核酸结构与功能学习教案.pptx

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1、会计学1核酸核酸(h sun)结构与功能结构与功能第一页，共40页。第一节第一节 核酸核酸(h sun)的分子组的分子组成成n n一、核酸的元素(yun s)组成：n nC、H、O、N、P。n nP的含量：9%-10%n n二、核酸的基本成分：n n磷酸、戊糖、含氮碱。第2页/共39页第1页/共39页第二页，共40页。核酸的水解核酸的水解(shuji)产物：产物：核酸核酸核苷酸核苷酸磷酸磷酸核苷核苷戊糖戊糖含氮碱含氮碱核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖嘌呤碱嘌呤碱嘧啶碱嘧啶碱第3页/共39页第2页/共39页第三页，共40页。（一）、核苷酸中的碱基组成（一）、核苷酸中的碱基组成 312456789腺嘌呤腺

2、嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤鸟嘌呤(guanine,G)NNNNHNH2NNNNHNNNNHNH2OH1.嘌呤嘌呤(piolng)碱碱)：第4页/共39页第3页/共39页第四页，共40页。2.嘧啶嘧啶(m dn)碱碱(pyrimidine)：尿嘧啶尿嘧啶 胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶Uracil，U Cytosine，C Thymine，T312456NNONNOHHNNOHNH2NNOOHHCH3第5页/共39页第4页/共39页第五页，共40页。（二）戊糖：（二）戊糖：1（构成（构成RNA）-D-核糖核糖(ribose)（构成（构成DNA）-D-脱氧核糖脱氧核糖(deoxyribose

3、)2345OHOCHOHOHOH2（三）磷酸(ln sun)第6页/共39页第5页/共39页第六页，共40页。三、核酸三、核酸(h sun)的基本单位：核苷酸的基本单位：核苷酸的结构与命名的结构与命名n n（一）核苷酸的结构：n n由于与磷酸基缩合的位置不同而分别生成2-核苷酸、3-核苷酸和5-核苷酸。n n最常见(chn jin)的核苷酸是5-核苷酸（5常被省略）。第7页/共39页第6页/共39页第七页，共40页。1、核苷、核苷n n核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合(suh)而生成的化合物。而生成的化合物。第8页/共39页第7页/共39页第八页，共40页。腺苷

4、腺苷(AR)脱氧胞苷脱氧胞苷(dCR)1,N9-糖苷键糖苷键 1,N1-糖苷键糖苷键1 1 N9N1OH第9页/共39页第8页/共39页第九页，共40页。2、核苷酸、核苷酸n n核苷与磷酸(ln sun)通过磷酸(ln sun)酯键连接，即为核苷酸。第10页/共39页第9页/共39页第十页，共40页。5-核苷酸又可按其在核苷酸又可按其在5位缩合的磷酸基的多少位缩合的磷酸基的多少(dusho)，分为一磷酸核苷（核苷酸）、二磷酸，分为一磷酸核苷（核苷酸）、二磷酸核苷和三磷酸核苷。核苷和三磷酸核苷。第11页/共39页第10页/共39页第十一页，共40页。（二）核苷酸的种类（二）核苷酸的种类(zhng

5、li)与命名与命名n n核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合(suh)后生成的磷酸酯类化合物，包括核糖核苷酸后生成的磷酸酯类化合物，包括核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两大类。和脱氧核糖核苷酸两大类。第12页/共39页第11页/共39页第十二页，共40页。n nDNA分子主要分子主要(zhyo)由由dAMP、dGMP、dCMP和和dTMP四种脱氧核糖核苷酸所组成。四种脱氧核糖核苷酸所组成。n n。n nRNA分子主要分子主要(zhyo)由由AMP，GMP，CMP，UMP四种核糖核苷酸组成。四种核糖核苷酸组成。第13页/共39页第12页/共39页第十三页，共40页。类别 DNA

6、 RNA 基本单位脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 碱基 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）戊糖 脱氧核糖 核糖 酸 磷酸 磷酸 核苷酸的名称 腺嘌呤脱氧核苷酸（dAMP）鸟嘌呤脱氧核苷酸（dGMP）胞嘧啶脱氧核苷酸（dCMP）胸腺嘧啶脱氧核苷酸（dTMP）腺嘌呤核苷酸（AMP）鸟嘌呤核苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）第14页/共39页第13页/共39页第十四页，共40页。四、体内几种四、体内几种(j zhn)重要的游离核苷酸：重要的游离核苷酸：n n（一）多磷酸(ln sun)核苷酸：第15页/共39

