核酸核酸结构.ppt

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1、关于核酸核酸的结构第一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第二节第二节 核酸的结构核酸的结构第二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月?DNA 一种类型，一种功能一种类型，一种功能?RNA 多种类型，多种功能多种类型，多种功能 编码编码RNA和非编码和非编码(NcRNA)核酸的分类核酸的分类DNA和和RNA的结构异同的结构异同第三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月LRNA的的2-OH的亲核性使其很不稳定，更容易水的亲核性使其很不稳定，更容易水解解LDNA缺乏缺乏2-OH更加稳定更加稳定 L遗传物质必须更加稳定遗传物质必须更加稳定LRNA需要的时候合成，不需要的时候需要迅速需要

2、的时候合成，不需要的时候需要迅速降解。降解。为什么为什么DNA 2-脱氧，脱氧，RNA不是不是?第四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月RNA处于单链状态，使其能够自我折叠成可以和蛋白质相处于单链状态，使其能够自我折叠成可以和蛋白质相媲美的各种类型的二级结构和三级结构，这是形成媲美的各种类型的二级结构和三级结构，这是形成RNA结结构多样性的基础，否则所有的构多样性的基础，否则所有的RNA与与DNA一样，只能形一样，只能形成千篇一律的双螺旋。成千篇一律的双螺旋。RNA在三维结构的多样性使其在细胞内能行使多项生在三维结构的多样性使其在细胞内能行使多项生物学功能。物学功能。DNA通常是双链的，

3、使其能够充分地行使作为通常是双链的，使其能够充分地行使作为遗传物质这项唯一的功能遗传物质这项唯一的功能 为什么为什么RNA通常单链，通常单链，DNA通常双链？通常双链？第五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月不同类型的不同类型的RNA的功能和分布的功能和分布第六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月不同类型的不同类型的RNA的功能和分布的功能和分布第七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月一、核酸的一级结构一、核酸的一级结构概念概念核酸分子中核苷酸的排列顺序，即碱基的排列顺序核酸分子中核苷酸的排列顺序，即碱基的排列顺序连接键连接键3,5 -磷酸二酯键，即第一个核苷酸糖环上的游离磷

4、酸二酯键，即第一个核苷酸糖环上的游离3 羟基羟基与第二个核苷酸与第二个核苷酸5 磷酸组成磷酸组成3 ,5 磷酸二酯键。磷酸二酯键。书写规则书写规则方向方向 5 3，从繁到简有多种表示方法。，从繁到简有多种表示方法。第八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月A G P5 P T PG PC PT P OH 3 一级结构的书写方法一级结构的书写方法简写为：简写为：5 pApGpTpGpCpT-OH 3 或或5 pA-G-T-G-C-TOH 3 和和pAGTGCT第九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月5-末端末端3-末端末端CGA磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键第十张，PPT共八

5、十三页，创作于2022年6月第十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月二、二、DNA的二级结构的二级结构1953年年，J.Watson和和F.Crick 在在前前人人研研究究工工作作的的基基础础上上，根根据据DNA结结晶晶的的X-衍衍射射图图谱谱和和分分子子模模型型，提提出出了了著著名名的的DNA双双螺螺旋旋结结构构模模型型，并并对对模模型型的的生生物物学学意意义义作作出出了了科科学学的的解释和预测。解释和预测。第十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月DNADNA结构的揭示结构的揭示第十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月James Watson&Francis Cric

6、k 第十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月Molecular Structure of Nucleic Acids:A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid(Nature,April 25,1953.volume 171:737-738.)?The novel feature of the structure is the manner in which the two chains are held together by the purine and pyrimidine bases.The(bases)are joined togethe

7、r in pairs,a single base from one chain being hydrogen-bonded to a single base from the other chain,so that the two lie side by side.One of the pair must be a purine and the other a pyrimidine for bonding to occur.Only specific pairs of bases can bond together.These pairs are:adenine(purine)with thy

