核酸化学 (4)精选PPT.ppt

《核酸化学 (4)精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《核酸化学 (4)精选PPT.ppt（105页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于核酸化学(4)第1页，讲稿共105张，创作于星期二（1 1）核酸的种类）核酸的种类（2 2）核酸的分布）核酸的分布（3 3）核酸的功能）核酸的功能1.概概 述述第2页，讲稿共105张，创作于星期二DNA双链双链DNA(dsDNA)线状：如真核生物染色体线状：如真核生物染色体DNA、病毒病毒 DNA等。等。环状：如细菌染色体环状：如细菌染色体DNA、质粒质粒DNA、线粒体、线粒体、叶绿体叶绿体DNA 单链单链DNA（ssDNA）线状：如小鼠的微小病毒线状：如小鼠的微小病毒DNA。环状：如噬菌体环状：如噬菌体M13、f2的的DNA。（1 1）核酸的种类）核酸的种类第3页，讲稿共105张，创作于

2、星期二mRNA tRNArRNA 5s rRNA5.8s rRNA18s rRNA28s rRNA线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体RNARRNNA A 成熟成熟RNA（存在细胞质）存在细胞质）原核生物三种原核生物三种 真核生物四种真核生物四种23s rRNA16s rRNA 5s rRNA前体前体RNA tRNA前体前体rRNA前体前体mRNA前体前体（细胞核细胞核）病毒病毒RNA 部分其它部分其它RNA（存在于细胞核）存在于细胞核）snRNA(小核小核RNA)chRNA（与染色体结合与染色体结合RNA）第4页，讲稿共105张，创作于星期二DNA 细胞核：细胞核：98%以上以上核仁核仁线粒体、叶绿

3、体线粒体、叶绿体少量少量RNA 细胞核细胞核:10%细胞质细胞质:90%（2 2）核酸的分布）核酸的分布第5页，讲稿共105张，创作于星期二病毒病毒DNA病毒病毒:只含只含DNA,不含不含RNA.RNA病毒病毒(植物病毒大多是植物病毒大多是):只含只含RNA,不含不含DNA.亚病毒亚病毒类病毒类病毒:不含不含Pr的游离的游离RNA分子分子Prion:仅是仅是Pr。第6页，讲稿共105张，创作于星期二1 1、核酸是遗传变异的基础、核酸是遗传变异的基础 遗传和变异是生命的基本特征，也是最重要的遗传和变异是生命的基本特征，也是最重要的生命现象。遗传变异的物质基础是核酸：生命现象。遗传变异的物质基础是

4、核酸：（1 1）DNADNA含量恒定：含量恒定：（2 2）细菌转化实验：）细菌转化实验：（3 3）噬菌体感染实验：噬菌体感染实验：（4 4）烟草花叶病毒（）烟草花叶病毒（TMVTMV）重组实验：重组实验：2 2、RNARNA在蛋白质的生物合成中起重要作用在蛋白质的生物合成中起重要作用（三）核酸的功能（三）核酸的功能第7页，讲稿共105张，创作于星期二细菌转化实验第8页，讲稿共105张，创作于星期二（a）光滑型肺炎双球菌注入小鼠体内小鼠致死。（b）粗糙型肺炎双球菌注入小鼠体内小鼠无害。（c）光滑型肺炎双球菌加热杀死后注入小鼠体内小鼠无害。（d）将加热杀死的光滑型肺炎双球菌与粗糙型肺炎双球菌一起注

5、入小鼠体内小鼠死掉。暗示暗示:被杀死的光滑型菌中含有被杀死的光滑型菌中含有某种因子某种因子，它进入了粗糙，它进入了粗糙型菌型菌,并将它转化成致死的光滑型菌并将它转化成致死的光滑型菌。第9页，讲稿共105张，创作于星期二（e）从加热杀死的光滑型肺炎双球菌中提取DNA，并且尽可能地将混在DNA中的蛋白质除去，然后将除去了蛋白质的DNA与粗糙型肺炎双球菌混合后，再注入小鼠体内，小鼠死掉。证明：引起粗糙型菌转化成致死光滑型菌的物质就引起粗糙型菌转化成致死光滑型菌的物质就是是DNADNA。第10页，讲稿共105张，创作于星期二（1）用放射性同位素32P标记噬菌体DNA，使标记的噬菌体感染大肠杆菌，经短期

