基础医学概论生物大分子核酸

基础医学概论生物大分子核酸第1页，共76页，2023年，2月20日，星期四了解基因的信息传递、表达知道核酸的分类、结构知道核酸的理化性质能够叙述核酸的功能教学目标第2页，共76页，2023年，2月20日，星期四核酸的分类和功能核酸的基本单位DNA的结构RNA的结构核酸的理化性质核酸酶基因的信息传递、表达（科普知识）教学内容第3页，共76页，2023年，2月20日，星期四核酸的分类核酸的功能

核酸的分类和功能第4页，共76页，2023年，2月20日，星期四1.脱氧核糖核酸（DNA）2.核糖核酸（RNA）核酸的分类真核生物：细胞核原核生物：拟核部分病毒真核生物：细胞质原核生物：细胞质部分病毒第5页，共76页，2023年，2月20日，星期四真核生物、原核生物的细胞内同时含有DNA和RNA病毒只有一种核酸，DNA或RNA所有生物的遗传物质都是核酸核酸的分类第6页，共76页，2023年，2月20日，星期四1.DNA是遗传变异的物质基础2.不同的RNA具有不同的功能

mRNA:蛋白质合成的直接模板

tRNA:运输氨基酸的工具

rRNA:为蛋白质生物合成提供场所核酸的功能第7页，共76页，2023年，2月20日，星期四组成元素：C、H、O、N、P核酸的基本单位：核苷酸核苷酸的组成

核酸的基本单位第8页，共76页，2023年，2月20日，星期四

核苷酸的组成磷酸五碳糖含氮碱基第9页，共76页，2023年，2月20日，星期四磷酸

1.化学式：H3PO4

2.结构式：

核苷酸的组成第10页，共76页，2023年，2月20日，星期四五碳糖（戊糖）：一个分子中含有5个碳原子的糖1.核糖2.脱氧核糖

核苷酸的组成核糖脱氧核糖第11页，共76页，2023年，2月20日，星期四碱基：含氮的杂环化合物

1.嘌呤

2.嘧啶

核苷酸的组成鸟嘌呤G腺嘌呤A胞嘧啶C胸腺嘧啶T尿嘧啶U存在于DNA和RNA中仅存在与DNA中仅存在与RNA中第12页，共76页，2023年，2月20日，星期四碱基

核苷酸的组成H鸟嘌呤G腺嘌呤A胞嘧啶C胸腺嘧啶TCH₃尿嘧啶U第13页，共76页，2023年，2月20日，星期四核糖+碱基核糖核苷

核苷酸的组成鸟嘌呤HO核糖鸟苷糖苷键第14页，共76页，2023年，2月20日，星期四脱氧核糖+碱基脱氧核苷

核苷酸的组成H鸟嘌呤脱氧核糖CH₂-OH脱氧鸟苷H糖苷键第15页，共76页，2023年，2月20日，星期四磷酸+核苷核苷酸

核苷酸的组成磷酸鸟苷鸟嘌呤核苷酸酯化反应第16页，共76页，2023年，2月20日，星期四核糖核苷酸（构成RNA）

核苷酸的组成磷酸核糖AGCU第17页，共76页，2023年，2月20日，星期四脱氧核糖核苷酸（构成DNA）

核苷酸的组成磷酸脱氧核糖AGCT第18页，共76页，2023年，2月20日，星期四多聚核苷酸CCGG

核苷酸的组成OHOHNH₂OHOH3，5-磷酸二酯键第19页，共76页，2023年，2月20日，星期四一级结构二级结构三级结构

DNA的结构第20页，共76页，2023年，2月20日，星期四4种核苷酸的排列顺序（碱基顺序）dAMP、dGMP、dCMP、dTMP有方向性一级结构5′端3′端CGA5′3′第21页，共76页，2023年，2月20日，星期四主要维持力：一级结构3，5-磷酸二酯键OH第22页，共76页，2023年，2月20日，星期四双螺旋结构（反向）一条核苷酸链（DNA链）另一条核苷酸链（DNA链）

