（cAMP）和3’，5’-环化鸟苷酸（cGMP）；它们不是核酸的组成成分，而是重要的调节物质。 * 二 核酸的共价结构 (一) 核酸中核苷酸的连接方式 (二) DNA的一级结构 (三) RNA的一级结构 DNA RNA 5′PdAPdCPdGPdTOH 3′ 5′PAPCPGPUOH ′ 或5′ACGTGCGT 3′ 5′ACGUAUGU 3′ 5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羟基端（常用3’-OH表示） 多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。 1 概念：DNA多核苷酸链中脱氧核苷酸的组成和排列顺序为DNA一级结构。 也可指DNA分子中碱基的顺序因为DNA的脱氧核苷酸只在它们所携带的碱基上有区别