6、保温后，噬菌体就附着在细菌上。（2）然后用搅拌器（10000转/分）搅拌几分钟，使噬菌体与大肠杆菌分开，再用高速离心机使细菌沉淀，分析沉淀和上清中的放射性。（3）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，进行同样的验证实验。噬菌体感染实验第11页，讲稿共105张，创作于星期二噬菌体感染过程噬菌体感染实验第12页，讲稿共105张，创作于星期二（1）用放射性同位素32P标记噬菌体DNA，使标记的噬菌体感染大肠杆菌，经短期保温后，噬菌体就附着在细菌上。（2）然后用搅拌器（10000转/分）搅拌几分钟，使噬菌体与大肠杆菌分开，再用高速离心机使细菌沉淀，分析沉淀和上清中的放射性。（3）用35S标记噬菌体的蛋白质外

7、壳，进行同样的验证实验。噬菌体感染实验操作第13页，讲稿共105张，创作于星期二第14页，讲稿共105张，创作于星期二 噬菌体感染放射性实验结果：噬菌体感染放射性实验结果：（1）大多数噬菌体的DNA存在于细菌中，而外壳留在上清中。（2）被感染的细菌内部出现：随着被感染的细菌的培养，有的细菌破裂，释放出很多噬菌体来。证明：用用于于复复制制的的遗遗传传信信息息通通过过病病毒毒DNADNA，而而不不是是通通过病毒蛋白质导入细菌内的过病毒蛋白质导入细菌内的.第15页，讲稿共105张，创作于星期二烟草花叶病毒重组烟草病毒结构图解烟草病毒结构图解 TMV是一个由2130相同蛋白质亚单位组成的中空圆柱，一个

8、单链RNA分子以螺旋形围绕在亚单位之中。当完整的病毒在酚中振荡时就裂解成蛋白质和RNA组分。第16页，讲稿共105张，创作于星期二2.核酸的化学组成核酸的化学组成（1）核酸的元素组成：）核酸的元素组成：（2）核酸的构件分子）核酸的构件分子核苷酸：核苷酸：第19页，讲稿共105张，创作于星期二 C C、N N、H H、O O、P P，其中其中P P P P的含量较的含量较稳定稳定9 9-10%-10%。此为定磷法测定核酸含量的。此为定磷法测定核酸含量的基础。基础。（1 1）核酸的元素组成）核酸的元素组成第20页，讲稿共105张，创作于星期二（2 2）核酸的基本分子）核酸的基本分子核苷酸核苷酸核酸

9、的水解核酸的水解核蛋白核蛋白蛋白质蛋白质核酸核酸单核苷酸单核苷酸磷酸磷酸核苷核苷核糖或脱氧核糖核糖或脱氧核糖嘌呤或嘧啶嘌呤或嘧啶第21页，讲稿共105张，创作于星期二戊糖戊糖第22页，讲稿共105张，创作于星期二RNARNA和和DNADNA定量测定的基础（定量测定的基础（定糖法定糖法）：）：D-D-核糖核糖与浓与浓HClHCl和甲基间苯二酚混合后，加热呈和甲基间苯二酚混合后，加热呈绿色（因核糖与酸作用产生糠醛，糠醛与甲基间绿色（因核糖与酸作用产生糠醛，糠醛与甲基间苯二酚和苯二酚和FeClFeCl3 3作用呈绿色）。作用呈绿色）。D-2-D-2-脱氧核糖脱氧核糖与酸和二苯胺一同加热呈蓝色（因与酸

10、和二苯胺一同加热呈蓝色（因D-2-D-2-脱氧核糖与酸作用产生脱氧核糖与酸作用产生-羟基羟基-酮戊醛，酮戊醛，后者与二苯胺作用呈蓝色）。后者与二苯胺作用呈蓝色）。第23页，讲稿共105张，创作于星期二碱基碱基第24页，讲稿共105张，创作于星期二上一页AdeUraCytGuaThy核酸组成核酸组成碱基碱基第25页，讲稿共105张，创作于星期二稀有稀有碱基碱基第26页，讲稿共105张，创作于星期二碱基的互变异构形式：碱基的互变异构形式：每种碱基的互每种碱基的互变异构形式都处于变异构形式都处于平衡中，但在大多平衡中，但在大多数细胞的内部，数细胞的内部，氨氨式和酮式占优势式和酮式占优势，是最稳定的。

