生物化学 第五章 （郑里翔）核酸化学.ppt

2011-6 第五章 核酸化学 第五章 核酸化学 【导学】 【教学内容】 1.核酸的化学组成及一级结构 2.DNA的空间结构与功能 3.RNA的结构与功能 4.核酸的理化性质、变性和复性 5.核酸酶 核酸的发现 1869年：脓细胞的细胞核、酸性 1909年：组成 1944年：生物功能 1953年：结构 核酸的分类 脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） 核酸的功能 (1)DNA是主要的生物遗传物质 基因与基因组 （2）RNA在蛋白质合成中起着重要作用 第一节 核酸的化学组成 及一级结构 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 戊糖 核苷酸 核苷酸 八种核苷酸如下表所示 RNA的名称为（一、二、三）磷酸某苷 DNA在（一、二、三）磷酸脱氧某苷 二、 核酸的一级结构 DNA的一级结构 指DNA上的核苷酸排列顺序 DNA一级结构的简写形式 核苷酸顺序又称碱基顺序，是蛋白质与RNA结构的生物语言 第二节 DNA的空间结构与功能 C.双螺旋结构的稳定因素 提问：起稳定作用的有哪些力呢？ 在 真 核 及 原 核 细 胞 皆 有 证 据 显 示 短 的 Z 型 DNA 存 在 2.2 DNA 的三级结构 2.3 核小体和染色体 第三节 RNA的结构与功能 tRNA二级结构：三叶草型 tRNA三级结构：“倒L”型 4.2 变性与复性 提问：什么是核酸的变性？ 答案：DNA双螺旋二级结构的破坏，生物活性的丧失 变性因素：高温（一般＞75℃）、强氧化剂、 强酸、强碱、尿素等 机理：双链间氢键断开，成为两条单链 D.其他类型的DNA双螺旋 Z 型 DNA左旋、细长 环状DNA 超螺旋DNA （三）真核生物基因组的特点 1. 重复序列 ①单拷贝序列： 只出现一次或少数几次，主要为编码 蛋白质的结构基因 ②中度重复序列：在DNA中可重复几十次到几千次 ③高度重复序列：可重复几百万次 标题的编号有问题，不知新教材如何编排？ 高度重复序列一般富含A-T或G-C 富含A-T的在密度梯度离心时在离心管中形成的区带比主体DNA更靠近管口 富含G-C的更靠近管底，称为卫星DNA（satellite DNA） 富含A-T 富含G-C 主体DNA 2. 有断裂基因 mRNA 1 872bp 内含子（intron)：基因中不为多肽编码，不在mRNA中出现 A B C D E G 7 700bp F 外显子（exons）：为多肽编码的基因片段 基因中存在内含子 例外：组蛋白基因 (histongene)干扰素基因(interferon gene)没有内含子 transcription （绳珠模型） H2A，H2B，H3，H4 各2分子构成八聚体 H1 链接作用 约145bpDNA 链接部DNA 46条染色体DNA 1.68 m 200 um 压缩8400倍 图片需处理或替换，底色太明显 后一张PPT为2m？ 固定 负超螺旋 （右手拓扑结构） 反之，则为正超螺旋 自然界通常为负超螺旋。 提问：DNA形成三级结构及染色体的意义何在？ 答案：压缩分子空间 人体每个体细胞DNA长2m,细胞直径0.1mm,细胞核0.05mm 环状DNA 右旋 正超？ B.二级结构 RNA中的碱基配对原则 A-U G-C A-U G-C 双螺旋区 A.一级结构 核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连形成的长链 1 2 3 叶子 反密码子环 反密码子 载运氨基酸 臂 稀有碱基 rRNA的三级结构尚不清楚 mRNA的结构 rRNA的结构 第四节 核酸的性质 4.1一般性质 A. 酸碱性 提问：？ 答案：两性，偏酸 B. 溶解性 提问：？ 答案：微溶于水，不溶于一般的有机溶剂 C. 水解性 D. 紫外吸光性 提问：为什么核酸有紫外吸光性？ 答案：碱基含有共轭大π键，最大吸收波长260nm(蛋白质280nm)； * * 1.掌握核酸的分子组成和一级结构概念；DNA双螺旋碱基配对规则；维持双螺旋结构稳定的主要因素 2.熟悉核酸的理化性质和各类RNA的结构特点 3.了解DNA双螺旋模型要点和三级结构 ①DNA可通过复制遗传给下一代 ②DNA的组成差异决定了细胞中所有蛋白质、 RNA的结构特征 ③多细胞的DNA控制了细胞分化、个体形成乃至 个体的生老病死。 基因：DN