一、概念 核酸 nucleic acid 是一类携带遗传

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,核酸,脱氧核糖核酸（DNA）,deoxyribonucleic acid,核糖核酸（RNA）,Ribonucleic acid,信使 RNA（mRNA）,messenger,核糖体 RNA（rRNA）,ribosomal,转移 RNA（tRNA）,transfer,1,三、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,2,核酸,（RNA或DNA）,单核苷酸,核苷,磷酸,碱基,嘌呤碱,嘧啶碱,戊糖,核糖,脱氧核糖,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,3,(一）戊糖,pentose,脱氧核糖（DNA）,deoxyribose,核糖（RNA）,ribose,（二）、碱基,base,1)嘌呤,purine,腺,嘌呤（A）,adenine,鸟嘌呤（G）,guanine,2)嘧啶,pyrimidine,胞嘧啶,（C）,cytosine,胸腺嘧啶（T）,thymine,尿嘧啶（U）,uracil,一、核苷酸的组成,nucleotide,4,（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,5,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,6,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,7,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,8,（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,9,（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,10,核酸,DNA,RNA,酸,磷酸,磷酸,戊糖,2-脱氧核糖,核糖,碱,基,嘌呤,腺嘌呤（A）,鸟嘌呤（G）,腺嘌呤（A）,鸟嘌呤（G）,嘧啶,胞嘧啶（C）,胸腺嘧啶（T）,胞嘧啶（C）,尿嘧啶（U）,总结：核酸的组成,11,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。, T A C G,P P P P OH,5末端,3末端,12,（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，,10,9,个,碱基,13,2、 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,14,三、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,15,（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、H4,16,（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,17,四、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,18,结构特点：,1）5端有帽子结构,m7,GpppNMP,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,19,tRNA的三级结构 ： 倒“L”型,双氢尿嘧啶DHU环及DHU臂,反密码子,anticodon,环及反密码子臂,TC环及TC臂,氨基酸臂,-CCA-OH,3,末端,额外臂,tRNA的二级结构 ：,“三叶草”式,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,20,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,21,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,1OD,260=50,g/ml dsDNA,= 37g/ml ssDNA,= 4,0,g/ml RNA,22,（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:,三、核酸的变性与复性,（一）变性（或熔化）denature,热变性：DNA热变性温度为7080,变性依据：紫外吸收增高（增色效应）,粘度降低：,氢键打开而解链,双螺旋 线团，,重新形成双螺旋,线团 双螺旋,23,四、核酸杂交hybridization,不同来源的核酸链因存在互补序列而形成互补双链结构的过程,核酸杂交技术可应用于物种、致病基因、血缘等鉴定。,返回目录,24,