11、是最稳定的。第27页，讲稿共105张，创作于星期二 嘌呤和嘧啶碱基与核糖或脱氧核糖连接形成核苷。嘌呤和嘧啶碱基与核糖或脱氧核糖连接形成核苷。核苷核苷第28页，讲稿共105张，创作于星期二核苷酸核苷酸 核核苷苷酸酸是是核核苷苷的的磷磷酸酸酯酯。核核苷苷含含有有3 3个个可可以以被被磷磷酸酸酯酯化化的的羟羟基基（22、33和和55），而而脱脱氧氧核核苷苷含含有有2 2个个这这样样的的羟羟基基（33和和55）。在在自自然然界界中中出出现现的的核核苷苷酸酸，磷磷酰酰基基通通常常都都是是连连接接在在5-5-羟羟基基的的氧氧原原子子上上，因因此此不不作特别指定时，提到一个核苷酸指的都是作特别指定时，提到一

12、个核苷酸指的都是5-5-磷酸酯。磷酸酯。第29页，讲稿共105张，创作于星期二（四）（四）核苷酸核苷酸 nucleotide第30页，讲稿共105张，创作于星期二第31页，讲稿共105张，创作于星期二第32页，讲稿共105张，创作于星期二第33页，讲稿共105张，创作于星期二第34页，讲稿共105张，创作于星期二第35页，讲稿共105张，创作于星期二第36页，讲稿共105张，创作于星期二第37页，讲稿共105张，创作于星期二（1 1）一一般般物物理理性性质质 核核苷苷酸酸为为无无色色粉粉末末或或结结晶晶，易易溶溶于于水水,不不溶溶于于有有机机溶溶剂剂，具具有有旋旋光性。光性。在在酸酸性性溶溶液

13、液中中不不稳稳定定，易易破破坏坏，在在中中性性及及碱碱性溶液中很稳定。性溶液中很稳定。核苷酸的性质核苷酸的性质第38页，讲稿共105张，创作于星期二（2 2）互互变变异异构构现现象象 凡凡碱碱基基上上有有酮酮基基的的核核苷苷酸酸有有酮酮式式和和烯烯醇醇式式的的互互变变异异构构现现象象。酮酮式式和和烯烯醇醇式式两两种种互互变变异异构构体体常常同同时时存存在在，并并处处于于一一定定的的平平衡衡状状态态。在在体体内内核核酸酸结结构构中中酮酮式式占占优优势势，这这对对于于核核酸酸分分子子中中氢氢键键的的形形成成是是很很重要的。重要的。第39页，讲稿共105张，创作于星期二（3 3）紫紫外外吸吸收收 由

14、由于于嘌嘌呤呤碱碱和和嘧嘧啶啶碱碱具具有有共共轭轭双双键键，所所以以碱碱基基、核核苷苷及及核核苷苷酸酸在在240240-290nm-290nm波波段段有有一一强强烈烈的的吸吸收收峰峰，其其最最大大吸吸收收值值在在260260nmnm附附近近。不不同同的的核核苷苷酸酸有有不不同同的的紫紫外外吸吸收收曲曲线线，因因此此可可用用紫紫外外分分光光度法作核苷酸的定性和定量测定。光光度法作核苷酸的定性和定量测定。第40页，讲稿共105张，创作于星期二几个重要的核苷酸的紫外吸收曲线几个重要的核苷酸的紫外吸收曲线摩摩尔尔吸吸收收系系数数第41页，讲稿共105张，创作于星期二（4 4）核苷酸的两性解离和等电点）

15、核苷酸的两性解离和等电点 核核苷苷酸酸分分子子既既含含磷磷酸酸基基，又又含含碱碱基基，是是两两性性电电解解质质，在在不不同同pHpH值值的的溶溶液液中中解解离离程程度度不不同同，在在一一定定条条件件下下可可形形成成两两性性离离子子，有有等电点。等电点。第42页，讲稿共105张，创作于星期二第43页，讲稿共105张，创作于星期二3.核酸的一级结构核酸的一级结构 （1）核苷酸间的连接键核苷酸间的连接键 （2）核酸的一级结构的概念核酸的一级结构的概念 （3）核酸的一级结构表示法核酸的一级结构表示法第44页，讲稿共105张，创作于星期二1、核苷酸间的连接键、核苷酸间的连接键 核酸核酸分子分子中核苷酸的

16、中核苷酸的连接方式连接方式第45页，讲稿共105张，创作于星期二2、核酸的一级结构概念、核酸的一级结构概念一级结构：一级结构：核核苷酸分子的苷酸分子的排列顺序排列顺序355-End5-End3-End3-End3-End第46页，讲稿共105张，创作于星期二第47页，讲稿共105张，创作于星期二3、核酸一级结构的表示法、核酸一级结构的表示法pApCpGpTpAPA-C-G-T-ApACGTApACGTA核酸一级结构的简化式核酸一级结构的简化式153153第48页，讲稿共105张，创作于星期二4.DNA的高级结构的高级结构（1 1）DNADNA的二级结构的二级结构-双螺旋结构模型双螺旋结构模型（

