生物化学 教学课件 作者 常桂英刘飞 主编 第二章 核酸化学.pptVIP

尚辅网 尚辅网 （1）Chargaff定则 （1950s,E. Chargaff发现） 2.DNA双螺旋结构的要点 （1）DNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链(简称DNA单链)组成。两条链沿着同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋结构。螺旋中的两条链方向相反，即其中一条链的方向为5′端→3′端，而另一条链的方向为3′端→5′端。 （2）嘌呤和嘧啶碱基 位于螺旋的内侧，磷 酸和脱氧核糖基位于 螺旋外侧。碱基环平 面与螺旋轴垂直，糖 基环平面与碱基环平 面成90°角。 （3）螺旋横截面的直径约 为2nm，每条链相邻两个碱 基平面之间的距离为0.34 nm，每10个核苷酸形成一 个螺旋，其螺矩（即螺旋旋 转一圈的高度）为3.4 nm。 （4）维持两条DNA链相互结合的力是链 间碱基对形成的氢键。碱基结合具有严 格的配对规律:A与T结合，G与C结合， 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。 在DNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧 啶碱基的总数相等。 1.信使RNA （Messenger RNA） (1)约占总RNA的3%-5%，含量最少，种类最多。 (2)成熟mRNA不含内含子，hnRNA含有。 (3)mRNA从DNA转录遗传信息，并作为蛋白质合成的模板，决定蛋白 质的氨基酸顺序。 2.转运RNA（Transfer RNA） (1)约占总RNA的10-15%，分子最小。 (2)它在蛋白质生物合成中起翻译mRNA信息，并将相应的氨基酸转运到核糖体，参与蛋白质体的合成。 (3)已知每一个氨基酸至少有一个相应的tRNA。 tRNA的结构与功能 * tRNA的一级结构特点 含 10～20% 稀有碱基； 3′末端为 - CCA-OH； 5′末端大多数为G； 由70～90个核苷酸组成； 3.核糖体RNA（Ribosome RNA） (1)约占全部RNA的80%，含量最多。 (2)与多种蛋白质结合成核糖体，后者是合成蛋白质的场所。 核糖体——蛋白质和核酸的复合体 ① 氨基酸臂（接受茎） ：七对碱基，末端为—CCA ，能接受活化的氨基酸； ② 二氢尿嘧啶环（DHU环 或D环）：8—12个核苷酸，因具两个二氢尿嘧啶而得名。与分类有关，通过二氢尿嘧啶臂（D茎）与其它相连； ③ 反密码环 ：7个核苷酸，中部为反密码子，与mRNA密码子配对。通过反密码茎与其它相连； ④ 额外环 ：3—18个核苷酸，是tRNA分类的依据。 ⑤ TψC环 ：7个核苷酸，可能与在核糖体处落下有关。通过TψC臂与其它相连。 第三节 核酸的理化性质 一、物理性质 1. DNA白色纤维状固体，RNA白色粉末状固体，都微溶于水，不溶于乙醇，因此常用乙醇来沉淀DNA ；DNA溶液黏度大于RNA 。 2. DNA难溶于0.14mol/L的NaCl溶液，可溶于1～2 mol/L的NaCl溶液，RNA则相反，可据此分离二者。 3. 加热条件下 D－核糖＋浓盐酸＋苔黑酚 绿色 D－2－脱氧核糖＋酸＋二苯胺 蓝紫色 二、核酸的水解 核酸分子中的磷酸二酯键可在酸或碱性条件下水解切断。 DNA和RNA对酸或碱的耐受程度有很大差别。室温条件下，DNA在碱中变性，但不水解，RNA水解。 在细胞内核酸分子受DNA酶作用。 三、两性解离 核酸含酸性的磷酸基团，又含弱碱性的碱基，为两性电解质，可发生两性解离； 核酸相当于多元酸，pH大于4时，呈阴离子状态； 等电点：都小于3.5，且 UMP ﹤ GMP ﹤ AMP ﹤ CMP 四、紫外吸收 在核酸分子中嘌呤碱和嘧啶碱都含有共轭双键体系，在260 nm有吸收； 可以作为区别蛋白质和对核酸及其组份定性和定量测定的依据，进行核酸纯度鉴定，也可作为核酸变性和复性的指标。 五、DNA的变性、复性与分子杂交 （一）DNA的变性 1. 概念 2. 变性条件 3. 变性的特征 1. 概念 在变性因素作用下，核酸双螺旋区的多聚核苷酸链间的氢键断裂，变成 单链结构的过程。 2.DNA的变性的条件 能够引起核酸变性的因素有： （1）温度升高； （2）酸碱度改变、 pH（11.3或5.0）； （3）有机溶剂如甲醛和尿素、甲酰胺等； （4）低离子强度。 3.DNA变性的特征 变性核酸将失去其部分或全部的生物活性。 变性改变了DNA的二级结构。核酸的变性并不涉及磷酸二酯键的断裂，所以它的一级结构(碱基顺序)保持不变。 DNA的变性过程是突变性的，它在很窄的温度区间内完成。 DNA解链温度 紫外吸收值明显增加，即增色效应。 粘度降低，沉降系数增加。 解链曲线：在连续加热DNA的过程中以温度对A260值作图，所得的