8、mine(pyrimidine),and guanine(purine)with cytosine(pyrimidine).?.in other words,if an adenine forms one member of a pair,on either chain,then on these assumptions the other member must be thymine;similarly for guanine and cytosine.The sequence of bases on a single chain does not appear to be restrict

9、ed in any way.However,if only specific pairs of bases can be formed,it follows that if the sequence of bases on one chain is given,then the sequence on the other chain is automatically determined.?.It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a poss

10、ible copying mechanism for the genetic material.The structure itself suggested that each strand could separate and act as a template for a new strand,therefore doubling the amount of DNA,yet keeping the genetic information,in the form of the original sequence,intact.第十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月已步入古稀之年的已

11、步入古稀之年的Watson（左）和（左）和Crick（右）在讨论（右）在讨论DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型第十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月Happy Birthday,Double Helix 第十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月DNA分子分子X射线射线衍射照片衍射照片 Rosalind Rosalind FranklinFranklin 1 1、X X射线衍射数据射线衍射数据（一）双螺旋结构模型建立的依据：（一）双螺旋结构模型建立的依据：不同来源的不同来源的DNA纤维具纤维具有相似的有相似的X射线衍射图射线衍射图谱谱第十八张，PPT共八十三页，创作于2022年

12、6月第十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月Erwin Chargaff（1905-1995）（1）碱基组成规律：）碱基组成规律：A=T,G=C，A+G=C+T,A和和T(U)配对，形成两个氢配对，形成两个氢键；键；G和和C配对，形成三个氢键。嘌呤配对，形成三个氢键。嘌呤碱总数碱总数=嘧啶碱总数嘧啶碱总数（2）碱基组成具有生物种的特异性，即不）碱基组成具有生物种的特异性，即不同物种的同物种的DNA具有其独特的碱基组成。具有其独特的碱基组成。（3）同一个体的不同器官或组织的）同一个体的不同器官或组织的DNA碱基组成相同。碱基组成相同。（4）DNA碱基组成不受年龄、营养状碱基组成不受年龄、

13、营养状况和环境的影响况和环境的影响2、Chargaff 规则规则第二十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第二十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月3、DNA的滴定曲线的滴定曲线证明：证明：1、DNA的磷酸基可以滴定的磷酸基可以滴定2、嘌呤和嘧啶的可解离基团则不能滴定、嘌呤和嘧啶的可解离基团则不能滴定 说明说明DNA两条链之间是由氢键连接两条链之间是由氢键连接第二十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月Watson-Crick的的DNA双螺旋双螺旋2.0 nm2.0 nm结结结结构构构构特特特特征征征征第二十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（二）（二）DNA双螺

14、旋结构模双螺旋结构模型要点型要点1、DNA由两条由两条反向平行的多核苷反向平行的多核苷酸链组成，糖和磷酸基团酸链组成，糖和磷酸基团形成的形成的亲亲水性水性主链沿同一中心轴形成主链沿同一中心轴形成右手右手螺旋结构；螺旋结构；2、两条链是互补的，通过氢键两条链是互补的，通过氢键相连，相连，A与与T配对，形成两个氢键，配对，形成两个氢键，C与与G配对，形成三个氢键；配对，形成三个氢键；2.0 nm小小沟沟大大沟沟第二十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月3、成对碱基、成对碱基位于螺旋主链内侧，位于螺旋主链内侧，处于处于同一平面上，与螺旋轴垂直，形成碱同一平面上，与螺旋轴垂直，形成碱基堆积力。

15、对螺旋的稳定器重要作用。基堆积力。对螺旋的稳定器重要作用。4、螺旋的平均直径为、螺旋的平均直径为2nm，螺距为，螺距为3.4nm，螺旋一周包含，螺旋一周包含10个个碱基对，相碱基对，相邻碱基距离邻碱基距离0.34nm；5、双螺旋结构的表面形成了一个、双螺旋结构的表面形成了一个大沟大沟(major groove)和一个和一个小沟小沟(minor groove)。2.0 nm小小沟沟大大沟沟（二）（二）DNA双螺旋结构模双螺旋结构模型要点型要点第二十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月n碱基互补配对：鸟嘌呤碱基互补配对：鸟嘌呤/胞嘧啶胞嘧啶第二十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月