17、2 2）DNADNA的三级结构的三级结构-超螺旋超螺旋（3 3）DNADNA的四级结构的四级结构-DNADNA与蛋白复合物与蛋白复合物第49页，讲稿共105张，创作于星期二、双螺旋结构模型的基本特征、双螺旋结构模型的基本特征、双螺旋结构模型的稳定因素、双螺旋结构模型的稳定因素、双螺旋的不同类型、双螺旋的不同类型（1）DNA的双螺旋结构模型的双螺旋结构模型第50页，讲稿共105张，创作于星期二 双螺旋结构模型的基本特征双螺旋结构模型的基本特征（1 1）DNADNA分子是由两条分子是由两条相互平行相互平行但方向相反但方向相反的多核苷酸围绕一个共的多核苷酸围绕一个共同的轴向右盘绕形成同的轴向右盘绕形

18、成右手双螺旋右手双螺旋结结构，构，一条是一条是5353方向，另一条方向，另一条是是3535方向。方向。脱氧核糖核酸和磷酸相互连接构成脱氧核糖核酸和磷酸相互连接构成的的DNADNA主链处在螺旋的外侧，而碱主链处在螺旋的外侧，而碱基则处于螺旋的内侧。螺旋的基则处于螺旋的内侧。螺旋的直直径是径是2 2nmnm。第51页，讲稿共105张，创作于星期二（2 2）DNADNA两条链上的碱基以氢键配对，这称为碱基配对或两条链上的碱基以氢键配对，这称为碱基配对或碱基互补碱基互补碱基互补碱基互补，碱基配对一定是，碱基配对一定是A A与与T T、G G与与C C配对，配对，A-TA-T间可形成间可形成二个氢键，二

19、个氢键，G-CG-C间可形成三个氢键。间可形成三个氢键。碱基配对很重要，其重要性在于：碱基配对很重要，其重要性在于：双链双链DNADNA一条链上的碱基顺序决定了另一条链上的碱基一条链上的碱基顺序决定了另一条链上的碱基顺序。顺序。它是遗传信息传递的分子基础。它是遗传信息传递的分子基础。说明说明DNADNA的两条链是不相同的。的两条链是不相同的。第52页，讲稿共105张，创作于星期二（3 3）碱基对平面穿过螺旋）碱基对平面穿过螺旋轴，并与轴垂直，与戊糖轴，并与轴垂直，与戊糖环平面近乎垂直。碱基对环平面近乎垂直。碱基对平面的轴向距离是平面的轴向距离是0.340.34nmnm，方向差方向差3636，也

20、就是说，也就是说一圈螺旋包括一圈螺旋包括1010个碱基对，个碱基对，螺距是螺距是3.43.4nm.nm.第53页，讲稿共105张，创作于星期二(4)(4)多核苷酸链中的碱多核苷酸链中的碱基顺序没有任何限制。基顺序没有任何限制。遗传信息是由碱基的精遗传信息是由碱基的精确顺序决定的。碱基顺确顺序决定的。碱基顺序的无限制性保证了遗序的无限制性保证了遗传信息的无穷无尽的多传信息的无穷无尽的多样性。样性。第54页，讲稿共105张，创作于星期二（5 5）沿螺旋轴方向观察，在）沿螺旋轴方向观察，在双螺旋表面形成了两个深浅双螺旋表面形成了两个深浅不同的槽，分别称为大沟和不同的槽，分别称为大沟和小沟。这些沟对小

21、沟。这些沟对DNADNA与蛋白与蛋白质的相互识别是很重要的，质的相互识别是很重要的，因为只有在沟内才能觉察因为只有在沟内才能觉察到碱基的顺序。到碱基的顺序。第55页，讲稿共105张，创作于星期二总结以上所说的，总结以上所说的，DNADNA双螺旋双螺旋结构的主要特征是：结构的主要特征是：两条链反向平行；两条链反向平行；两条链上碱基间互补配对两条链上碱基间互补配对以氢键相连；以氢键相连；两条链形成右手螺旋；两条链形成右手螺旋；双螺旋表面有大沟小沟双螺旋表面有大沟小沟第56页，讲稿共105张，创作于星期二 双螺旋结构模型的稳定因素双螺旋结构模型的稳定因素 DNADNA的双螺旋结构是十分稳定的，其稳定

