第2章 核酸化学课件.pptVIP

第二章 核酸化学 核酸(nucleic acid) 定义：是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。 DNA：生命遗传信息的携带者 RNA：生命遗传信息的传递者 核酸的分类 核酸分为两大类： 脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid，DNA） 细胞核：染色质，与组蛋白结合（98%） 细胞质：线粒体 核糖核酸（Ribonucleic Acid，RNA） 细胞核（10％） 细胞质（90％） 第二节 核酸的基本结构单位－核苷酸 元素组成 核酸的基本结构单位——核苷酸 核酸的分子组成 元素组成 C、H、O、N、P等 平均磷含量 P含量约为9％～10%。各种核酸中P接近和恒定。 故在测定组织中的核酸含量时常通过测定P的含量计算生物组织中核酸的含量。 核酸的基本结构单位——核苷酸 核酸（DNA和RNA）：是由数十个到数十万个核苷酸连接而成的高分子化合物。所以也叫多聚核苷酸。 一 碱基 嘌呤： 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 嘧啶： 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U) 稀有碱基：在某些RNA分子中，特别是tRNA还 含有微量的其他碱基称～或微量碱 基。如黄嘌呤、二氢尿嘧啶等 5’磷酸端：在多核苷酸链中，一端核苷酸的5’磷酸未形成磷酸二酯键，称～，或5’末端。 3’羟基端：另一端核苷酸3’羟基未被酯化，称为～，或3’末端。 三 DNA三级结构 指DNA双螺旋通过弯曲和扭转所形成的特定构象即 DNA的三级结构 RNA的结构特点 RNA一级结构 RNA的一级结构是指碱基的排列顺序、数量。 RNA 信使RNA(mRNA） 核糖体RNA(rRNA ) 转运RNA（tRNA) 一 信使RNA * mRNA的功能 蛋白质合成的模板。 在三叶草型二级结构的基础上，突环上未配对的碱基由于整个分子的扭曲而配成对，目前已知的tRNA的三级结构均为倒L型 第五节、核酸理化性质 在核酸分子中，由于嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键体系，一般在260nm左右有最大吸收峰，作为核酸及其组份定性和定量测定的依据。 三 核酸的变性、复性与杂交 （1）核酸的变性 在理化因素作用下，核酸分子中的氢键断裂，双螺旋结构松散分开，形成无规则单链结构的过程。变性核酸将失去其部分或全部的生物活性。 核酸的变性并不涉及磷酸二酯键的断裂，其一级结构(碱基顺序)保持不变。 核酸变性的因素：加热、酸碱度改变、甲醛和尿素等的存在均可引起核酸的变性。 增色效应：天然状态的DNA在完全变性后，紫外吸收(260 nm)值升高, 即～。 粘度降低 沉降速度增加 Tm ：随DNA变性增加，260nm处的紫外光吸收值逐渐增加，该值达到最大值50％时的温度称为核酸的解链温度或变性温度，用“Tm” 表示融解温度。 复性：变性DNA在适当的条件下，两条彼此分开的单链可以重新缔合成为双螺旋结构，这一过程称为～。 思考题 核酸变性；核酸复性；分子杂交；Tm值。 试比较RNA和DNA在分子组成及结构上的异同点。 简述tRNA二级结构的基本特点。 试述RNA的种类及其生物学作用。 什么是解链温度？影响Tm值大小的因素有哪些？为什么？ （二） DNA双螺旋结构模型要点 （Watson, Crick, 1953） 氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。 Watson和Crick所提出的模型称为B-DNA。 不同构型的DNA B型是最稳定的构型，是细胞内DNA存在的主要形式 （二） 其它类型的DNA二级结构 碱基互补配对 5′ ACTGCATAGCTCGA 3′ DNA双链的反向互补配对 3′ TGACGTATCGAGCT 5′ 原核生物/真核线粒体 正超螺旋 盘绕方向与DNA双螺旋方同相同 负超螺旋盘绕方向与DNA双螺旋方向相反 染色体的基本单位是核小体(nucleosome) 核小体：由DNA和组蛋白共同构成。 染色体的基本单位是核小体(nucleosome) 真核生物，线性DNA盘绕在组蛋白上。 第四节 RNA的结构与功能 DNA与RNA结构相似，但在组成成份上略有不同： D-2脱氧核糖（dR） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 鸟嘌呤（G） 腺嘌呤（A） 磷酸 DNA D-核糖 戊糖 尿嘧啶（U） 碱基 胞嘧啶（C） 鸟嘌呤（G） 腺嘌呤（A） 磷酸 磷酸 RNA RNA是单链分子。RNA分子中，并不遵守碱基种类的数量比例关系，即分子中的嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基的总数。 RNA分子中，单链部分