16、n碱基互补配对：腺嘌呤碱基互补配对：腺嘌呤/胸腺嘧啶胸腺嘧啶第二十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月AT和和GC碱基对的配对性质碱基对的配对性质第二十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（三）稳定（三）稳定DNA双螺旋结构的作用力双螺旋结构的作用力1、碱基堆积力、碱基堆积力(base stacking interaction)：主主要作用力，是稳定要作用力，是稳定DNA双螺旋的重要因素。双螺旋的重要因素。包括碱基之包括碱基之间的间的范德华力和碱基疏水作用范德华力和碱基疏水作用。碱基堆积后，在双螺旋。碱基堆积后，在双螺旋结构内部形成一个强大的疏水区，产生疏水作用。结构内部形成一

17、个强大的疏水区，产生疏水作用。2、碱基对之间的氢键：、碱基对之间的氢键：基本作用力，比较弱基本作用力，比较弱3、离子键：、离子键：磷酸残基上的负电荷与介质中的阳离子之磷酸残基上的负电荷与介质中的阳离子之间形成的离子键。间形成的离子键。第二十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月记忆技巧记忆技巧逆向平行双螺旋；逆向平行双螺旋；内有碱基配氢键；内有碱基配氢键；平行碱基堆积力；平行碱基堆积力；三个数字记心间。三个数字记心间。注意：注意：一定不要和蛋白质的一定不要和蛋白质的螺旋结构特点螺旋结构特点混淆，尤其是几个重要数字混淆，尤其是几个重要数字第三十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（四

18、）（四）DNA双螺旋结构的其他类型双螺旋结构的其他类型第三十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月不同类型的不同类型的DNA双螺旋结构双螺旋结构第三十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月B-DNA：92%相对湿度，接近细胞内的相对湿度，接近细胞内的DNA构象，构象，与与Watson 和和Crick提出的模型相似。提出的模型相似。A-DNA：75%相对湿度，与溶液中相对湿度，与溶液中DNA-RNA杂交分子杂交分子的构象相似，的构象相似，推测转录时发生推测转录时发生BA。其碱基平面倾斜其碱基平面倾斜20，螺距与每一圈碱基对数目都有变化。，螺距与每一圈碱基对数目都有变化。Z-DNA：主

19、链呈锯齿型左向盘绕主链呈锯齿型左向盘绕,直径约直径约1.8nm,螺距螺距4.5nm，每一圈含，每一圈含12个个bp,只有小沟。只有小沟。B-DNA与与Z-DNA的的相互转换可能和基因的调控有关。相互转换可能和基因的调控有关。DNA在不同盐溶液及不同相对湿在不同盐溶液及不同相对湿度下的存在状态度下的存在状态第三十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月旋向旋向螺距螺距(nm)碱基数碱基数（每圈）（每圈）螺旋直径螺旋直径（nm）骨架骨架走行走行存在条件存在条件A型型右手右手2.3112.5平滑平滑体外脱水体外脱水B型型右手右手3.4102.3平滑平滑DNA生理条件生理条件Z型型左手左手4.51

20、21.8锯齿型锯齿型CG序列序列三种三种DNA构型的比较构型的比较第三十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 这些结构的多样性并未影响这些结构的多样性并未影响Watson和和Crick提出的提出的DNA结构的主要性质：结构的主要性质：互补性双链、反向平行、需要互补性双链、反向平行、需要AT和和GC碱基对。碱基对。第三十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月1、回文结构、回文结构（五）与（五）与DNA碱基序列相关的特殊结构碱基序列相关的特殊结构所谓回文序列就是指所谓回文序列就是指DNA某一片段旋转某一片段旋转180后，后，顺序不变的序列，回文序列中的单链可形成顺序不变的序列，回文序

