生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座

第三章核酸化学生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第1页核酸(nucleicacid)

是由核苷酸组成生物大分子，携带和传递遗传信息。第一节概述生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第2页核酸分类及分布

主要在细胞核存在于胞核、胞液中。脱氧核糖核酸(DNA)

核糖核酸(RNA)生物遗传物质基础生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第3页核酸分类及分布

存在于细胞核和线粒体内。存在于胞核、胞液和线粒体。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脱氧核糖核酸

核糖核酸携带遗传信息，决定细胞和个体遗传型(genotype)。参加遗传信息复制与表示。一些病毒RNA也可作为遗传信息载体。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第4页RNA分类和功效信使RNA（mRNA）携带DNA遗传信息转运RNA（tRNA）经过反密码子识别mRNA密码子，使氨基酸对号入座核蛋白体(rRNA)与核糖体蛋白形成核糖体，是蛋白质合成场所生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第5页第二节核酸化学组成生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第6页核酸基本组成单位是核苷酸

碱基戊糖磷酸核苷酸核苷核酸DNA基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。RNA基本组成单位是核糖核苷酸。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第7页嘌呤

嘧啶

碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）DNA、RNA都有DNA有RNA有核苷酸结构每种核酸都含有四种碱基。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第8页戊糖（组成RNA）

核糖

（组成DNA）脱氧核糖生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第9页嘌呤腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)碱基生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第10页嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第11页核苷（或脱氧核苷）：碱基和核糖（或脱氧核糖）经过糖苷键连接形成。OHH糖苷键HHN2O112OHOHHCH2ONNHHH脱氧胞嘧啶核苷NNNN9NH2OOHOHHHHCH2OHH1'2'糖苷键腺嘌呤核苷生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第12页核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP

核苷酸（脱氧核苷酸）：核苷（脱氧核苷）和磷酸以酯键连接形成。

生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第13页

多磷酸核苷酸：

NMP，NDP，NTP生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第14页

环化核苷酸:cAMP，cGMP生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第15页DNA合成原料：

dATP,dGTP,dCTP,dTTP.RNA合成原料：

ATP,GTP,CTP,TTP.生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第16页第三节核苷酸生理功效1.是核酸基本组成单位2.ATP是生物体能量直接供给体：

ATPADP+Pi+能量3.物质代谢调整中第二信使生长激素第二信使（cAMP、胰岛素（第一信使）cGMP）生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第17页第四节核酸分子结构一，DNA分子结构（一）DNA一级结构：定义核酸中核苷酸排列次序。因为核苷酸间差异主要是碱基不一样，所以也称为碱基序列。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第18页5´端3´端核苷酸之间以3

,5

-磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，即核酸。→CGAo生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第19页书写方法生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第20页

DNA与RNA区分核酸碱基戊糖DNAA、G、C、T脱氧核糖RNAA、G、C、U核糖生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第21页（二）DNA二级结构——双螺旋结构生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第22页DNA双螺旋结构模型关键点1.两条链反向，平行，碱基互补[A]=

[T][G][C]

。2.围绕同一中心轴组成右手双螺旋。螺旋直径2nm，表面有大沟和小沟（蛋白质结合部位）。3.碱基在内侧。每圈螺旋含10个碱基对

(bp)，螺距为3.4nm。4.维持双螺旋稳定原因：横向为氢键，纵向为碱基间堆积力。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第23页碱基互补配对TAGC生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第24页（一）原核生物DNA高级结构（三）DNA三级结构生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第25页（二）真核生物DNA高级结构真核生物染色体由DNA和蛋白质组成，其基本单位是核小体。核小体组成DNA：约200bp组蛋白：H1H2A，H2BH3H4八聚体生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第26页生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第27页生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第28页DNA功效：基因是DNA分子中某一段核苷酸排列次序，编码特定蛋白质。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第29页二、RNA种类和分子结构

RNA一级结构：多核糖核苷酸链中核苷酸排列次序RNA为一条多核苷酸链，有碱基配对，有不配对，能够螺旋，也能够不螺旋。RNA通常以单链形式存在，局部可有二、三级结构生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第30页动物细胞内主要RNA种类及功效核蛋白体RNA信使RNA转运RNA功能核蛋白体组分蛋白质合成模板转运氨基酸核蛋白体RNA信使RNA转运RNA细胞核和胞液功能rRNAmRNAtRNA核蛋白体组分二、RNA种类和分子结构核蛋白体RNA生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第31页（一）信使RNAhnRNA内含子(intron)mRNA*mRNA成熟过程

外显子(exon)mRNA功效：作为蛋白质合成模板。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第32页*mRNA结构特点1.大多数真核mRNA5´末端形成帽子结构：m7GpppNm-。2.大多数真核mRNA3´末端有多聚A尾。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第33页*

tRNA一级结构特点含稀有碱基较多

3´末端为—CCA-OH5´末端大多数为G

由70~90个核苷酸组成（二）转运RNA*tRNA功效选择性搬运氨基酸到核糖体，参加蛋白质翻译。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第34页*tRNA二级结构——三叶草形氨基酸臂额外环生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第35页*tRNA三级结构——倒L形生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第36页*rRNA结构（三）核蛋白体RNA*rRNA功效参加组成核蛋白体（rRNA+pr），作为蛋白质生物合成场所。核蛋白体包含大亚基和小亚基生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第37页核酸理化性质第五节生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第38页一、紫外吸收在260nm波长有最大吸收峰，是由碱基共轭双键决定。这一特征惯用作核酸定性、定量分析。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第39页二、DNA变性定义：在一些理化原因作用下，DNA双链解开成两条单链过程。变性原因：过量酸，碱，加热等。生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第40页DNA变性本质是双链间氢键断裂生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第41页例：变性引发紫外吸收值改变DNA紫外吸收光谱增色效应：DNA变性时其溶液OD260增高现象。目录生物化学核酸化学核酸结构和功能专家讲座第42页

Tm：DNA解链50%时温度称为DNA解链温度