《蛋白质与核酸》课件.ppt
《《蛋白质与核酸》课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《蛋白质与核酸》课件.ppt(62页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第一节、蛋白质的基本组成单位第二节、蛋白质的分子结构第三节、蛋白质的分类及性质第四节、核酸的化学组成第五节、核酸分子的结构第六节、核酸的理化性质和分离提纯第五章第五章 蛋白质与核酸蛋白质与核酸第四节、核酸的化学组成核酸核酸(nucleic acid)是由碱基(嘌呤和嘧啶)、戊糖和磷酸组成的高分子物质,是生物体的基本组成。种类及分布种类及分布DNA(脱氧核糖核酸):主要在细胞核中,是染色体的主 要成分。此外在线粒体、叶绿体、质粒及细胞膜上.RNA(核糖核酸):细胞核核仁;细胞质核糖体及上清液中核酸核酸核苷酸核苷酸磷酸磷酸核苷核苷戊糖戊糖碱基碱基水水解解核酸的化学组成核酸的化学组成除含除含C、H、
2、O、N外,还含有较多的磷和少量的硫,含磷量在外,还含有较多的磷和少量的硫,含磷量在910 核酸是一种线形多聚核苷酸核酸是一种线形多聚核苷酸(polynucleotide),其基本其基本结构单位是核苷酸结构单位是核苷酸(nucleotide)。核苷酸的基本结构碱基碱基 是一类含氮的有机小分子(五种)是一类含氮的有机小分子(五种)n嘌呤嘌呤(purine):腺嘌呤 adenine(A)、鸟嘌呤 guanine(G)n嘧啶嘧啶(pyrimidine):胞嘧啶 cytosine(C)DNA/RNA、尿嘧啶 uracil(U)RNA、胸腺嘧啶 thymine(T)DNAn构成核酸的五种碱基中的酮基和氨基
3、位于杂环上氮原子邻位,受介质PH值的影响,形成酮式和烯醇式,氨基或亚氨基互变异构体。一、碱基一、碱基(nitrogenous base)腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤尿嘧啶尿嘧啶胞嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶二、戊糖二、戊糖(pentose)2-deoxy-D-riboseD-ribose三、核苷(三、核苷(nucleoside)核苷是核糖与碱基核苷是核糖与碱基(嘌呤碱或嘧啶碱嘌呤碱或嘧啶碱)结合物。结合物。嘌呤核苷是嘌呤核苷是嘌呤的第嘌呤的第9位位N与核糖或与核糖或脱氧核糖第脱氧核糖第1位位碳碳连接;连接;嘧啶核苷是嘧啶核苷是嘧啶的的第嘧啶的的第1位位N与核糖或与核糖或脱氧核糖第脱氧核糖第1位碳位碳
4、连接;连接;腺嘌呤脱氧核苷(腺嘌呤脱氧核苷(dA)鸟嘌呤脱氧核苷(鸟嘌呤脱氧核苷(dG)胞嘧啶脱氧核苷胞嘧啶脱氧核苷(dC)胸腺嘧啶脱氧核苷胸腺嘧啶脱氧核苷(dT)腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷(A)鸟嘌呤核苷鸟嘌呤核苷(G)尿嘧啶核苷(尿嘧啶核苷(U)胞嘧啶核苷胞嘧啶核苷(C)核苷:核苷:戊糖与碱基缩合而成,并以糖苷键相连接。糖苷键糖苷键:二者的连接是C-N键,称N-糖苷键。四、核苷酸(四、核苷酸(nucleotide)结构与命名)结构与命名磷酸碱基戊糖HH2 2OOHH2 2OO碱基碱基碱基碱基磷酸磷酸磷酸磷酸戊糖戊糖戊糖戊糖核苷键核苷键核苷键核苷键脂键脂键脂键脂键核苷酸:核苷酸:AMP、GMPCM
5、P UMP脱氧核苷酸:脱氧核苷酸:dAMP,dGMP,dCMP,dTMP修饰核苷:修饰核苷:如如5-甲基甲基 胞嘧啶:胞嘧啶:m5dCMP。核苷酸:核苷酸:核苷的磷酸酯碱基连接(核苷键)碱基连接(核苷键)脂脂 键键(对(对DNA为为H)1122334455核糖核苷酸核糖核苷酸(2、3和和5 位位);脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸(3和和5位位)。八种核苷酸如下表所示八种核苷酸如下表所示 M-M-单单单单(D-D-二、二、二、二、T T三)三)三)三);P-P-磷酸磷酸磷酸磷酸RNA的名称为某(单、二、三)苷酸,DNA在某(单、二、三)前加脱氧两字。如AMP称腺苷磷酸(或腺苷酸),dAMP称为脱氧