21、列中的单链可形成发夹结构发夹结构。双链可形成双链可形成十字架结构十字架结构。这种发夹结构或十字架结。这种发夹结构或十字架结构在构在大肠杆菌细胞大肠杆菌细胞DNA中已有发现中已有发现.第三十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月核酸分子中的回文序列核酸分子中的回文序列第三十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（1）回文结构中的单链可形成发夹结构）回文结构中的单链可形成发夹结构第三十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（2）双链回文结构可形成十字架结构）双链回文结构可形成十字架结构第三十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月2、镜像结构镜像结构 所谓镜像结构就是指所谓镜

22、像结构就是指DNA某一片段某一片段在在一条链一条链上出现上出现颠倒重复颠倒重复的序列。的序列。第四十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 多嘌呤多嘌呤-多嘧啶的镜像序列多嘧啶的镜像序列可形成可形成三螺旋三螺旋结构结构(H-螺旋或螺旋或Hoogsteen螺旋螺旋):该螺旋常处在许多真核细胞该螺旋常处在许多真核细胞基因的表达调节区。可能与基因的表达调节区。可能与基因表达的调节基因表达的调节有关。有关。（六）（六）DNA的多链螺旋结构的多链螺旋结构第四十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月在在酸酸性性的的溶溶液液中中，胞胞嘧嘧啶啶的的N-3被被质质子子化化，可可与与鸟鸟嘌嘌呤呤的的N-

23、7形形成成氢氢键键；同同时时，胞胞嘧嘧啶啶的的N-4的的氢氢原原子子也也可可与与鸟鸟嘌嘌呤呤的的O-6形形成成氢氢键键，这这种种氢氢键键被被称为称为Hoogsteen氢键。氢键。Hoogsteen氢键氢键Hoogsteen氢氢键键，不不破破坏坏Watson-Crick氢氢键键，由由此此形成了形成了CGC的三链结构的三链结构(triplex)。第四十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月组成三股螺旋的组成三股螺旋的DNADNA单链，一单链，一般都由单一的嘌呤碱基（般都由单一的嘌呤碱基（A A和和G G）或单一的嘧啶碱基（）或单一的嘧啶碱基（C C和和T T）所组成）所组成第四十三张，PPT

24、共八十三页，创作于2022年6月三链结构三链结构第四十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月鸟嘌呤之间通过鸟嘌呤之间通过Hoogsteen氢键形成特殊的氢键形成特殊的四四链结构链结构(tetraplex)，可能存在于真核细胞染色体的可能存在于真核细胞染色体的端粒端粒中。中。四四链结构链结构第四十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月 大多数原核生物为共价大多数原核生物为共价封闭的环状双螺旋分子，封闭的环状双螺旋分子，这种环状结构可这种环状结构可再次螺再次螺旋化旋化超螺旋结构超螺旋结构 超螺旋结构有两种超螺旋结构有两种:负超螺旋负超螺旋(右旋右旋)正超螺旋正超螺旋(左旋左旋)三、三、

25、DNA的高级结构的高级结构1、环状、环状DNA的超的超螺旋结构螺旋结构第四十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月原核生物原核生物DNADNA的高级结构的高级结构v某些病毒、细菌质粒、真核线粒体、叶绿体、细菌染色某些病毒、细菌质粒、真核线粒体、叶绿体、细菌染色体中的体中的DNAv在共价闭环双螺旋基础上进一步扭转盘曲在共价闭环双螺旋基础上进一步扭转盘曲,形成超螺旋形成超螺旋(supercoil)，体积进一步压缩。，体积进一步压缩。第四十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第四十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月超螺旋结构超螺旋结构(superhelix 或或superco