二级结构碱基配对3′5′3′5′第23页，共76页，2023年，2月20日，星期四碱基配对：一条链中的嘌呤碱基与另一条链的嘧啶

碱基之间以氢键相连

二级结构ACGT鸟嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶第24页，共76页，2023年，2月20日，星期四主要维持力：氢键、堆积力

二级结构第25页，共76页，2023年，2月20日，星期四超螺旋结构三级结构第26页，共76页，2023年，2月20日，星期四一级结构二级结构（局部）三级结构

RNA的结构第27页，共76页，2023年，2月20日，星期四4种核苷酸的排列顺序（碱基顺序）rAMP、rGMP、rCMP、rUMP主要维持力：一级结构3，5-磷酸二酯键第28页，共76页，2023年，2月20日，星期四单链局部核苷酸发生碱基配对三叶草样（tRNA二级结构）

二级结构(局部）AGCU第29页，共76页，2023年，2月20日，星期四RNA：

1.信使RNA（mRNA）2.转运RNA（tRNA）3.核蛋白体RNA（rRNA）：核蛋白体的组成成分

二级结构(局部）第30页，共76页，2023年，2月20日，星期四

二级结构(局部）mRNA从AUG开始，每三个核苷酸为一组编码了一个氨基酸，称为遗传密码第31页，共76页，2023年，2月20日，星期四tRNA

二级结构(局部）反密码子

tRNA上的反密码子依照碱基互补的原则识别mRNA上的密码子氨基酸臂第32页，共76页，2023年，2月20日，星期四tRNA的三级结构：

倒L形

三级结构氨基酸臂反密码子环第33页，共76页，2023年，2月20日，星期四一般性质核酸的变性和复性

核酸的理化性质第34页，共76页，2023年，2月20日，星期四分子量大碱基、磷酸基均能解离（两性解离）紫外线吸收

一般性质第35页，共76页，2023年，2月20日，星期四DNA分子有稳定的双螺旋结构松解为无规则线性单链结构，称为DNA变性核酸的变性、复性第36页，共76页，2023年，2月20日，星期四因素：加热

极端pH

有机试剂核酸的变性、复性第37页，共76页，2023年，2月20日，星期四当变性条件缓慢地除去后，两条解离的互补链可重新配对，恢复原来的双螺旋结构，这一现象称为DNA复性热变性DNA经缓慢冷却后复性，称为退火核酸的变性、复性第38页，共76页，2023年，2月20日，星期四功能：分解核酸（磷酸二酯键）

核糖核酸酶（RNase）

脱氧核糖核酸酶（DNase）

外切核酸酶

内切核酸酶

核酸酶作用于RNA作用于DNA从DNA、RNA链一端开始内部第39页，共76页，2023年，2月20日，星期四定义DNA的复制转录逆转录翻译

基因信息传递第40页，共76页，2023年，2月20日，星期四基因（遗传因子）：是具有遗传效应的DNA片段遗传信息：碱基的排列顺序

基因信息传递

定义DNA复制转录翻译第41页，共76页，2023年，2月20日，星期四中心法则：遗传信息在细胞内的生物大分子间转移

的基本法则

定义复制转录翻译第42页，共76页，2023年，2月20日，星期四复制（生物合成）：以母链DNA为模板，通过碱基

配对，合成子链DNA的遗传信

息传递过程DNA的复制亲代DNA子代DNA复制酶促反应第43页，共76页，2023年，2月20日，星期四半保留复制DNA的复制亲代DNA亲代DNA单链亲代DNA单链

