生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座

第三章核酸化學生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第1頁核酸(nucleicacid)

是由核苷酸組成生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。第一節(jié)概述生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第2頁核酸分類及分布

主要在細胞核存在于胞核、胞液中。脫氧核糖核酸(DNA)

核糖核酸(RNA)生物遺傳物質基礎生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第3頁核酸分類及分布

存在于細胞核和線粒體內。存在于胞核、胞液和線粒體。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脫氧核糖核酸

核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細胞和個體遺傳型(genotype)。參加遺傳信息復制與表示。一些病毒RNA也可作為遺傳信息載體。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第4頁RNA分類和功效信使RNA（mRNA）攜帶DNA遺傳信息轉運RNA（tRNA）經過反密碼子識別mRNA密碼子，使氨基酸對號入座核蛋白體(rRNA)與核糖體蛋白形成核糖體，是蛋白質合成場所生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第5頁第二節(jié)核酸化學組成生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第6頁核酸基本組成單位是核苷酸

堿基戊糖磷酸核苷酸核苷核酸DNA基本組成單位是脫氧核糖核苷酸。RNA基本組成單位是核糖核苷酸。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第7頁嘌呤

嘧啶

堿基腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）DNA、RNA都有DNA有RNA有核苷酸結構每種核酸都含有四種堿基。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第8頁戊糖（組成RNA）

核糖

（組成DNA）脫氧核糖生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第9頁嘌呤腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌呤(guanine,G)堿基生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第10頁嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第11頁核苷（或脫氧核苷）：堿基和核糖（或脫氧核糖）經過糖苷鍵連接形成。OHH糖苷鍵HHN2O112OHOHHCH2ONNHHH脫氧胞嘧啶核苷NNNN9NH2OOHOHHHHCH2OHH1'2'糖苷鍵腺嘌呤核苷生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第12頁核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP

核苷酸（脫氧核苷酸）：核苷（脫氧核苷）和磷酸以酯鍵連接形成。

生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第13頁

多磷酸核苷酸：

NMP，NDP，NTP生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第14頁

環(huán)化核苷酸:cAMP，cGMP生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第15頁DNA合成原料：

dATP,dGTP,dCTP,dTTP.RNA合成原料：

ATP,GTP,CTP,TTP.生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第16頁第三節(jié)核苷酸生理功效1.是核酸基本組成單位2.ATP是生物體能量直接供給體：

ATPADP+Pi+能量3.物質代謝調整中第二信使生長激素第二信使（cAMP、胰島素（第一信使）cGMP）生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第17頁第四節(jié)核酸分子結構一，DNA分子結構（一）DNA一級結構：定義核酸中核苷酸排列次序。因為核苷酸間差異主要是堿基不一樣，所以也稱為堿基序列。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第18頁5′端3′端核苷酸之間以3

,5

-磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，即核酸?！鶦GAo生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第19頁書寫方法生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第20頁

DNA與RNA區(qū)分核酸堿基戊糖DNAA、G、C、T脫氧核糖RNAA、G、C、U核糖生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第21頁（二）DNA二級結構——雙螺旋結構生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第22頁DNA雙螺旋結構模型關鍵點1.兩條鏈反向，平行，堿基互補[A]=

[T][G][C]

。2.圍繞同一中心軸組成右手雙螺旋。螺旋直徑2nm，表面有大溝和小溝（蛋白質結合部位）。3.堿基在內側。每圈螺旋含10個堿基對

(bp)，螺距為3.4nm。4.維持雙螺旋穩(wěn)定原因：橫向為氫鍵，縱向為堿基間堆積力。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第23頁堿基互補配對TAGC生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第24頁（一）原核生物DNA高級結構（三）DNA三級結構生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第25頁（二）真核生物DNA高級結構真核生物染色體由DNA和蛋白質組成，其基本單位是核小體。核小體組成DNA：約200bp組蛋白：H1H2A，H2BH3H4八聚體生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第26頁生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第27頁生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第28頁DNA功效：基因是DNA分子中某一段核苷酸排列次序，編碼特定蛋白質。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第29頁二、RNA種類和分子結構

RNA一級結構：多核糖核苷酸鏈中核苷酸排列次序RNA為一條多核苷酸鏈，有堿基配對，有不配對，能夠螺旋，也能夠不螺旋。RNA通常以單鏈形式存在，局部可有二、三級結構生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第30頁動物細胞內主要RNA種類及功效核蛋白體RNA信使RNA轉運RNA功能核蛋白體組分蛋白質合成模板轉運氨基酸核蛋白體RNA信使RNA轉運RNA細胞核和胞液功能rRNAmRNAtRNA核蛋白體組分二、RNA種類和分子結構核蛋白體RNA生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第31頁（一）信使RNAhnRNA內含子(intron)mRNA*mRNA成熟過程

外顯子(exon)mRNA功效：作為蛋白質合成模板。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第32頁*mRNA結構特點1.大多數真核mRNA5′末端形成帽子結構：m7GpppNm-。2.大多數真核mRNA3′末端有多聚A尾。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第33頁*

tRNA一級結構特點含稀有堿基較多

3′末端為—CCA-OH5′末端大多數為G

由70~90個核苷酸組成（二）轉運RNA*tRNA功效選擇性搬運氨基酸到核糖體，參加蛋白質翻譯。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第34頁*tRNA二級結構——三葉草形氨基酸臂額外環(huán)生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第35頁*tRNA三級結構——倒L形生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第36頁*rRNA結構（三）核蛋白體RNA*rRNA功效參加組成核蛋白體（rRNA+pr），作為蛋白質生物合成場所。核蛋白體包含大亞基和小亞基生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第37頁核酸理化性質第五節(jié)生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第38頁一、紫外吸收在260nm波長有最大吸收峰，是由堿基共軛雙鍵決定。這一特征慣用作核酸定性、定量分析。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第39頁二、DNA變性定義：在一些理化原因作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈過程。變性原因：過量酸，堿，加熱等。生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第40頁DNA變性本質是雙鏈間氫鍵斷裂生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第41頁例：變性引發(fā)紫外吸收值改變DNA紫外吸收光譜增色效應：DNA變性時其溶液OD260增高現象。目錄生物化學核酸化學核酸結構和功能專家講座第42頁

Tm：DNA解鏈50%時溫度稱為DNA解鏈溫度