7、页第14页/共39页第十五页，共40页。（二）环化核苷酸的分子结构（二）环化核苷酸的分子结构(fn z ji u)环一磷酸环一磷酸(ln sun)腺苷腺苷 环一磷酸环一磷酸(ln sun)鸟苷鸟苷第16页/共39页第15页/共39页第十六页，共40页。（三）辅酶（三）辅酶(f mi)类核苷酸类核苷酸n nNAD+、NADP+、FAD、辅酶(f mi)A第17页/共39页第16页/共39页第十七页，共40页。第二节第二节 核酸核酸(h sun)(h sun)的分子结构：的分子结构：n n一、核酸的一级结构：一、核酸的一级结构：一、核酸的一级结构：一、核酸的一级结构：n n（一）核苷酸之间的连接方

8、式：一分子（一）核苷酸之间的连接方式：一分子（一）核苷酸之间的连接方式：一分子（一）核苷酸之间的连接方式：一分子(fnz)(fnz)(fnz)(fnz)核苷酸的核苷酸的核苷酸的核苷酸的3 3 3 3-位羟基与位羟基与位羟基与位羟基与另一分子另一分子另一分子另一分子(fnz)(fnz)(fnz)(fnz)核苷酸的核苷酸的核苷酸的核苷酸的5 5 5 5-位磷酸基通过脱水可形成位磷酸基通过脱水可形成位磷酸基通过脱水可形成位磷酸基通过脱水可形成3 3 3 3,5,5,5,5-磷酸二酯磷酸二酯磷酸二酯磷酸二酯键，从而将两分子键，从而将两分子键，从而将两分子键，从而将两分子(fnz)(fnz)(fnz)(

9、fnz)核苷酸连接起来。核苷酸连接起来。核苷酸连接起来。核苷酸连接起来。第18页/共39页第17页/共39页第十八页，共40页。（二）核酸（二）核酸(h sun)的一级结构的一级结构n n1、DNA的一级结构的一级结构(jigu)就是指就是指DNA分分子中脱氧核糖核苷酸的排列顺序及连接方式子中脱氧核糖核苷酸的排列顺序及连接方式(3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键)n n2、RNA的一级结构的一级结构(jigu)就是指就是指RNA分分子中核糖核苷酸的排列顺序及连接方式。子中核糖核苷酸的排列顺序及连接方式。第19页/共39页第18页/共39页第十九页，共40页。DNA的一级结构的一级结构(jigu)：5

10、-AGTCCATG-3 AGTCCATG 3-TCAGGTAC-5RNA的一级结构的一级结构(jigu)：5-AGUCCAUG-3 AGUCCAUG 核酸一级结构核酸一级结构(jigu)的表示方法的表示方法第20页/共39页第19页/共39页第二十页，共40页。n n核核酸酸就就是是由由许许多多核核苷苷酸酸单单位位 通通 过过(tnggu)3,5-磷磷酸酸二二酯酯键键连连接接起起来来形形成成的的不含侧链的长链状化合物。不含侧链的长链状化合物。n n核核酸酸是是具具有有方方向向性性的的长长链链状状化化合合物物，多多核核苷苷酸酸链链的的两两端端，一一端端称称为为5-端端，另另一端称为一端称为3-端

11、。端。55端端3端端CGA第21页/共39页第20页/共39页第二十一页，共40页。二、核酸二、核酸(h sun)(h sun)的空间结的空间结构与功能构与功能第22页/共39页第21页/共39页第二十二页，共40页。（一）、（一）、DNADNA的空间结构与功能的空间结构与功能(gngnng)(gngnng)：1 1、DNADNA二级结构二级结构双螺旋结构模型双螺旋结构模型n nDNA双螺旋结构是双螺旋结构是DNA二级结构的一二级结构的一种重要形式种重要形式(xngsh)，它是，它是Watson和和Crick两两位科学家于位科学家于1953年年提出来的一种结构提出来的一种结构模型（获模型（获1

12、962年度年度诺贝尔奖）。诺贝尔奖）。James Watson(L)and Francis Crick(R),and the model they built of the structure of DNA 第23页/共39页第22页/共39页第二十三页，共40页。B B型型DNADNA双螺旋结构双螺旋结构(jigu)(jigu)模式图模式图第24页/共39页第23页/共39页第二十四页，共40页。B B型双螺旋型双螺旋DNADNA的结构特征的结构特征 第25页/共39页第24页/共39页第二十五页，共40页。1.为右手、反平行双螺旋；为右手、反平行双螺旋；2.主主链链位位于于螺螺旋旋外外侧侧