碱基配对第44页，共76页，2023年，2月20日，星期四DNA的复制亲代DNA子代DNA1.子代保留了亲代

的全部遗传信息2.子代与亲代之间

DNA序列一致第45页，共76页，2023年，2月20日，星期四双向复制：从复制起始点向两个方向延伸起始点：含有100～200个碱基对的一段DNA复制子：基因组能独立复制的单位DNA的复制复制子第46页，共76页，2023年，2月20日，星期四双向复制复制叉：复制起点呈现叉子的形式DNA的复制复制叉复制叉第47页，共76页，2023年，2月20日，星期四双向复制DNA的复制5’3’3’5’复制叉复制叉第48页，共76页，2023年，2月20日，星期四半不连续复制DNA的复制3535解链方向3´5´3´3´5´复制方向5’3’第49页，共76页，2023年，2月20日，星期四半不连续复制DNA的复制1.顺着解链方向生成的子链，这股链称为前导链2.复制是连续进行的第50页，共76页，2023年，2月20日，星期四半不连续复制DNA的复制1.复制的方向与解链方向相反，这股链称为后随链2.复制是不连续进行的冈崎片段第51页，共76页，2023年，2月20日，星期四参与DNA复制的酶和蛋白质：

1.DNA拓扑异构酶2.DNA解螺旋酶3.单链结合蛋白4.引物酶5.DNA聚合酶6.DNA连接酶

DNA的复制第52页，共76页，2023年，2月20日，星期四DNA拓扑异构酶DNA的复制松弛DNA超螺旋结构DNA超螺旋结构松弛态DNA拓扑异构酶第53页，共76页，2023年，2月20日，星期四DNA解螺旋酶DNA的复制解开双螺旋解螺旋酶第54页，共76页，2023年，2月20日，星期四单链结合蛋白DNA的复制稳定单链、防止水解结合蛋白第55页，共76页，2023年，2月20日，星期四引物酶DNA的复制复制起始时催化生成RNA引物3′

T-T-A-C-A-G-C-T-A-G-G-T-C

5′5′A-A-U-G-OH3′RNA引物引物酶第56页，共76页，2023年，2月20日，星期四DNA聚合酶DNA的复制聚合核苷酸，形成磷酸二酯键（5’3’）聚合酶第57页，共76页，2023年，2月20日，星期四DNA连接酶DNA的复制接合双链DNA缺口H连接酶磷酸二酯键第58页，共76页，2023年，2月20日，星期四过程：DNA的复制起始、延长、终止拓扑异构酶解螺旋酶结合蛋白引物酶聚合酶连接酶第59页，共76页，2023年，2月20日，星期四以DNA为模板，通过碱基配对，合成RNA的过程

转录DNARNA酶促反应第60页，共76页，2023年，2月20日，星期四模板链：指引转录生成RNA的一股单链

转录模板链第61页，共76页，2023年，2月20日，星期四编码链：不参与转录的一股单链

转录编码链第62页，共76页，2023年，2月20日，星期四不对称转录

转录1.转录区：一小段DNA2.模板链不固定在DNA的某一条链上，而是两条链中交互出现，使转录也交替出现。转录区第63页，共76页，2023年，2月20日，星期四参与转录的酶：RNA聚合酶

1.RNA聚合酶Ⅰ

2.RNA聚合酶Ⅱ3.RNA聚合酶Ⅲ

转录合成rRNA合成hnRNA合成tRNAmRNA的前体第64页，共76页，2023年，2月20日，星期四过程

转录编码链RNA

聚合酶模板链转录方向RNA-DNA

杂合双链解开螺旋恢复螺旋第65页，共76页，2023年，2月20日，星期四在逆转录酶的作用下，以RNA为模板，合成DNA的过程逆转录酶：1.RNA指导的DNA聚合酶2.RNaseH（除去杂化链中的RNA）3.DNA指导的DNA聚合酶

逆转录第66页，共76页，2023年，2月20日，星期四过程：

逆转录RNA模板DNA-RNA杂化双链RNA指导的DNA聚合酶第67页，共76页，2023年，2月20日，星期四过程：

逆转录DNA-RNA杂化双链单链DNARNaseHRNA水解第68页，共76页，2023年，2月20日，星期四过程：

逆转录单链DNA双链DNADNA指导的DNA聚合酶第69页，共76页，2023年，2月20日，星期四全过程：

逆转录RNA模板DNA-RNA杂化双链单链