5 核酸化学.ppt

第五章核酸化学;第一节 概述 第二节 核酸的化学组成 第三节 核酸的分子结构 第四节 核酸的性质 第五节 核酸的研究方法; 98％核中（染色体中） 真核 线粒体（mDNA） 核外 叶绿体（ctDNA） DNA 拟核 原核 核外：质粒（plasmid） 病毒：DNA病毒;RNA主要存在于细胞质中; 核酸:基本结构单元核苷酸;磷酸 ;两种。DNA所含的糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为β-D-核糖。;二、碱基;2. 嘧啶（Pyrimidine）;;修饰碱基的简写符号 ;取代基用下列小写英文字母表示 :;例：;三、核苷（nucleoside）;H;第二节 核酸的分子结构;5’;核酸链的形成;结构式;戊糖;（二）DNA的二级结构;DNA碱基组成符合： A=T；G=C； A+G=T+C。 不对称比率：A+T/G+C； 物种不同，DNA碱基组成不同； 物种亲缘愈接近，碱基组成也愈接??，该比 率越相近似。 Ⅲ.具有种的特异性，没有器官和组织的特异性，年龄、营养状况、环境的改变不影响DNA的碱基组成。;（2）x-光衍射分析 ;2．DNA双螺旋结构模型（double-helical structure） ;DNA双螺旋结构模型要点（1）;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。碱基平面与螺旋轴垂直，脱氧核糖平面与中心轴平行。 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。;T-A碱基对;2.0 nm;2.0 nm;DNA双螺旋结构模型要点（5）; 该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是上个世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石。;（三）DNA的三级结构;1）正超螺旋（变紧，过旋）和负超螺旋（变松，欠旋）。 2）人类46条染色体的DNA总长可达1.7m，经过螺旋化压缩，实际总长只有200nm。 提问：DNA形成三级结构及染色体的意义何在？;在真核生物中，双螺旋的DNA分子围绕一蛋白质八聚体进行盘绕，从而形成特殊的串珠状结构，称为核小体(nucleosome)。核小体结构属于DNA的高级结构。;核小体的结构;核小体、染色质与染色体;二、RNA的分子结构;结构特点： 1. 碱基组成：A、G、C、U （A＝U/G≡C）； 2. 稀有碱基较多，稳定性较差，易水解； 3. 多为单链结构，少数局部形成螺旋（发夹结构）； 4. 分子较小。 分类： 1. 信使RNA（ mRNA） 2. 转运RNA （ tRNA） 3. 核糖体RNA （r RNA）;（二）、mRNA的结构与功能;原核生物 mRNA 真核生物mRNA 多顺反子 单顺反子 转录后不需加工 转录后需加工成熟 直接翻译成蛋白质 翻译成蛋白质 半衰期短 半衰期长 数秒 数小时 ;单顺反子和多顺反子mRNA ;2、原核生物mRNA的结构 （1）５’端：翻译起始序列 ３’端：翻译终止序列 （2）少量的间隔序列 （3）无帽无尾 ;5′;3、真核生物mRNA的结构特点 （1）核内不均一ＲＮＡ（HnRNA） 真核生物ＤＮＡ转录生成mRNA时的 初级转录物和各种剪接中间体的混 合物称为核内不均一ＲＮＡ a.10% hnRNA通过去除内含子等剪切，修饰而成成熟的mRNA b.hnRNA的t(1/2)短,0.4 hr ;hnRNA ;;（2）真核生物成熟 mRNA结构： a. ５’端帽子结构 结构：５’端:经甲基化修饰,以5’,5’-磷酸 二酯键相连的GTP. (m7G5’ppp5’Np)。 m7G不是转录产物 功能：与蛋白质合成起始及保护mRNA不易 被降解有关。;b.３’端尾结构 结构：３’端：20-250个多聚腺 苷酸结构（poly A）。 poly A不是转录产物 功能：稳定m