26、il)DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构 正超螺旋正超螺旋(positive supercoil)盘绕方向与盘绕方向与DNA双螺旋方同相同双螺旋方同相同 负超螺旋负超螺旋(negative supercoil)盘绕方向与盘绕方向与DNA双螺旋方向相反，双螺旋方向相反，生生 物体内的主要存在形式物体内的主要存在形式 第四十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月环状环状DNA结构示意图结构示意图第五十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月超螺旋数超螺旋数(W)：螺旋轴的缠绕数扭曲数，螺旋轴的缠绕数扭曲数，拓扑连环数拓扑连环数(L)：一条以右手螺旋绕另一条链

27、缠绕的总次数。一条以右手螺旋绕另一条链缠绕的总次数。数值等于没有任何超螺旋下的螺旋数数值等于没有任何超螺旋下的螺旋数扭转数扭转数(T)：双螺旋双螺旋的圈数，即的圈数，即DNADNA双链的互相缠绕数双链的互相缠绕数,B-DNA模型螺旋数模型螺旋数 W=L-T（L=W+T）W=0 松弛环松弛环 W为负值为负值 负超螺旋负超螺旋 （右手扭曲）（右手扭曲）W为正值为正值 正超螺旋正超螺旋 （左手扭曲）（左手扭曲）第五十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第五十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月2、真核生物染色体的结构、真核生物染色体的结构在真核细胞内，由于在真核细胞内，由于DNA分子

28、较原核细胞大得分子较原核细胞大得多，所以它们压缩得更为致密。真核细胞的多，所以它们压缩得更为致密。真核细胞的DNA与与蛋白质结合，以染色质（蛋白质结合，以染色质（chromatin）或染色体）或染色体（chromosome）的形式存在于细胞核内。它们的基）的形式存在于细胞核内。它们的基本结构单位都是核小体（本结构单位都是核小体（nucleosome）。）。第五十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月真核生物真核生物DNADNA的高级结构的高级结构着着 丝丝 粒粒第五十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月核小体的组成核小体的组成DNA：约约200bp 组蛋白：组蛋白：H1H2A，H

29、2BH3H4第五十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月核小体的形成核小体的形成第五十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月DNA双螺旋双螺旋核小体，压缩核小体，压缩 7螺线管，压缩螺线管，压缩6襻，压缩襻，压缩40 螺旋圈螺旋圈 压缩压缩576405=8400突环突环第五十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月DNA在真核生物细胞核内的组装在真核生物细胞核内的组装第五十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月四、四、DNA和基因组和基因组DNA的基本功能：的基本功能：复制和转录的模板。复制和转录的模板。是是以以基基因因的的形形式式携携带带遗遗传传信信息息，它它是是生生命

30、命遗遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。第五十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（一）（一）基因和基因组的概念基因和基因组的概念基因（基因（gene）：）：一段有功能的一段有功能的DNA片段，生物片段，生物细胞中细胞中DNA分子的最小功能单位。分子的最小功能单位。调节基因：只调节，不转录调节基因：只调节，不转录结构基因：为结构基因：为RNA或蛋白质编码或蛋白质编码间隔序列：不转录为间隔序列：不转录为RNA，也无调节功能，也无调节功能第六十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月基因组（基因组（genome）：）：某生物体（完整单倍体

31、）所含全某生物体（完整单倍体）所含全部遗传物质的总和，包括：核基因组（拟核部遗传物质的总和，包括：核基因组（拟核/核核DNA）及）及核外（质粒核外（质粒/质体质体DNA）。）。bp bp（碱基对（碱基对）103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012人人两栖类两栖类鱼类鱼类藻类藻类酵母酵母细菌细菌E.ColE.Coli i病毒病毒质粒质粒各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小第六十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（二）病毒和细菌基因组的特点（二）病毒和细菌基因组的特点（1）基因组较小，环形或链形）基因组较小

32、，环形或链形（2）大部分编码蛋白质，间隔序列很短）大部分编码蛋白质，间隔序列很短 （3）功能相关基因常串联，有同一调控元件调控，）功能相关基因常串联，有同一调控元件调控，转录同一转录同一mRNA，指导多种蛋白质合成，该结构称为操，指导多种蛋白质合成，该结构称为操纵子纵子1 1、共同特点、共同特点第六十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月tayz opstructural gene原核生物基因的调控序列原核生物基因的调控序列promoter启动子启动子 promoterterminator终止子终止子 terminatoroperator操纵元件操纵元件 operator第六十三张，PP