6、腺苷磷酸(脱氧腺苷酸)。稀有核苷酸与上类似;3 5 环化腺苷酸环化腺苷酸(cAMP)许多激素是通过许多激素是通过cAMPcAMP发发挥功能的,所以它被称挥功能的,所以它被称为激素作用的为激素作用的第二信使第二信使,激素是第一信使。激素是第一信使。一、一、DNA的分子结构的分子结构(一)核酸的一级结构(一)核酸的一级结构核酸的一级结构是指单核苷酸之间的连接方式。DNA、RNA都是由许多核苷酸通过3、5磷酸二酯键将前一个核苷酸与后一个核苷酸连接起来,形成无分支的多核苷酸链。在链的一端的一个戊糖的3位上OH是游离存在的,另一端的戊糖其5位上连有一个磷酸基团呈单磷酸酯状态,这两个末端分别称为3末端及5
7、末端。第五节第五节 核酸的分子结构核酸的分子结构DNA一级结构的简写形式一级结构的简写形式核苷酸顺序又称碱基顺序,是蛋白质与RNA结构的生物语言。戊糖3-OH3-OH5-5-磷酸磷酸PA A核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸53首端首端末端末端PPPPPP A G C T G CA G C T G C OH OH多核苷酸链的表达方式多核苷酸链的表达方式(二)(二)DNA的空间结构的空间结构1、DNA的二级结构的二级结构DNADNA双螺旋结构模型的要点双螺旋结构模型的要点(1)DNA(1)DNA分子是由两条反平行的多聚脱氧核苷酸分子是由两条反平行的多聚脱氧核苷酸链,绕同一中心轴盘旋形成的右手螺旋结构;链,
8、绕同一中心轴盘旋形成的右手螺旋结构;(2)(2)每条主链由脱氧核糖与磷酸通过每条主链由脱氧核糖与磷酸通过33、55磷酸磷酸二酯键连接而成,并位于螺旋外侧。碱基位于螺二酯键连接而成,并位于螺旋外侧。碱基位于螺旋内侧,碱基平面与螺旋中心轴垂直。螺旋表面旋内侧,碱基平面与螺旋中心轴垂直。螺旋表面有两条螺旋形的凹槽有两条螺旋形的凹槽大沟和小沟。大沟和小沟。(3)双螺旋的直径是2nm,沿中心轴,每一个螺旋周期有10个核苷酸对,螺距是,碱基对之间的距离为。(4)两链间的碱基以氢键互相配对。两链间的碱基以氢键互相配对。A A与与T T配有两个氢键,配有两个氢键,G G与与C C配有三个氢键配有三个氢键。DN
9、ADNA分子所含嘌呤碱基的总数等于嘧啶碱分子所含嘌呤碱基的总数等于嘧啶碱基的总数基的总数(即即A+G=T+C)A+G=T+C)碱基当量定碱基当量定律律。DNA碱基组成的碱基组成的Chargaff规则规则(1950年)年)(1 1)腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等,即)腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等,即A AT T(2 2)鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔数也相等,即)鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔数也相等,即G GC C(3 3)含氨基的碱基)含氨基的碱基(腺嘌呤和胞嘧啶腺嘌呤和胞嘧啶)总数等于含总数等于含酮基的碱基酮基的碱基(鸟嘌呤和胸腺嘧啶鸟嘌呤和胸腺嘧啶)总数,即总数,即A+C=G+TA+C=G+T(4 4)嘌呤的
10、总数等于嘧啶的总数,即)嘌呤的总数等于嘧啶的总数,即A+G=C+TA+G=C+T所有所有DNADNA中碱基组成必定是中碱基组成必定是A=TA=T,G=CG=C这一规律暗示这一规律暗示A A与与T,GT,G与与C C相互配对的可能性,为相互配对的可能性,为WatsonWatson和和CrickCrick提出提出DNADNA双螺旋结构提供了重要根据。双螺旋结构提供了重要根据。碱基互补原则碱基互补原则腺嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶其他组合易相互排斥其他组合易相互排斥其他组合易相互排斥其他组合易相互排斥例例例例 如如如如 G:T G:T因因因因 此此此此 ,DNA DNA 的的的
