细胞的化学组成省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、核酸结构和功效v核核 酸:酸:是以单核苷酸为基本组是以单核苷酸为基本组成单位生物大分子,功效是携带成单位生物大分子,功效是携带和传递遗传信息。和传递遗传信息。第1页二、核酸一级结构定义定义核核酸酸中中核核苷苷酸酸排排列列次序。次序。因因为为核核苷苷酸酸间间差差异异主主要要是是碱碱基基不不一一样样,所所以也称为以也称为碱基序列碱基序列。55端端3端端CGA第2页A G P5 P T PG PC PT P OH 3 书写方法书写方法5 pApCpTpGpCpT-OH 3 5 A C T G C T 3 目目 录录第3页第二节第二节DNA空间结构与功效空间结构与功效Dimensional Struc
2、ture and Function of DNA第4页vDNA二级结构二级结构-双螺旋结构双螺旋结构DNA双螺旋结构研究背景和历史意义双螺旋结构研究背景和历史意义DNA双螺旋结构模型关键点双螺旋结构模型关键点vDNA超螺旋结构及其在染色质中组装超螺旋结构及其在染色质中组装DNA超螺旋结构超螺旋结构原核生物原核生物DNA高级结构高级结构DNA在真核生物细胞核内组装在真核生物细胞核内组装vDNA功效功效第5页一、一、DNA二级结构二级结构双螺旋结构双螺旋结构第6页(一)(一)DNA双螺旋结构研究背景双螺旋结构研究背景 碱基组成份析碱基组成份析Chargaff 规则:规则:A=T,G=C.A+G=T
3、+C.种不一样种不一样DNA组成不一样组成不一样.同一个体不一样细胞同一个体不一样细胞DNA相同相同.碱基理化数据分析碱基理化数据分析A-T、G-C以以氢键配对较合理氢键配对较合理DNA纤维纤维X-线衍射图谱分析线衍射图谱分析 第7页(二)(二)DNA双螺旋结构模型关键点双螺旋结构模型关键点(Watson,Crick,1953)uDNADNA分分子子由由两两条条相相互互平平行行但但走走向向相相反反脱脱氧氧多多核核苷苷酸酸链链组组成成,两两链链以以-脱脱氧氧核核糖糖-磷磷酸酸-为为骨骨架架,以以右右手手螺螺旋旋方方式式绕绕同同一一公公共共轴轴盘盘。螺螺旋旋直直径径为为2 2nm,形形 成成 大大
4、 沟沟(major groove)及及小小沟沟(minor groove)相间。相间。目目 录录第8页u碱碱基基垂垂直直螺螺旋旋轴轴居居双双螺螺旋旋内内側側,与与对对側側碱碱基基形形成成氢氢键键配配对对(互互补补配配对对形形式式:A=T;G C)。u相邻碱基平面距离相邻碱基平面距离0.34nm,螺旋一圈螺距螺旋一圈螺距3.4nm,一圈,一圈10对对碱基。碱基。目目 录录第9页碱基互补配对碱基互补配对 TAGC第10页u氢氢键键维维持持双双链链横横向向稳稳定定性性,碱碱基基堆堆积积力力维维持双链持双链纵向稳定性纵向稳定性。目目 录录第11页(三)(三)DNA双螺旋结构多样性双螺旋结构多样性目目
5、录录第12页DNA三级结构三级结构(一)(一)DNA超螺旋结构超螺旋结构超螺旋结构超螺旋结构(superhelix 或或supercoil)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 第13页意义DNA超螺旋结构整体或局部拓扑学改变及其调控对于DNA复制和RNA转录过程含有关键作用。第14页三、三、DNA功效功效DNA基本功效:基本功效:复制和转录
6、模板复制和转录模板是是以以基基因因形形式式荷荷载载遗遗传传信信息息,它它是是生生命命遗遗传物质基础,也是个体生命活动信息基础。传物质基础,也是个体生命活动信息基础。基因:基因:DNA功效区段。功效区段。基因组:基因组:全部基因序列全部基因序列第15页RNA结构与功效结构与功效Structure and Function of RNA第16页RNA种类、分布、功效种类、分布、功效第17页一一、信使、信使RNA结构与功效结构与功效hnRNA 内含子内含子(intron)mRNA *mRNA成熟过程成熟过程 外显外显子子(exon)目目 录录第18页*mRNA结构特点结构特点1.帽帽:大大多多数数真
7、真核核mRNA5末末端端均均在在转转录录后后加加上上一一个个7-甲甲基基鸟鸟苷苷,同同时时第第一一个个核核苷苷酸酸C2也也是是甲基化,形成帽子结构:甲基化,形成帽子结构:m7GpppNm-。2.尾:大多数真核尾:大多数真核mRNA3末端有一个多聚腺苷末端有一个多聚腺苷酸酸(polyA)结构,称为多聚结构,称为多聚A尾。尾。3.编码区:核苷酸残基编码区:核苷酸残基第19页帽子结构帽子结构第20页mRNA核内向胞质转位核内向胞质转位mRNA稳定性维系稳定性维系翻译起始调控翻译起始调控 帽子结构和帽子结构和多聚多聚A尾功效尾功效第21页*mRNA功效功效 把把DNA所所携携带带遗遗传传信信息息,按按
8、碱碱基基互互补补配配对对标标准准,抄抄录录并并传传送送至至核核糖糖体体,用用以以决决定定其合成蛋白质氨基酸排列次序。其合成蛋白质氨基酸排列次序。DNAmRNA蛋白蛋白转录转录翻译翻译原核细胞原核细胞 细胞质细胞质细胞核细胞核DNA内含子内含子外显子外显子转录转录转录后剪接转录后剪接转运转运mRNAhnRNA翻译翻译蛋白蛋白真核细胞真核细胞 第22页tRNA一级结构特点一级结构特点分子量小,分子量小,稀有碱基稀有碱基多多 含含 1020%稀有碱基,如稀有碱基,如 DHU 3末端为末端为 CCA-OH 5末端大多数为末端大多数为G 含有含有 T C 二、转运二、转运RNA结构与功效结构与功效第23
9、页N,N二甲基鸟嘌呤二甲基鸟嘌呤N6-异戊烯腺嘌呤异戊烯腺嘌呤双氢尿嘧啶双氢尿嘧啶4-巯尿嘧啶巯尿嘧啶 稀有碱基稀有碱基 第24页tRNA二级结构二级结构三叶草形三叶草形四四臂臂三三环环:氨基酸臂氨基酸臂 DHU(臂臂)环环 反密码反密码(臂臂)环环 额外环额外环(可变臂可变臂)TC(臂臂)环环氨基酸氨基酸臂臂额外环额外环第25页*tRNA三级结构三级结构 倒倒L形形*tRNA功效功效活活化化、搬搬运运氨氨基基酸酸到到核核糖糖体体,参参加加蛋蛋白质翻译。白质翻译。第26页*rRNA含量多含量多rRNA结构结构核蛋白体核蛋白体RNA结构与功效结构与功效*rRNA功效功效参参加加组组成成核核蛋蛋白
10、白体体,作作为为蛋蛋白白质质生生物物合成场所。合成场所。第27页*rRNA种类(依据沉降系数)种类(依据沉降系数)真核生物真核生物5S rRNA28S rRNA5.8S rRNA18S rRNA原核生物原核生物5S rRNA23S rRNA16S rRNA第28页核蛋白体组成核蛋白体组成原核生物(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v占总重量40%33种种v占总重量50%大亚基大亚基50S60SrRNA23S5S2940个核苷酸个
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