22、的因素有三：的双螺旋结构是十分稳定的，其稳定的因素有三：（1 1）两条链上的碱基对之间形成的两条链上的碱基对之间形成的氢键氢键；（2 2）碱基堆积力碱基堆积力；（3 3）处于螺旋外侧的带负电荷的磷酸基与带正电荷的阳离）处于螺旋外侧的带负电荷的磷酸基与带正电荷的阳离 子之间子之间以离子键结合形成以离子键结合形成盐盐可降低两条链之间的静电斥力可降低两条链之间的静电斥力第57页，讲稿共105张，创作于星期二 双螺旋的不同类型双螺旋的不同类型右螺旋右螺旋DNA左螺旋左螺旋DNA Z-DNAB-DNA家族家族A-DNAB-DNAC-DNAD-DNAT-DNA第58页，讲稿共105张，创作于星期二ABZA

23、BZ三种类型的三种类型的双螺旋结构模式双螺旋结构模式第59页，讲稿共105张，创作于星期二第60页，讲稿共105张，创作于星期二（2）DNA的三级结构的三级结构-超螺旋超螺旋第61页，讲稿共105张，创作于星期二环状双螺旋结构的超螺旋环状双螺旋结构的超螺旋第62页，讲稿共105张，创作于星期二 当将线性过旋或欠旋的双螺旋当将线性过旋或欠旋的双螺旋DNADNA连接形连接形成一个环时，都会自动形成额外的超螺旋来抵成一个环时，都会自动形成额外的超螺旋来抵消过旋或欠旋造成的应力，目的是维持消过旋或欠旋造成的应力，目的是维持B B构象。构象。过旋过旋DNADNA会自动形成额外会自动形成额外左手螺旋，这样

24、的超左手螺旋，这样的超螺旋称之正超螺旋螺旋称之正超螺旋；而欠旋形成额外而欠旋形成额外右手螺旋，右手螺旋，称之负超螺旋称之负超螺旋。第63页，讲稿共105张，创作于星期二 负超螺旋也可以通过负超螺旋也可以通过DNADNA的局部解旋消除，解旋的局部解旋消除，解旋区域通常发生在富含区域通常发生在富含A/TA/T的地方，因为这些部位稳定性的地方，因为这些部位稳定性比富含比富含G/CG/C的区域差。局部解旋在的区域差。局部解旋在DNADNA复制和转录的起复制和转录的起始期间是非常重要的，因为复制和转录起始时需要始期间是非常重要的，因为复制和转录起始时需要将两条链分开，将两条链分开，DNADNA是负超螺旋

25、时，这些过程就更容易是负超螺旋时，这些过程就更容易进行。进行。第64页，讲稿共105张，创作于星期二第65页，讲稿共105张，创作于星期二第66页，讲稿共105张，创作于星期二 染染色色质质去去折折叠叠后后象象一一条条线线上上串串许许多多“珠珠”子子，即即是是DNA-DNA-组组蛋蛋白白的的复复合合体体-核核小小体体，而而“线线”是双螺旋是双螺旋DNADNA。（3）DNA四级结构四级结构DNA与蛋白复合物与蛋白复合物第67页，讲稿共105张，创作于星期二 核核小小体体是是由由各各2 2分分子子的的H2AH2A、H2BH2B、H3H3和和H4H4和和大大约约200200个个DNADNA碱碱基基对

26、对组组成成，组组蛋蛋白白形形成成8 8聚聚体体蛋蛋白白复复合合体体，而而有有146146个个DNADNA的的碱碱基基对对的的DNADNA缠缠绕绕在在蛋蛋白白复复合合体体的的外外面面，大大约约缠缠绕绕1.751.75圈圈。形形成成紧紧密密结结合合的的组组蛋蛋白白复复合合体体核核心心颗颗粒粒。核核心心颗颗粒粒之之间间的的“线线”称称之之连连接接DNADNA，大大约约有有5454个个碱碱基基对对长长。第第5 5个个组组蛋蛋白白H1H1既既与与连连接接DNADNA结结合合，又又和和核核小小体体核核心心颗颗粒粒结合。结合。第68页，讲稿共105张，创作于星期二第69页，讲稿共105张，创作于星期二.染色

