概念核酸nucleicacid是一类携带遗传.ppt

一、概念 核酸nucleic acid是一类携带遗传信息和指导蛋白质生物合成的大分子化合物,它的基本组成单位是核苷酸。,核酸化学,二、分类sorts,三、分布:distribution DNA：主要在细胞核染色体中. RNA：核内合成，分布于细胞浆中,四、功能function DNA：决定生物体的遗传特征heredity character of organism,决 定基因型genotype RNA：参与DNA遗传信息的表达heredity message express，与DNA共同参与蛋白质的生物合成,第一节 核酸的结构单位 STRUCTURE UNIT,核酸的基本组成单位是核苷酸nucleotide,(一）戊糖pentose 脱氧核糖（DNA） deoxyribose 核糖（RNA） ribose,（二）、碱基base,一、核苷酸的组成nucleotide,（三）、核苷nucleoside,核苷是由一碱基base与核糖ribose或脱氧核糖deoxyribose 结合而构成的 腺苷adenosine 鸟苷guanosine 胞苷cytidine 尿苷uridine 脱氧胸苷deoxythymidine,核苷酸 由核苷nucleoside与磷酸phosphor结合而成 核苷一磷酸（NMP） nucleoside monophosphate 核苷二磷酸（NDP） nucleoside diphosphate 核苷三磷酸（NTP） nucleoside triphosphate,二、核苷酸的结构,组成核酸的核苷酸： RNA DNA 腺苷一磷酸/腺苷酸（AMP） 脱氧腺苷酸（dAMP） adenosine monophosphate deoxy- adenylic acid 鸟苷酸（GMP） 脱氧鸟苷酸（dGMP） guanylic acid 胞苷酸（CMP） 脱氧胞苷酸（dCMP） cytidylic acid 尿苷酸（UMP） 脱氧胸苷酸（dTMP） uridylic acid thymidylic acid,生理功能： 生物体生命活动所需能量的直接供体(NTP) 是合成DNA、RNA的原料（dNTP) 是某些辅酶（基）coenzyme的组成成分 (FMN 、 FAD 、NADH） 调节体内代谢(cAMP cGMP) 活化中间产物(UDP-GA、PAPS、CDP、胆碱）,（一）、核苷三磷酸nucleoside triphosphate NTP（ATP、GTP、CTP、UTP） dNTP（ dATP、 dGTP、 dCTP、 dTTP）,三、核苷酸的功能,（四）、 辅酶A（CoA） 酰基转移酶acyl transferase的辅酶,（三）、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD,flavine adenine dinucleotide） 和黄素单核苷酸（FMN, flavine adenine mononucleotide）: 黄素脱氢酶类flavine dehydrogenase的辅基,（二）、烟酰胺niacinamide腺嘌呤二核苷酸（NAD） 和 烟酰胺腺嘌呤二核 苷酸磷酸（NADP） 烟酰胺脱氢酶类的辅酶,（五）、 环腺苷酸cyclic adenosine monophosphate (c AMP） 与 环鸟苷酸cyclic guanosine monophosphate （cGMP） 调节体内代谢,是体内两种对立的调节系统，引起生理效 应相反，是 阴阳学说的基础,总结：核酸的组成,第二节 核酸的分子结构, pTpApCpGp 或 pT-A-C-G（pTACG）,一、核酸的一级结构 （一）DNA的一级结构primary 通过3,5-磷酸二酯键phosphodiester 连接linkage而成的多聚脱氧核苷酸链polydeoxynucleotides，也指脱氧核苷酸的排列顺序。,（二）DNA与基因 基因gene编码有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的 全部核酸序列。 基因组genome 一个细胞所含的全部DNA，包括细胞内全部基因和基因间序列intergenic region 人的基因组约含2.6-3. 9万个基因，109个碱基,2、 DNA的双螺旋double helix结构（1953，Watson Crick) 特点：两链相互平行,方向相反antiparallel,围绕同一中心轴axis旋转，两条DNA链通过氢键结合，碱基堆积力使之形成右手螺旋,二、DNA的二级结构secondary: 1、碱基组成特点 Chargaff规律：1）DNA碱基组成有物种差异，无组织差异。2）不同物种DNA碱基组成均有以下规律：A=T，G=C，A+G=T+C,外侧：磷酸与脱氧核糖通过3,5-磷酸二酯键连接成骨架 维持二级结构稳定的因素：碱基堆积力、氢键等。,内侧：互补的碱基通过氢键hydrogen bond相连接。 碱基互补base matching原则： A = T C G,三、DNA的三级结构tertiary 指双螺旋的进一步扭曲，即螺旋的螺旋超螺旋结构 supercoil。 （一）环状DNA的超螺旋结构,右手,环状,右手,（二）真核生物eucaryon的核小体nucleosome DNA在组蛋白histone参与下形成八聚体核，核间有连接DNA 核小体DNA长度约200bp。 组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4,（三）真核生物DNA中基因的排布特点 1、有大量重复顺序 2、基因的不连续性、断裂基因splite gene：编码一个蛋白质的DNA顺序不连续，由编码和非编码的核苷酸序列间隔镶嵌组成其结构基因。非编码序列为内含子 intron，编码序列为外显子exon,四、RNA的分子结构和种类 RNA的一级结构: 多核苷酸链polyribonucleotide 二级结构 : 单股链，自身回折配对局部形成双螺旋区， 不配对部分形成环状,结构特点： 1）5端有帽子结构m7GpppNMP cap sequence， 阻碍RNA外切酶的攻击作用，翻译起始因子识别的标志 2) 3端有多聚A尾巴polyA 增加转录活性，使mRNA趋于相对稳定,（一）mRNA,tRNA的三级结构 ： 倒“L”型,结构特点：,（二）tRNA 20种AA有32种tRNA,组成特点：在非配对区集中较多稀有碱基,大亚基5S、23S，5S、5.8S、28S 核糖体 小亚基16S，18S,（三）rRNA 结构特点：,（四）核酶 具有催化活性，可完成RNA剪接的RNA 底物是RNA或自身,第三节 核酸的理化性质,一、一般性质 粘度 沉降特性 两性化合物，生物大分子 胶体,二、核酸的紫外吸收 紫外吸收光谱： 吸收高峰 260nm；吸收低谷 230nm 1OD260=50g/ml dsDNA = 37g/ml ssDNA = 40g/ml RNA,（二）复性（或退火）annealing 复性依据：紫外吸收下降（减色效应） 粘度增加