核酸的结构和功能PPT.ppt

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1、3 核酸的结构与功能Chapter 3 Structure and Function of nucleic acid本章重点及难点重点：掌握核酸构件分子的结构特点、代号；掌握DNA二级结构特点、稳定力、三级结构特点及有关概念；掌握RNA二级结构特点、类型；了解核酸的重要理化性质。难点：构件分子的结构特点，DNA二级结构要点及三级结构有关概念，tRNA二级结构特点、真核生物mRNA二级结构特点，核酸理化性质中涉及的概念及应用。3.1概述1、核酸的概念和重要性 DNA的重要性；RNA的重要性2、核酸的化学组成 碱基；戊糖；磷酸；核苷；核苷酸1、核酸的概念和重要性概念：核酸是一类重要的生物大分子，在

2、生物体内负责生命信息的储存和传递。重要性：(1)DNA是主要遗传物质(2)RNA的功能多样性2、核酸的化学组成 核 酸（RNA、DNA）核苷酸磷酸核苷戊糖碱基核糖（RNA）脱氧核糖（DNA）A、G、C、UA、G、C、T戊糖碱基腺嘌呤鸟嘌呤嘌 呤嘧 啶尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶核 苷如果是存在于DNA中的脱氧核苷则2位则是H而不是OH。磷酸+戊糖+碱基=核苷酸3.2核酸的一级结构1、核苷酸的连接方式2、DNA和RNA的一级结构1、核苷酸的连接方式核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，即核酸。2、DNA和RNA的一级结构3.3 DNA的结构与功能1、DNA的双螺旋结构 双螺旋结构的特征；双螺旋结构的

3、多态性；2、DNA的三级结构3、DNA的功能1、DNA的双螺旋结构特征：两条脱氧核苷酸链以反向平行的方式 围绕同一中心轴向右盘绕主链处于螺旋的外侧（核糖+磷酸）亲水 核糖平面与螺旋轴平行 碱基处于螺旋的内侧，与中轴垂直螺距：10bp3.4nm3600=2nm大沟与小沟：蛋白质识别DNA的特定遗传信息的关键点 碱基互补配对DNA双螺旋结构稳定的因素（1）氢键：A=T；G C（2）碱基堆积力（3）离子键双螺旋结构的多态性2、DNA的三级结构定义：双螺旋进一步扭曲形成的更高层次的空间结构。如扭拮、超螺旋等。3、DNA的功能 DNA具有基因的所有属性，基因也就是DNA的一个片段。DNA的基本功能是作为

4、生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板，它是生命遗传繁殖的物质基础，也是个体生命活动的基础。3.4 RNA的结构与功能1、mRNA的结构与功能2、tRNA的结构与功能3、rRNA的结构与功能4、其它小分子RNA1、mRNA的结构与功能(1)、原核生物mRNA的结构特点：多顺反子结构(2)、真核生物mRNA的结构特点：单顺反子结构，只能编码一条多肽链 3-端具有polyA结构 不是由DNA编码的 防止mRNA被核酸酶水解 核质转运有关 mRNA的5端有一个“帽子”结构 m7G5pppN 防止核酸外切酶对mRNA的降解 识别起始点（核糖体识别mRNA）结构特点 2、tRNA的结构与功能(1)、二级

5、结构特征：分子量25KD左右，沉降系数4s；多数为7090个核苷酸 三叶草形结构 3末端（接受末端）为CCAOH结构，接受活化的aa。5端多为pG，也有pC结构的。具有不等的稀有碱基及位置不变的恒定核苷酸2(2)、三级结构特征：倒“L”3、rRNA的结构与功能原核生物的rRNA：16S、5S、23S真核生物的rRNA：18S、5S、5.8S、28S16S rRNA4、其它小分子RNA真核细胞的小分子RNA：snRNA scRNA原核细胞的小分子RNA：反义RNA 3.5核酸的理化性质及其应用1、核酸的一般理化性质2、DNA的变性与复性3、DNA的熔解温度4、核酸的杂交及其应用1、核酸的一般理化

6、性质 物理性质：酸性稳定性紫外吸收溶解度分子大小、形状和粘度 沉降特性 核酸的水解：酸水解碱水解 酶水解2、DNA的变性与复性 DNA的变性定义：高温、酸、碱或某些变性剂能破坏核酸中的氢键，使有规律的螺旋型双链结构变成单链、无规律的“线团”，此作用称为。性质改变：溶液粘度降低溶液旋光度发生改变 增色效应：与天然DNA相比，变性DNA因其双螺旋结构破坏，使碱 基充分外露，因此，紫外吸收增加，这种现象叫。DNA的复性定义：变性DNA在适当的条件下又可使两条彼此分开的链重新缔合成双螺旋，这个过程叫。DNA复性的影响因素：温度和时间DNA浓度 DNA序列的复杂性3、DNA的熔解温度定义：增色效应达到一

7、半时的温度或DNA双螺旋结构失去一半时的温度称为。影响Tm的因素：DNA的均一性 G、C的含量 介质中的离子强度：低浓度介质中，Tm值低，范围宽4、核酸的杂交及其应用定义：在DNA 变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA 单链分子或RNA 分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件（温度及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂合双链(heteroduplex)。这 种 杂 合 双 链 可 以 在 不 同 的DNA 与DNA 之 间 形 成，也 可 以 在DNA 和RNA 分 子 间 或 者RNA 与RNA 分 子 间 形成。这种现象称为核酸分子杂交。3.6核酸酶和限制性核酸内切酶1、核酸的酶促水解与核酸酶的分类 底物专一性；对底物的作用方式；磷酸二酯键断裂方式；其它分类2、核酸酶的特性3、限制性核酸内切酶3.7 DNA一级结构测定与DNA的化学合成1、DNA碱基顺序的测定 酶法测序；化学法测序；自动测序 2、DNA的化学合成3.8基因和基因组1、基因2、基因组 病毒；细菌；真核生物；人类基因组计划