核酸结构和性质201225 27整理ppt.pptVIP

Deoxyribose and Ribose 组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为β-D-核糖。 碱基的芳香环与环外基团可发生酮式—烯醇式或胺式—亚胺式互变异构。 碱基都具有芳香环；嘌呤环和嘧啶环均呈平面或接近于平面结构。 Nucleoside （核苷） 核苷是一种糖苷，由戊糖和碱基缩合而成。糖和碱基之间以糖苷相连接。糖的第一位碳原子(C1)与嘧啶碱的第一位氮原子(N1)或与嘌呤碱的第九位氮原子(N9)相连接。所以，糖与碱基间的连键是N-C键，一般称之为N-糖苷键。 核苷中的D-核糖及D-2-脱氧核糖均为呋喃型环状结构。糖环中的C1是不对称碳原子，所以有 a-及b-两种构型。但核酸分子中的糖苷键均为b-糖苷键。 nucleoside 糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键。(C-N glycosidic bond)  核苷酸（nucleotide） 核苷酸 核苷+磷酸（nucleoside ＋ phosphate） 戊糖+碱基+磷酸(pentose + base + phosphate) DNA的一级结构 概念：构成DNA的脱氧核苷酸按照一定的排列顺序，通过3’,5’-磷酸二酯键相连形成的线形结构。 碱基序列（base sequence)：DNA的脱氧核苷酸只在它们所携带的碱基上有区别。 具方向性：一端为5ˊ端，另一端为3ˊ端。聚合反应按5ˊ→3ˊ方向，同样按5ˊ→3ˊ方向读写。 表示方法：pA、dAp。 DNA中有4种类型的核苷酸，有n个核苷酸组成的DNA链中可能有的不同序列总数为4n。 DNA一级结构的表示法 5′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羟基端（常用3’-OH表示） 多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。 DNA碱基组成的Chargaff规则 　Chargaff首先注意到DNA碱基组成的某些规律性，在１９５０年总结出DNA碱基组成的规律： 　 腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等，即 A=T。 鸟嘌呤和胞腺嘧啶的摩尔数也相等，即G=C。  含氨基的碱基总数等于含酮基碱基总数，即 　　　　　　　　　A+C=G+T。 嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即A+G=C+T。 DNA双螺旋的结构要点 DNA分子是由两条反向平行的多核苷酸链构成，并围绕同一中心轴缠绕形成一个右手的双螺旋。 脱氧核糖和带负电荷的磷酸基团骨架位于双螺旋的外侧，两条链上的碱基堆积在双螺旋的内部， G与C配对，A与T配对。 G和C之间可以形成三个氢键，A和T之间形成二个氢键。 DNA双螺旋的结构要点 双螺旋的平均直径为2nm，相邻碱基对的距离为0.34nm，相邻核苷酸的夹角为36°。沿螺旋的长轴每一转含有10个碱基对，其螺距为3.4nm。 表面由于碱基对的堆积和糖-磷酸骨架的扭转，导致螺旋形成二条不等宽的沟。 大沟：宽而深； 小沟：窄且深。 溶剂中分子可通过沟去识别碱基对而不必破坏螺旋。 三种DNA双螺旋构象比较 A B Z 外型 粗短 适中 细长 螺旋方向 右手 右手 左手 螺旋直径 2.55nm 2.37nm 1.84nm 碱基直升 0.23nm 0.34nm 0.38nm 碱基夹角 32.70 34.60 60.00 每圈碱基数 11 10.4 12 轴心与碱基对关系 2.46nm 3.32nm 4.56nm 碱基倾角 190 10 90 大沟 很窄很深 很宽较深 平坦 小沟 很宽、浅 窄、深 较窄很深 大多数DNA以B-DNA的形式存在(C.D.E均接近B型），但在螺旋的一定区域内会出现短序列的A-DNA。 A-DNA中的碱基相对于螺旋轴大约倾斜19°，每一转含有11个碱基对，螺旋比B-DNA宽。 Z-DNA是左手双螺旋