11、的 双双双双 股股股股 系系系系 藉藉藉藉 著著著著 A:TA:T 和和和和 GG :C C的的的的 配配配配 对对对对 关关关关 系系系系 互互互互 相相相相 结结结结 合合合合 。DNA 一一 股股 的的 核核 苷苷 酸酸 序序 列列 与与 另另 一一 股股 的的 序序 列列 互互 补(补(A-T、G-C)。二级结构二级结构B型双螺旋结构型双螺旋结构大大 部部 分分 DNA 所所 具具 有有 的的 双双 螺螺 旋旋 结结 构构,亦亦 称称 为为 B 型型 小沟小沟小沟小沟大沟大沟大沟大沟1.1.反向、平行、右手螺旋55553333555533332.2.链间碱基配对相连3.3.每10个碱基
12、对螺旋上升一周4.4.一条链为主动链,另一条为被动链;双螺旋结构的稳定因素DNA双螺旋在生理状态下十分稳定,结构不发生变化。提问:提问:起稳定作用的有哪些力呢?起稳定作用的有哪些力呢?答案:答案:疏水作用力疏水作用力(主要)(主要)(主要)(主要)(又称(又称碱基堆积力碱基堆积力)氢键氢键 范德华力范德华力稳定稳定DNA双螺旋的力双螺旋的力碱基堆积力(每条链上相邻碱基平面之间的疏水作用)碱基间的氢键A-DNAB-DNA(右旋DNA)C-DNAZ-DNA(左旋DNA)DNA双螺旋的种类双螺旋的种类DNA双螺旋结构模型不同型的DNA不同型的DNAA型B型Z型螺旋右手右手左手直径2620 18 每圈
13、核苷酸数1110.512碱基间距离2.6 3.4 3.7 碱基倾斜角度2067糖构象C-3内折 C-2内折对嘧啶 C-2内折对嘌呤 C-3内折糖苷键构象反式反式对嘧啶 反式对嘌呤 顺式2、DNA的三级结构的三级结构(1)DNA的三级结构是指双螺旋DNA的扭曲或再螺旋。如开环形-由直链双螺旋DNA分子两端连接而成,其中一条链留有一个小缺口。闭环超螺旋形-是双链环形DNA扭曲成麻花状。发夹形-DNA变性后在反相重复序列时,可形成发夹形。(2)DNA也可聚合成二聚体和三聚体。二、二、RNA(核糖核酸)(核糖核酸)天然天然RNA是单链线形分子,只有局部区域为是单链线形分子,只有局部区域为双螺旋结构。双
14、螺旋结构。rRNA(Ribosomal RNAs,核糖体,核糖体RNA),占80%以上:与蛋白质构成核糖体,催化肽键的形成与蛋白质构成核糖体,催化肽键的形成mRNA(Messenger RNAs,信使,信使RNA),占5%:是以:是以DNA为模板合成的,又是合成蛋白质的模板为模板合成的,又是合成蛋白质的模板tRNA(Transfer RNAs,转运,转运RNA),占15%:在蛋白在蛋白质合成中转运氨基酸和识别密码子质合成中转运氨基酸和识别密码子RNA的结构的结构(一)RNA的一级结构的一级结构(以以mRNA为例为例)RNA分子的基本结构是一条线性的多核苷酸链,由四种核糖核苷酸以3,5-磷酸二酯
15、键连接而成。1 1、原核、原核mRNAmRNA的一级结构的特点的一级结构的特点在5末端和3末端无特殊结构,原核原核mRNA一般为多顺反子。一般为多顺反子。顺反子顺反子是指是指mRNAmRNA上对应于上对应于DNADNA上一个上一个完整基完整基因因的一段核苷酸序列。的一段核苷酸序列。在在mRNAmRNA分子内部,每一个顺反子的编码区是从起始分子内部,每一个顺反子的编码区是从起始密码密码(AUG)(AUG)开始,到终止密码开始,到终止密码(UAG)(UAG)为止。各个顺反为止。各个顺反子的编码区之间、子的编码区之间、55端的第一个顺反子的编码区之端的第一个顺反子的编码区之前以及前以及33端的最后一
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 蛋白质与核酸 蛋白质 核酸 课件
限制150内