13、(wi c)，碱碱基基位位于于内内侧；侧；3.两两条条链链间间存存在在碱碱基基互互补补：A与与T或或G与与C配配对对形形成成氢氢键键，称称为为碱碱基基互互补补原原则则（A与与T为两个氢键，为两个氢键，G与与C为三个氢键）；为三个氢键）；4.螺旋的稳定因素为氢键和碱基堆砌力；螺旋的稳定因素为氢键和碱基堆砌力；5.螺旋的螺距为螺旋的螺距为3.4nm，直径为，直径为2nm。B型双螺旋型双螺旋DNA的结构的结构(jigu)特点：特点：第26页/共39页第25页/共39页第二十六页，共40页。2 2、DNADNA的功能的功能(gngnng)(gngnng)n nDNA的基本功能是的基本功能是作为遗传信息

14、的载作为遗传信息的载体，为生物遗传信体，为生物遗传信息复制以及基因信息复制以及基因信息的转录息的转录(zhun l)提供模板。提供模板。第27页/共39页第26页/共39页第二十七页，共40页。n nRNA通常以单链形式存在，但也可形成局通常以单链形式存在，但也可形成局部的双螺旋结构。部的双螺旋结构。n nRNA分子的种类较多，分子大小变化较大，分子的种类较多，分子大小变化较大，功能功能(gngnng)多样化。多样化。n n主要的主要的RNA种类有种类有rRNA、mRNA、tRNA、HnRNA、SnRNA、SnoRNA、ScRNA等。等。（二）RNA的空间结构与功能(gngnng)第28页/共

15、39页第27页/共39页第二十八页，共40页。mRNAtRNArRNA细胞中的含量5%10%5%10%80%90%结构特点基本上呈线形。局部呈双链，形成发夹式结构呈三叶草形，柄部和基部呈现双螺旋结构，柄部3端有CCA三个碱基，其相对端的反密码环中有三个碱基为反密码子线形，局部呈发夹状结构功能转录DNA分子上的遗传信息，并带到核糖体上，作为合成蛋白质的模板在蛋白质合成中，运输特定氨基酸到核糖体上与蛋白质结合形成核糖体，是细胞内蛋白质的合成场所第29页/共39页第28页/共39页第二十九页，共40页。2 2、RNARNA的空间结构：的空间结构：n ntRNA的二级结构由于局部双螺旋的形成而呈现的二

16、级结构由于局部双螺旋的形成而呈现“三叶草三叶草”形，故称为形，故称为“三叶草三叶草”结构。结构。n ntRNA的的“三叶草三叶草”形结构包括形结构包括(boku)：氨基酸：氨基酸臂、臂、DHU臂、反密码臂、可变臂和臂、反密码臂、可变臂和TC臂五部臂五部分。分。第30页/共39页第29页/共39页第三十页，共40页。携带携带(xidi)氨氨基酸基酸辨认并结合辨认并结合(jih)氨基酰氨基酰tRNA合成酶合成酶识别识别(shbi)mRNA上的密码上的密码识别并结合核识别并结合核蛋白体蛋白体氨基酸臂氨基酸臂DHU臂臂反密码臂反密码臂可变臂可变臂T C臂臂第31页/共39页第30页/共39页第三十一页

17、，共40页。tRNAtRNA的三级结构的三级结构(jigu)(jigu)：第32页/共39页第31页/共39页第三十二页，共40页。n n一、核酸的一般一、核酸的一般(ybn)(ybn)理化性质理化性质（一）核酸的分子大小：（一）核酸的分子大小：n n（二）核酸的紫外线吸收：；能吸（二）核酸的紫外线吸收：；能吸收紫外光，最大吸收峰为收紫外光，最大吸收峰为260nm260nm。n n故常用紫外分光光度法测定核酸的故常用紫外分光光度法测定核酸的含量。含量。第三节 核酸(h sun)的理化性质、第33页/共39页第32页/共39页第三十三页，共40页。二、二、DNADNA的变性的变性(binxng)

18、(binxng)n n在在理理化化因因素素作作用用下下，DNA双双螺螺旋旋的的两两条条互互补补链链松松散散而而分分开开成成为为单单链链，从从而而导导致致DNA的的理理化化性性质质及及生生物物学学性性质质发发生生改改变变，这这种种现现象象称称为为DNA的的变变性性引引起起DNA变变性性的的因因素素主主要要(zhyo)有有：高高温温，强酸强碱，强酸强碱，有机溶剂等。有机溶剂等。第34页/共39页第33页/共39页第三十四页，共40页。三、三、DNADNA的复性的复性(f xn)(f xn)与分子杂交与分子杂交n n（一）（一）DNA的复性：将热变性后的的复性：将热变性后的DNA溶液缓慢冷却，则变性