27、体的结构 形成（玫瑰）花结，每1花结包括6个突环。在此基础上，由30个花结绕成螺管，最后形成染色单体。第70页，讲稿共105张，创作于星期二5.RNA的高级结构的高级结构（1 1）RNARNA的二级结构的二级结构（2 2）tRNAtRNA的二级结构的二级结构（3 3）rRNArRNA的二级结构的二级结构（4 4）tRNAtRNA的三级结构的三级结构第71页，讲稿共105张，创作于星期二（1 1）RNARNA的二级结构的二级结构第72页，讲稿共105张，创作于星期二 RNA RNA绝大多数是单链分子（绝大多数是单链分子（ssRNAssRNA），），其碱基其碱基组成不象组成不象DNADNA那样有规

28、律，但是，在那样有规律，但是，在RNARNA分子自身分子自身回折时，可使配对的碱基相遇，在回折时，可使配对的碱基相遇，在A-UA-U、G-CG-C之之间以氢键连接而形成具有局部双螺旋的发夹形间以氢键连接而形成具有局部双螺旋的发夹形的二级结构，分子中约有的二级结构，分子中约有40604060核苷酸参与这核苷酸参与这种结构的形成。不能配对的部分可形成突环。种结构的形成。不能配对的部分可形成突环。所以所以RNARNARNARNA分子是含多个短而不完全的螺旋区的分子是含多个短而不完全的螺旋区的多核苷酸链多核苷酸链。第73页，讲稿共105张，创作于星期二回折产生茎环结构，即二级结构。回折产生茎环结构，即

29、二级结构。(局部双螺旋局部双螺旋局部双螺旋局部双螺旋)第74页，讲稿共105张，创作于星期二（2 2）tRNAtRNA的二级结构的二级结构第75页，讲稿共105张，创作于星期二第76页，讲稿共105张，创作于星期二 tRNAtRNA的结构特点：的结构特点：1.1.分子量在分子量在2525kdkd左右，由左右，由7070-90-90个核苷酸组成，沉个核苷酸组成，沉降系数在降系数在4 4S S左右；左右；2 2碱基组成中有较多的稀有碱基；碱基组成中有较多的稀有碱基；3 333末端都为末端都为CpCpAOHCpCpAOH，用来接受活化的氨基酸，用来接受活化的氨基酸，所以这个末端称接受末端；所以这个末

30、端称接受末端；4 45-5-末端大多为末端大多为pGpG，也有也有pCpC的；的；第77页，讲稿共105张，创作于星期二5 5tRNAtRNA的二级结构都呈三叶草形，双螺旋区构成的二级结构都呈三叶草形，双螺旋区构成了叶柄，突环区好象是三叶草的三片小叶。由于了叶柄，突环区好象是三叶草的三片小叶。由于双螺旋结构所占比例甚高，双螺旋结构所占比例甚高，tRNAtRNA的二级结构十分的二级结构十分稳定。三叶草形结构由氨基酸臂、二氢尿嘧啶环、稳定。三叶草形结构由氨基酸臂、二氢尿嘧啶环、反密码环，额外环和反密码环，额外环和TCTC环等五个部分组成。环等五个部分组成。第78页，讲稿共105张，创作于星期二 氨

31、基酸臂：氨基酸臂：由由7 7对碱基组成，富含鸟嘌呤，末端对碱基组成，富含鸟嘌呤，末端为一为一CCACCA，接受活化的氨基酸。接受活化的氨基酸。二氢尿嘧啶环：二氢尿嘧啶环：由由812812个核苷酸组成，具有两个核苷酸组成，具有两个二氢尿嘧啶，故得名。通过个二氢尿嘧啶，故得名。通过3 43 4对碱基组成的双螺对碱基组成的双螺旋区旋区(也称二氢尿嘧啶臂也称二氢尿嘧啶臂)与与tRNAtRNA分子的其余部分相连。分子的其余部分相连。第79页，讲稿共105张，创作于星期二 反密码环：反密码环：由由9 9个核苷酸组成。环中部为反密码个核苷酸组成。环中部为反密码子，由子，由3 3个碱基组成。次黄嘌呤核苷酸个碱

32、基组成。次黄嘌呤核苷酸(也称肌苷酸，缩写也称肌苷酸，缩写成成I)I)常出现于反密码子中。反密码环通过由常出现于反密码子中。反密码环通过由6 6对碱基对碱基组成的双螺旋区组成的双螺旋区(反密码臂反密码臂)与与tRNAtRNA的其余部分相连。的其余部分相连。额外环：额外环：由由318318个核苷酸组成。不同的个核苷酸组成。不同的tRNAtRNA具具有不同大小的额外环，所以是有不同大小的额外环，所以是tRNAtRNA分类的重要指标。分类的重要指标。第80页，讲稿共105张，创作于星期二 假尿嘧啶核苷假尿嘧啶核苷-胸腺嘧啶核糖核苷酸环（胸腺嘧啶核糖核苷酸环（TCTC环）由环）由7 7个核苷酸组成，通过