33、T共八十三页，创作于2022年6月2、病毒基因组的特点病毒基因组的特点DNA或或RNA，单链或双链，闭合环形，单链或双链，闭合环形或线形或线形RNA病毒病毒有重叠基因：噬菌体中常见有重叠基因：噬菌体中常见第六十四张，PPT共八十三页，创作于2022年6月3 3、细菌基因组的特点、细菌基因组的特点环形或线形环形或线形DNA，一个复制起点，有的，一个复制起点，有的含有质粒含有质粒编码蛋白基因单拷贝编码蛋白基因单拷贝有多种调控区和少量重复序列，比病毒复杂有多种调控区和少量重复序列，比病毒复杂存在类似转座子存在类似转座子第六十五张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（三）真核生物基因组的特点（三）

34、真核生物基因组的特点（1）基因组大）基因组大（2）无操纵子结构）无操纵子结构（3）有大量重复序列）有大量重复序列（4）有断裂基因（内含子、外显子）有断裂基因（内含子、外显子）第六十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月第三节第三节 RNA的结构和功能的结构和功能第六十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月RNA分分子子的的碱碱基基组组成成不不像像DNA那那样样有有严严格格的的规规律律，即即分分子子中中的的嘌嘌呤呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基的总数。碱基总数不一定等于嘧啶碱基的总数。RNA通通常常以以单单链链的的形形式式存存在在，部部分分区区域域也也能能形形成成双双螺螺旋旋结结构构。不

35、不能能形形成成双双螺螺旋旋的的部部分分，则则形形成成突突环环，称称为为“发发夹夹”结结构构。有有复复杂杂的的局局部部二级结构或三级结构二级结构或三级结构。RNA分分子子的的双双螺螺旋旋中中，碱碱基基的的配配对对情情况况也也不不象象DNA那那样样严严格格。G除除了和了和C配对外，也和配对外，也和U配对，配对，G-U配对形成的氢键较弱。配对形成的氢键较弱。RNA比比DNA小小的的多多，但但种种类类、大大小小和和结结构构远远比比DNA表表现现出出多多样样性。性。一、一、RNA的特点的特点第六十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月结构：结构：单链线形分子，局部区域有双螺旋。单链线形分子，局部区

36、域有双螺旋。二、二、RNA的结构的结构第六十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（1）由）由7090个核苷酸残基组成，约占个核苷酸残基组成，约占RNA总量的总量的15%，具有很好的稳定性。，具有很好的稳定性。（2）含）含1020%稀有碱基。稀有碱基。（3）3末端为末端为-CCA-OH。（4）二级结构呈）二级结构呈三叶草形三叶草形。（5）三级结构呈）三级结构呈倒倒L形形。（一）转移（一）转移RNA(transfer RNAs,tRNAs)1、tRNA的特点：的特点：第七十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月2、tRNA的二级结构的二级结构tRNA的的二二级级结结构构都都呈呈“三三叶

37、叶草草”型型，由由四四环环四臂组成：四臂组成：氨基酸臂氨基酸臂DHU（D）环）环和和D臂臂反密码环反密码环和和反密码子臂反密码子臂TC环环和和TC臂臂额外环额外环第七十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月携带氨基酸携带氨基酸辨认并结合氨基酰辨认并结合氨基酰tRNA合成酶合成酶识别识别mRNA上上的密码的密码识别并结识别并结合核糖体合核糖体氨基酸臂氨基酸臂二氢尿嘧啶环二氢尿嘧啶环反密码环反密码环可变环可变环T C环环第七十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月3、tRNA的三级结构的三级结构*tRNA的三级结构的三级结构 倒倒L型型*tRNA的功能的功能活活化化、搬搬运运氨氨基基酸

