高中生物奥赛细胞的化学成分2.ppt

重点内容 核酸的功能 （一）DNA是主要的遗传物质（携带与传递遗传信息） （二）RNA功能的多样性（参与遗传信息的表达、调节遗传信息的表达、催化功能等） 转运RNA（tRNA）：细胞中最小的一种RNA ，约占总的15%，在蛋白质合成中起携带氨基酸的作用； 核糖体RNA（rRNA）：细胞内主要的RNA ，占细胞总的80%左右，是一种代谢稳定，分子量最大的RNA；在蛋白质合成的场所； 信使RNA（mRNA）：在胞内含量很少，约占5%，代谢活跃。在蛋白质合成中起着模板的作用； 其他RNA：线粒体RNA，叶绿体RNA，microRNA等 两类核苷酸的基本化学组成 tRNA中，假尿嘧啶与核糖以( ) A．C-N相连 B．C-C相连 C．N-N相连 D．C-O相连 构成DNA的核苷酸：5’－脱氧核苷酸 构成RNA的核苷酸：5’－核苷酸 二、核酸的共价结构 核酸（DNA与RNA）是核苷酸聚合成的生物大分子，无分支结构。 核酸的共价结构就是核酸的一级结构，通常指核酸的核苷酸序列。 DNA与RNA均以3,5-磷酸二酯键连接核苷酸。 DNA一级结构的特点 无分支的线形或环形链； DNA链很长，分子量很大，编码巨大的信息量； 真核生物与原核生物具有不同的特性 RNA一级结构的特点 无分支的线形链； 不同种类具有不同结构： 三、DNA的空间结构 二级结构：DNA的两条多聚核苷酸链间通过氢键形成的双螺旋（double helix）结构。 三级结构：DNA双链进一步折叠卷曲形成的构象。 四级结构：DNA与蛋白质的复合体结构 （一）DNA的二级结构 在测定肺结核菌的DNA碱基组成后，发现腺嘌呤占总碱基的18％，问：G＋C的含量占总碱基的百分数？ A 18％ B 32％ C 36％ D 64％ DNA双螺旋的稳定因素 维持这种稳定性的主要因素包括： 碱基堆积力形成疏水环境（主要因素） 双链之间碱基配对形成的氢键；GC含量越多，结构越稳定； 存在于DNA分子中的一些弱键在维持双螺旋结构的稳定性上也起一定的作用。即磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子或组蛋白的正离子间形成的离子键，中和了磷酸基上负电荷间的斥力，有助于DNA双螺旋结构的稳定。 碱基处于双螺旋内部的疏水环境中，可避免水溶性活性小分子的攻击。 DNA双螺旋结构在生理条件下是很稳定的，改变介质条件和环境温度将影响双螺旋的稳定性。 （二）DNA的三级结构 DNA在双螺旋的基础上进一步扭曲和折叠所形成的构象 包括不同二级结构单元间的相互作用、单链与二级结构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征 超螺旋（supercoil）是DNA三级结构的主要形式 （三）DNA与蛋白质复合物的结构（四级结构） tRNA的高级结构 二级结构：三叶草形：茎＋环 三级结构：倒L形 核酸的水解 核酸的酸碱性质 核酸的紫外吸收 核酸的变性和复性 一、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（降解）。 酸对核酸的作用因酸的浓度、温度和作用时间不同而不同。嘌呤碱基比嘧啶碱基易被水解下来。 DNA和RNA对碱的耐受程度有很大差别：DNA在碱性溶液中稳定。原因是RNA分子由于核糖上有2′-羟基，存在邻接基团的参与效应，促进磷酸酯键的水解。在碱催化下，RNA分子中的磷酰基发生转移，生成2′，3′-环状单核苷酸中间产物，环核苷酸再进一步水解成2′-核苷酸和3′-核苷酸。DNA则一般不被碱水解。 在0.3-1 mol/L NaOH溶液中，在室温至37℃条件下RNA几乎可以完全水解，生成2′-或3′-磷酸核苷；DNA在同样条件下则不受影响，若加温至100℃，4个小时也可得到小分子的寡聚脱氧核苷酸。这种水解性能上的差别，与RNA核糖基上2′-OH的羟基参与作用有很大的关系。在RNA水解时，2′-OH首先进攻磷酸基，在断开磷酯键的同时形成环状磷酸二酯，再在碱的作用形成水解产物。 二、核酸的两性性质及等电点 与蛋白质相似，核酸分子中既含有酸性基团（磷酸基）也含有弱碱性基团碱基，因而核酸也具有两性性质。 由于核酸分子中的磷酸是一个中等强度的酸，而碱基呈现弱碱性，所以核酸的等电点比较低。（当核酸分子内的酸性解离和碱性解离相等，本身所带的正电荷与负电荷相等时，此时核酸溶液的pH值即为核酸的等电点pI）如DNA的等电点为4～4.5，RNA的等电点为2～2.5。核酸在其等电点时溶解度最小。 RNA的等电点比DNA低，原因是RNA分子中核糖基2′-OH通过氢键促进了磷酸基上质子的解离。 三、核酸的紫外吸收 在核酸分子中，由于嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键体系，因而具有独特的紫外线吸收光谱，一般在260nm左右有最大吸收