33、由个核苷酸组成，通过由5 5对碱基组成的双对碱基组成的双螺旋区（螺旋区（TCTC臂）与臂）与tRNAtRNA的其余部分相连。除个的其余部分相连。除个别例外，几乎所有别例外，几乎所有tRNAtRNA在此环中都含有在此环中都含有TCTC。第81页，讲稿共105张，创作于星期二（3 3）rRNArRNA的二级结构的二级结构 目前对大肠杆菌的目前对大肠杆菌的5 5SrRNASrRNA、16SrRNA16SrRNA和和2323SrRNASrRNA的结构研究得最详细。的结构研究得最详细。第82页，讲稿共105张，创作于星期二第83页，讲稿共105张，创作于星期二第84页，讲稿共105张，创作于星期二第85

34、页，讲稿共105张，创作于星期二（4 4）tRNAtRNA的三级结构的三级结构茎环结构间的相互作用形成三级结构。茎环结构间的相互作用形成三级结构。第86页，讲稿共105张，创作于星期二第87页，讲稿共105张，创作于星期二第88页，讲稿共105张，创作于星期二第89页，讲稿共105张，创作于星期二第90页，讲稿共105张，创作于星期二（1）核酸的一般性质）核酸的一般性质（2）核酸的紫外吸收性质）核酸的紫外吸收性质（3）核酸的变性、复性及分子杂交）核酸的变性、复性及分子杂交（4）核酸的分离提纯和定量测定）核酸的分离提纯和定量测定6.核酸的性质核酸的性质第91页，讲稿共105张，创作于星期二（1）

35、核酸的一般性质）核酸的一般性质 核酸和核苷酸既有磷酸基，又有碱性基团，所以都是核酸和核苷酸既有磷酸基，又有碱性基团，所以都是两性电解质，因两性电解质，因磷酸的酸性强磷酸的酸性强，通常表现为酸性。，通常表现为酸性。DNADNA为白色纤维状固体，为白色纤维状固体，RNARNA为白色粉末；都微溶为白色粉末；都微溶于水，于水，不溶于一般有机溶剂不溶于一般有机溶剂。常用乙醇从溶液中沉淀。常用乙醇从溶液中沉淀核酸核酸 。大多数大多数DNADNA为线形分子，分子极不对称，其长度可以为线形分子，分子极不对称，其长度可以达到几个达到几个cmcm而分子的直径只有而分子的直径只有2 2nmnm。因此因此DNADNA

36、溶液的溶液的粘度极粘度极高高。RNARNA溶液的粘度要小得多溶液的粘度要小得多。第92页，讲稿共105张，创作于星期二（2）核酸的紫外吸收性质）核酸的紫外吸收性质 核酸碱基的核酸碱基的键，在键，在260260nmnm附近强吸收。附近强吸收。第93页，讲稿共105张，创作于星期二（3）核酸的变性、复性及分子杂交）核酸的变性、复性及分子杂交、核酸的变性与复性、核酸的变性与复性、核酸的变性与复性、核酸的变性与复性、核酸的增色效应、核酸的增色效应、核酸的减色效应、核酸的减色效应第94页，讲稿共105张，创作于星期二、核酸的变性、核酸的变性 慢慢慢慢地地升升高高DNADNA溶溶液液的的温温度度，随随着着

37、温温度度的的升升高高，越越来来越越多多的的碱碱基基对对之之间间的的氢氢键键被被破破坏坏，碱碱基基对对被被拆拆开开，当当DNADNA的的溶溶液液被被加加热热到到一一定定温温度度以以上上时时，双双链链DNADNA结结构构被被破破坏坏，最最后后双双链链完完全全分分开开，形形成成两两个个单单链链-一一个个DNADNA双双螺螺旋旋可可以以彻彻底底地地解解链链，分分离离成成两两条条互互补补的的单单链链，这这一一现现象象称称DNADNA变变性性。（变性的表现。（变性的表现？）第95页，讲稿共105张，创作于星期二、核酸的复性、核酸的复性 慢慢慢慢地地降降低低DNADNA溶溶液液的的温温度度，越越来来越越多多