19、的两条单链溶液缓慢冷却，则变性的两条单链DNA可可以重新互补而形成原来的双螺旋结构并恢以重新互补而形成原来的双螺旋结构并恢复原有的性质复原有的性质(xngzh)。n n将变性将变性DNA经退火处理，使其重新形成双经退火处理，使其重新形成双螺旋结构的过程，称为螺旋结构的过程，称为DNA的复性。的复性。第35页/共39页第34页/共39页第三十五页，共40页。n n两条来源不同的单链核酸（两条来源不同的单链核酸（DNA或或RNA），只），只要它们有大致相同的互补碱基顺序要它们有大致相同的互补碱基顺序(shnx)，经，经退火处理即可复性，形成新的杂种双螺旋，这一退火处理即可复性，形成新的杂种双螺旋，

20、这一现象称为核酸的分子杂交。现象称为核酸的分子杂交。（二）分子（二）分子(fnz)杂交杂交第36页/共39页第35页/共39页第三十六页，共40页。DNA-DNA杂交双链分子杂交双链分子变性变性 复性复性 不同来源的不同来源的DNA分子分子DNA-DNADNA-DNA杂交杂交(zjio)(zjio)示意图示意图第37页/共39页第36页/共39页第三十七页，共40页。DNA-RNADNA-RNA杂交杂交(zjio)(zjio)示意图示意图第38页/共39页第37页/共39页第三十八页，共40页。复习题：复习题：n n一一.名词解释名词解释:DNA:DNA变性变性 n n二、填空题二、填空题 ：

21、n n.1.1、核酸是由、核酸是由-，-和和-组成，其中组成，其中-又分为又分为-碱和碱和-碱。；核酸的基本碱。；核酸的基本(jbn)(jbn)组成单位是组成单位是-，各组分间靠，各组分间靠-键连接。键连接。n n2 2、DNADNA的二级结构是的二级结构是-，-骨架位于螺旋的外侧，骨架位于螺旋的外侧，-位于内侧。碱基两两之间可通过位于内侧。碱基两两之间可通过-构成碱基对，碱基中构成碱基对，碱基中A A与与-配对；配对；GG与与-配对。而配对。而RNARNA其碱基配对的规律为其碱基配对的规律为A A与与-配对，配对，GG与与-配对。配对。n n三、选择题：三、选择题：1 1、.维持核酸一级结构

22、的化学键是维持核酸一级结构的化学键是:：n nA.A.磷酸键磷酸键 B.B.氢键氢键 C.C.肽键肽键 D.D.磷酸二酯键磷酸二酯键 E E、以上都不对、以上都不对n n2 2、只在、只在DNADNA中含有的碱基有：中含有的碱基有：n nA A、T B T B、C C G D U EC C G D U E、A An n3 3、只在、只在RNARNA中含有的碱基有：中含有的碱基有：n nA A、T B T B、C C G D U EC C G D U E、A An n4 4、.假设有一段假设有一段DNADNA序列为序列为5ATCCGAC35ATCCGAC3，其互补序列是：，其互补序列是：n nA

23、.5TAGGCTG3 B.5UAGGCUG3 C.5GUCGGAU3 D.5TAGGCUG3EA.5TAGGCTG3 B.5UAGGCUG3 C.5GUCGGAU3 D.5TAGGCUG3E以上都不对以上都不对n n5 5、.含有反密码子的结构是：含有反密码子的结构是：n nA.rRNA B.tRNA C.A.rRNA B.tRNA C.蛋白质蛋白质 D.DNA E D.DNA E、mRNA mRNAn n6 6、核酸中核苷酸之间连接方式是、核酸中核苷酸之间连接方式是:A.2,3-A.2,3-磷酸二酯键磷酸二酯键B.3,5-B.3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键C.2,5-C.2,5-磷酸二酯键磷酸二酯键D.D.糖苷键糖苷键E.E.氢键氢键n n四、四、1 1、简述、简述DNADNA双螺旋结构的特点。双螺旋结构的特点。2 2、列表比较、列表比较DNADNA和和RNARNA的组成成分和基本的组成成分和基本(jbn)(jbn)单位。单位。第39页/共39页第38页/共39页第三十九页，共40页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第39页/共39页第四十页，共40页。