核酸的物理化学性质 (2).pptVIP

第30页，共47页，星期日，2025年，2月5日（二）复性变性核酸的互补链在适当的条件下，重新缔合成为双螺旋结构的过程称为复性。DNA复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性一般只能得到部分的恢复，具有减色效应。将热变性的DNA骤然冷却至低温时，DNA不可能复性。变性的DNA缓慢冷却时可复性，因此又称为“退火”。退火温度＝Tm－25℃复性影响因素片段浓度/片段大小/片段复杂性（重复序列数目）/溶液离子强度第31页，共47页，星期日，2025年，2月5日第32页，共47页，星期日，2025年，2月5日将热变性的DNA骤然冷却时，DNA不可能复性DNA的片段越大，复性越慢DNA的浓度越大，复性越快在一定条件下，复性反应的速度用Cot1/2来衡量，Co为变性DNA复性时的初始浓度，t为时间，Cot?表示复性一半时的DNA浓度。两种浓度相同但来源不同的DNA，复性时间的长短与基因组的大小有关有很多重复序列的DNA复性也快第33页，共47页，星期日，2025年，2月5日第1页，共47页，星期日，2025年，2月5日一.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。DNA和RNA对酸或碱的耐受程度有很大差别。例如，在0.1mol/LNaOH溶液中，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。这种水解性能上的差别，与RNA核糖基上2′-OH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，再在碱的作用下形成水解产物。第2页，共47页，星期日，2025年，2月5日酸易水解N-糖苷键，嘌呤碱基比嘧啶碱基易被酸水解，脱氧核糖比核糖的糖苷键易水解，DNA的嘌呤碱在pH2以下即脱落而成嘌呤酸。碱易水解磷酸酯键，RNA在0.3N碱中即被水解，DNA对碱相对稳定。第3页，共47页，星期日，2025年，2月5日第4页，共47页，星期日，2025年，2月5日第5页，共47页，星期日，2025年，2月5日酶水解生物体内存在多种核酸水解酶。这些酶可以催化水解多聚核苷酸链中的磷酸二酯键。核酸酶的分类按底物专一性分：以DNA为底物的DNA水解酶（DNases）和以RNA为底物的RNA水解酶（RNases）。按作用方式分：核酸外切酶和核酸内切酶。核酸外切酶的作用方式是从多聚核苷酸链的一端（3′-端或5′-端）开始，逐个水解切除核苷酸；核酸内切酶的作用方式刚好和外切酶相反，它从多聚核苷酸链中间开始，在某个位点切断磷酸二酯键。按作用键分：水解3-磷酸酯键和5-磷酸酯键的核酸酶，产物分别是5-磷酸核苷和3-磷酸核苷第6页，共47页，星期日，2025年，2月5日核糖核酸酶举例牛胰核糖核酸酶（RNaseI）,内切酶，水解嘧啶3-磷酸和其他核苷酸5-OH形成的酯键，产生3-磷酸核苷。核糖核酸酶T1，内切酶，发现于米曲霉，水解3‘-鸟苷酸与其他核酸5’-OH形成的酯键，产物为3‘-鸟苷酸为末端的寡核苷酸。第7页，共47页，星期日，2025年，2月5日脱氧核糖核酸酶举例1.牛胰脱氧核糖核酸酶（DNaseI），内切酶，水解DNA3‘-磷酸酯键，产生5’-磷酸的寡核苷酸，平均长度为4个核苷酸。2.牛脾脱氧核糖核酸酶（DNaseII），内切酶，水解DNA5‘-磷酸酯键，产生3’-磷酸的寡核苷酸，平均长度为6个。3.限制性内切酶，可识别特异的碱基序列并水解断开，产物带5‘-磷酸基，已发现数千种，是基因工程的重要工具酶。N-糖苷酶水解糖苷键，产物为含氮碱基和无碱基末湍的寡核苷酸第8页，共47页，星期日，2025年，2月5日第9页，共47页，星期日，2025年，2月5日第10页，共47页，星期日，2025年，2月5日第11页，共47页，星期日，2025年，2月5日第12页，共47页，星期日，2025年，2月5日第13页，共47页，星期日，2025年，2月5日二.核酸的酸碱性质两性解离：DNA无，只有酸解，碱基被屏蔽（在分子内部形成了氢键）。RNA有两性解离，有pI。核酸的碱基、核苷、核苷酸均能发生解离，因此核酸是两性电解质碱基的解离：嘧啶和嘌呤环上的N及各取代基具有结合和释放质子的能力。核苷的解离：碱基和核糖具有结合和释放质子的能力核酸的解离：磷酸基具有较强的酸性，核酸的两性解离主要决定于磷酸基和含氮碱基。

第14页，共47页，星期日，2025年，2月5日三.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