核酸的结构与功能.pptVIP

（二） DNA双螺旋结构模型要点 1.DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成 两条多聚核苷酸链在空间的走向呈反向平行 两条链围绕着同一个螺旋轴形成右手螺旋的结构。 双螺旋结构的直径为2.37nm，螺距为3.54nm。 2. 核糖与磷酸位于外侧 脱氧核糖和磷酸基团组成的亲水性骨架位于双螺旋结构的外侧，疏水的碱基位于内侧。 双螺旋结构的表面形成了一个大沟和一个小沟。 DNA双螺旋结构的示意图 DNA双螺旋结构的俯视图 3. DNA双链之间形成了互补碱基对 碱基配对关系称为互补碱基对 DNA的两条链则互为互补链 碱基对平面与螺旋轴垂直 4. 碱基对的疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构的稳定 相邻两个碱基对会有重叠，产生了疏水性的碱基堆积力。 碱基堆积力和互补碱基对的氢键共同维系着DNA结构的稳定。 大沟与小沟 碱基互补配对 （三）DNA双螺旋结构的多样性 旋向 螺距 (nm) 碱基数 （每圈） 螺旋直径 （nm） 骨架 走行 存在条件 A型 右手 2.53 11 2.55 平滑 体外脱水 B型 右手 3.54 10.4 2.37 平滑 DNA生理条件 Z型 左手 4.56 12 1.84 锯齿型 CG序列 三种DNA构型的比较 （四）DNA的多链结构 在酸性的溶液中，胞嘧啶的N-3原子被质子化，可与鸟嘌呤的N-7原子形成氢键；同时，胞嘧啶的N-4的氢原子也可与鸟嘌呤的O-6形成氢键，这种氢键被称为Hoogsteen氢键。 Hoogsteen氢键 Hoogsteen氢键，不破坏Watson-Crick氢键，由此形成了C＋GC的三链结构(triplex)。 三链结构 四链结构 真核生物DNA3?-末端是富含GT的多次重复序列，因而自身形成了折叠的四链结构。 二、DNA的高级结构是超螺旋结构 超螺旋结构 DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。 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。 （一）原核生物DNA的环状超螺旋结构 原核生物DNA多为环状的双螺旋分子 ，以负超螺旋的形式存在，平均每200碱基就有一个超螺旋形成。 （二）真核生物DNA以核小体为单位形成高度有序致密结构 真核生物DNA以非常有序的形式存在于细胞核内。 在细胞周期的大部分时间里，DNA以松散的染色质形式存在，在细胞分裂期，则形成高度致密的染色体。 DNA染色质呈现出的串珠样结构。 染色质的基本单位是核小体。 DNA染色质的电镜图像 DNA：约200bp 组蛋白：H1 H2A，H2B H3 H4 核小体的组成 核小体串珠样的结构 H2A、H2B、H3和H4各两分子组成组蛋白八聚体，构成核心组蛋白。 双螺旋DNA以左手超螺旋的方式绕核心颗粒1.75圈，缠绕在核心组蛋白表面，构成核心颗粒。 核心颗粒和 连接区DNA(约60bp )及附着在连接区DNA上的 组蛋白H1构成核小体。 2021/4/26 * 双链DNA的折叠和组装 2021/4/26 * DNA经过多次折叠，被压缩了8000～10000倍，组装在直径只有为数微米的细胞核内。 2021/4/26 * 真核生物的染色体 两个功能区 端粒:染色体末端膨大的粒状结构，由染色体末端DNA（端粒DNA）与DNA结合蛋白构成。与染色体结构的稳定性、完整性以及衰老和肿瘤的发生发展相关。 着丝粒:两个染色单体的连接位点，富含A、T序列。细胞分裂时，着丝粒可分开使染色体均等有序地进入子代细胞。 三、DNA是遗传信息的物质基础 DNA是生物遗传信息的载体，并为基因复制和转录提供了模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。 基因是携带遗传信息的DNA片段。 DNA具有高度稳定性的特点，用来保持生物体系遗传的相对稳定性。同时，DNA又表现出高度复杂性的特点，它可以发生各种重组和突变，适应环境的变迁，为自然选择提供机会。 第三节 RNA的结构与功能 RNA与蛋白质共同负责基因的表达和表达过程的调控。 RNA通常以单链的形式存在，但有复杂的局部二级结构或三级结构。 RNA比DNA小的多。 RNA的种类、大小和结构远比DNA表现出多样性。 动物细胞内主要的RNA种类及功能 RNA种类 缩写 细胞内位置 功能 核糖体RNA rRNA 细胞质 核糖体组成成分 信使RNA mRNA 细胞质 蛋白质合成模板 转运RNA tRNA 细胞质 转运氨基酸 微RNA microRNA 细胞质 翻译调控 胞质小RNA scRNA/7SL-RNA 细胞质 信号肽识别体的组成成分 不均一核RNA hnRNA 细胞核 成熟mRNA的前体 核小RNA snRNA 细胞核 参与hnRNA的剪接、转运 核仁小RNA snoRNA 核仁 rRNA的加工和修饰 线粒体核糖体R