38、酸到到核核糖糖体体，参参与与蛋蛋白白质质的翻译。的翻译。第七十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（二）核糖体（二）核糖体RNA(ribosomal RNAs，rRNAs)1）占）占RNA总量的总量的80%，是细胞内含量最多的，是细胞内含量最多的RNA2）与核糖体结合，）与核糖体结合，构成核糖体的骨架，为蛋白质构成核糖体的骨架，为蛋白质合成提供合成提供场所。场所。3）许许多多rRNA的的一一级级结结构构及及由由一一级级结结构构推推导导出出来来的的二二级级结结构构都都已已阐阐明明，但但是是对对许许多多rRNA的的功功能能迄迄今今仍仍不不十十分清楚。分清楚。第七十四张，PPT共八十三页，创

39、作于2022年6月核糖体的组成核糖体的组成原核生物（以大肠杆菌为例）原核生物（以大肠杆菌为例）真核生物（以小鼠肝为例）真核生物（以小鼠肝为例）小亚基小亚基30S40SrRNA16S1542个核苷酸个核苷酸18S1874个核苷酸个核苷酸蛋白质蛋白质21种种占总重量的占总重量的40%33种种占总重量的占总重量的50%大亚基大亚基50S60SrRNA23S5S2940个核苷酸个核苷酸120个核苷酸个核苷酸28S5.85S5S4718个核苷酸个核苷酸160个核苷酸个核苷酸120个核苷酸个核苷酸蛋白质蛋白质31种种占总重量的占总重量的30%49种种占总重量的占总重量的35%第七十五张，PPT共八十三页，

40、创作于2022年6月原核生物原核生物5S rRNA的二级结构的二级结构第七十六张，PPT共八十三页，创作于2022年6月真核生物真核生物18S rRNA的二级结构的二级结构第七十七张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（三）信使（三）信使RNA(messenger RNAs,mRNAs)含量少，约占细胞总含量少，约占细胞总RNA的的35%，由特定，由特定的的DNA区域转录而来。区域转录而来。mRNA种类多。种类多。代谢快，寿命短。代谢快，寿命短。1、特点：、特点：第七十八张，PPT共八十三页，创作于2022年6月真核生物真核生物mRNA一级结构特点一级结构特点（1）5末端的帽子结构：末端的

41、帽子结构：m7GpppNm-，与与mRNA从核入从核入质有关，与质有关，与mRNA 半寿期有关。半寿期有关。（2）3末端的多聚腺苷酸结构：称为末端的多聚腺苷酸结构：称为多聚多聚A尾尾(polyA)，可能与可能与pr合成的起始有关。合成的起始有关。第七十九张，PPT共八十三页，创作于2022年6月帽子结构帽子结构m7GpppNm第八十张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（四）核内不均一（四）核内不均一RNA（heterogeneous nuclear RNA,hnRNA)为真核生物为真核生物mRNA的前体，在细胞核内合的前体，在细胞核内合成，成，hnRNA加工成成熟的加工成成熟的mRNA后

42、，进入后，进入细胞质，指导蛋白质合成。细胞质，指导蛋白质合成。第八十一张，PPT共八十三页，创作于2022年6月（五）（五）snRNA和和snoRNA snRNA主主要要存存在在于于细细胞胞核核中中，含含量量不不高高，占占细细胞胞RNA总量的总量的0.1%-1%，其中，其中5端有帽子结构。端有帽子结构。snRNA均均与与蛋蛋白白质质连连在在一一起起，以以核核糖糖核核蛋蛋白白（RNP)形形式式存存在在。U-RNP在在hnRNA和和rRNA的的加加工工中中起起重重要要作作用用，其其他他snRNA在在控控制制细细胞胞分分裂裂和和分分化化，协协助助细细胞胞内内物物质运输，构成染色质等方面有重要作用。质运输，构成染色质等方面有重要作用。第八十二张，PPT共八十三页，创作于2022年6月感谢大家观看第八十三张，PPT共八十三页，创作于2022年6月