38、的的碱碱基基对对之之间间的的氢氢键键得得到到恢恢复复，碱碱基基对对重重新新形形成成，当当碱碱基基对对完完全全恢恢复复时时，分分开开的的两两条条单单链链可可以以重重新新形形成成双螺旋双螺旋DNADNA，这是变性的可逆过程，称之这是变性的可逆过程，称之复性复性。第96页，讲稿共105张，创作于星期二第97页，讲稿共105张，创作于星期二 在在260260nmnm波波长长的的单单链链DNADNA的的吸吸收收要要比比双双链链DNADNA的的吸吸收收高高1212-40-40，这这是是因因为为双双链链DNADNA中中堆堆积积的的碱碱基基对对之之间间相相互互作作用用降降低低了了吸吸收收。等等量量的的游游离离

39、核核苷苷酸酸的的紫紫外外吸吸收收比比单单链链DNADNA的的吸吸收收还还要要强强，说说明明单单链链DNADNA还还维维持持着着某某些些堆堆积积的的相相互互作作用用。由由于于核核酸酸变变性性而而引引起起紫紫外外吸吸收收增增加加的现象，称之的现象，称之增色效应增色效应。、核酸的增色效应、核酸的增色效应第98页，讲稿共105张，创作于星期二第99页，讲稿共105张，创作于星期二 变性的变性的DNADNA通过将温度降低到通过将温度降低到T Tm m值以下（值以下（“退火退火”过程）可以复性。复性是一个缓慢的过程，因为在溶液中，过程）可以复性。复性是一个缓慢的过程，因为在溶液中，互补的单链首先必须找到对

40、方，然后以合适的取向形成碱互补的单链首先必须找到对方，然后以合适的取向形成碱基对。一旦形成一个短的一段双螺旋基对。一旦形成一个短的一段双螺旋DNADNA区，其余的区，其余的DNADNA通过紧扣机制可以快速复性。通过紧扣机制可以快速复性。核酸复性时，紫外吸收降低，由于核酸复性而核酸复性时，紫外吸收降低，由于核酸复性而引起紫外吸收降低的现象，称之引起紫外吸收降低的现象，称之减色效应减色效应。、核酸的减色效应、核酸的减色效应第100页，讲稿共105张，创作于星期二第101页，讲稿共105张，创作于星期二、核酸的杂交、核酸的杂交在在“退火退火”条件条件下，不同来源的下，不同来源的DNADNA互补区形成

41、互补区形成双链，或双链，或DNADNA单单链和链和RNARNA链的互链的互补区形成补区形成DNADNARNARNA杂交双链的杂交双链的过程。过程。第102页，讲稿共105张，创作于星期二（4）核酸的分离提纯和定量测定）核酸的分离提纯和定量测定.DNA.DNA的分离：的分离：真核生物真核生物DNADNA与蛋白质的复合物（与蛋白质的复合物（DNPDNP）溶于水和溶于水和浓盐溶液，但不溶于浓盐溶液，但不溶于0.140.14mol/Lmol/L的盐溶液，用苯酚或的盐溶液，用苯酚或氯仿使蛋白质变性，氯仿使蛋白质变性，DNADNA溶于上清液。在十二烷基硫溶于上清液。在十二烷基硫酸钠（酸钠（SDSSDS）存

42、在下用蛋白酶消化细胞，再用苯酚和存在下用蛋白酶消化细胞，再用苯酚和氯仿除去蛋白酶，用氯仿除去蛋白酶，用RNaseRNase除去除去RNARNA，操作在低温下操作在低温下进行，防止过酸、过碱、或机械振荡，可得高质进行，防止过酸、过碱、或机械振荡，可得高质量的量的DNADNA。第103页，讲稿共105张，创作于星期二.RNA.RNA的分离：的分离：RNA RNA易被广泛存在的易被广泛存在的RNaseRNase水解，所有器皿与溶水解，所有器皿与溶液都要经过处理除去液都要经过处理除去RNaseRNase，在破碎细胞的同时应使在破碎细胞的同时应使RNaseRNase失活，在实验反应体系中要加失活，在实验反应体系中要加RNaseRNase的抑制剂。的抑制剂。目前常用的分离方法一为鈲盐目前常用的分离方法一为鈲盐/氯化铯密度梯度离心氯化铯密度梯度离心（RNARNA密度密度1.891.89，DNADNA密度密度-1.71-1.71，蛋白质密度，蛋白质密度1.331.33）。另一为酸性鈲盐）。另一为酸性鈲盐/酚酚/氯仿法氯仿法。.核酸的测定核酸的测定：利用碱基、糖、和磷酸基进行测定。利用碱基、糖、和磷酸基进行测定。第104页，讲稿共105张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第105页，讲稿共105张，创作于星期二