生物化学01核酸学习PPT教案.pptx

第一篇

生物分子的结构与功能第一章核酸（Nucleicacid）第一军医大学解放军基因工程研究所马文丽内容纲要核酸的种类第一节核酸的基本组成单位—核苷酸核酸的基本组成单位是核苷酸，核苷酸则由碱基（base）、核糖（ribose）或脱氧核糖（deoxyribose）、磷酸（phosphate）三种成分通过共价键连接而成。图1-1核酸的构成一、核苷酸的组成图1-2构成核苷酸的主要碱基表1-1核酸中的部分稀有碱基图1-3碱基的互变异构碱基的紫外吸收性质一、核苷酸的组成图1-4两种核糖的结构一、核苷酸的组成图1-5核糖核苷与脱氧核糖核苷核苷的戊糖羟基与磷酸之间脱水以酯键相连，即形成核苷酸。最常见的酯化部位是在核糖或脱氧核糖的C-5'和C-3'位上。单核苷酸分子中的磷酸主要连接在C-5'位上，称为5'-核苷酸。图1-6不同类型的核苷酸含有一个磷酸基团的核苷酸称为核苷一磷酸（nucleosidemonophosphate，NMP），第二个磷酸基团通过酸酐键与核苷一磷酸的磷酸基团相连则形成核苷二磷酸（nucleosidediphosphate，NDP），同样，第三个磷酸基团连在核苷二磷酸的焦磷酸基团上则形成核苷三磷酸（nucleosidetriphosphate，NTP）。
在对核苷及核苷酸命名时，须先冠以碱基的名称。如为脱氧核苷或脱氧核苷酸，则在相应的核苷或核苷酸前面加上脱氧，在缩写名词前加上d字符。表1-2构成DNA及RNA的碱基、核苷和核苷酸（续表）表1-2构成DNA及RNA的碱基、核苷和核苷酸二、核苷酸的连接方式图1-7核苷酸的连接方式核酸的一级结构第二节DNA的结构OswaldAvery（1877-1955）一、DNA的一级结构二、DNA的二级结构ErwinChargaff（1905－1995）DNA分子
X射线衍射照片JamesWatson&FrancisCrick（一）DNA二级结构模型（一）DNA二级结构模型图1-8DNA双螺旋结构示意图碱基互补原则：
腺嘌呤（A）总是跟胸腺嘧啶（T）配对，形成两个氢键；鸟嘌呤（G）总是跟胞嘧啶（C）配对，形成三个氢键（二）DNA二级结构的多样性三、DNA的高级结构（一）原核生物细胞中DNA的组装图1-11环状DNA结构示意图（二）真核生物细胞中DNA的组装图1-12核小体结构示意图四、线粒体DNA第三节RNA的结构与功能表1-3RNA与DNA的比较表1-4真核细胞内RNA的种类及功能种类一、信使RNA图1-13真核生物成熟mRNA的结构示意图真核生物mRNA的结构特征二、转运RNAtRNA的结构特征图1-14tRNA中的部分稀有碱基图1-15tRNA的空间结构示意图三、核糖体RNA表1-5原核及真核生物核糖体的组成rRNA的结构特征图1-16原核生物16SrRNA的二级结构第四节核酸的理化性质一、核酸的一般性质二、核酸的紫外吸收三、核酸的变性与复性DNA的增色效应（hyperchromiceffect）
DNA变性时，A260随之增高的现象
DNA的解链曲线
在加热DNA的过程中，以温度为横坐标，测得的A260为纵坐标作图，所得到的曲线DNA的融解温度（meltingtemperature）
DNA的变性作用发生在一个相当窄的温度范围内，通常将A260达到最大值的一半时的温度称为DNA的融解温度（meltingtemperature），以Tm表示。
Tm值计算公式为：
Tm＝69.3+41(G+C)%，少于20个碱基的寡核苷酸的Tm＝4(G+C)+2(A+T)图1-17DNA的解链曲线（二）复性与杂交
变性DNA在适当条件下，两条互补的单链重新缔合，恢复天然的双螺旋结构，这个过程称为复性（renaturation）
将不同来源的DNA分子放在同一溶液里，经热变性后缓慢冷却，使其复性。若这些变性的DNA单链之间在某些区域有碱基互补的序列，则复性时，它们之间会形成双链，该过程称为核酸分子杂交（hybridization）图1-18核酸分子杂交原理示意图
A.不同来源的DNA分子（分别用粗线和细线表示）
在加热变性后的复性过程中可以形成杂化双链
B.经标记的寡核苷酸（）与变性后的单链DNA互补结合第五节核酸的催化性质一、核酶核酶的结构有一定的规律：根据其一级结构绘出的二级结构中，有许多RNA分子内部碱基配对形成的局部双链区，这是RNA具有催化作用的结构依据。其中一个最简单且最具有代表性的结构就是锤头结构（hammerheadstructure）。图1-19锤头核酶二级结构示意图
N表示任意碱基，N'表示与其互补的碱基，
X表示除G以外的任何碱基，A、G、C、U表示一致性序列图1-20人工设计的核酶可能作用的方式
箭头表示剪切位点，粗线代表人工合成的RNA片段，
细线代表欲破坏的目的核酸分子二