概念核酸nucleicacid是一類攜帶遺傳.ppt

一、概念 核酸nucleic acid是一類攜帶遺傳信息和指導蛋白質生物合成的大分子化合物,它的基本組成單位是核苷酸。,核酸化學,二、分類sorts,三、分布:distribution DNA：主要在細胞核染色體中. RNA：核內合成，分布于細胞漿中,四、功能function DNA：決定生物體的遺傳特征heredity character of organism,決 定基因型genotype RNA：參與DNA遺傳信息的表達heredity message express，與DNA共同參與蛋白質的生物合成,第一節(jié) 核酸的結構單位 STRUCTURE UNIT,核酸的基本組成單位是核苷酸nucleotide,(一）戊糖pentose 脫氧核糖（DNA） deoxyribose 核糖（RNA） ribose,（二）、堿基base,一、核苷酸的組成nucleotide,（三）、核苷nucleoside,核苷是由一堿基base與核糖ribose或脫氧核糖deoxyribose 結合而構成的 腺苷adenosine 鳥苷guanosine 胞苷cytidine 尿苷uridine 脫氧胸苷deoxythymidine,核苷酸 由核苷nucleoside與磷酸phosphor結合而成 核苷一磷酸（NMP） nucleoside monophosphate 核苷二磷酸（NDP） nucleoside diphosphate 核苷三磷酸（NTP） nucleoside triphosphate,二、核苷酸的結構,組成核酸的核苷酸： RNA DNA 腺苷一磷酸/腺苷酸（AMP） 脫氧腺苷酸（dAMP） adenosine monophosphate deoxy- adenylic acid 鳥苷酸（GMP） 脫氧鳥苷酸（dGMP） guanylic acid 胞苷酸（CMP） 脫氧胞苷酸（dCMP） cytidylic acid 尿苷酸（UMP） 脫氧胸苷酸（dTMP） uridylic acid thymidylic acid,生理功能： 生物體生命活動所需能量的直接供體(NTP) 是合成DNA、RNA的原料（dNTP) 是某些輔酶（基）coenzyme的組成成分 (FMN 、 FAD 、NADH） 調節(jié)體內代謝(cAMP cGMP) 活化中間產物(UDP-GA、PAPS、CDP、膽堿）,（一）、核苷三磷酸nucleoside triphosphate NTP（ATP、GTP、CTP、UTP） dNTP（ dATP、 dGTP、 dCTP、 dTTP）,三、核苷酸的功能,（四）、 輔酶A（CoA） ?；D移酶acyl transferase的輔酶,（三）、黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD,flavine adenine dinucleotide） 和黃素單核苷酸（FMN, flavine adenine mononucleotide）: 黃素脫氫酶類flavine dehydrogenase的輔基,（二）、煙酰胺niacinamide腺嘌呤二核苷酸（NAD） 和 煙酰胺腺嘌呤二核 苷酸磷酸（NADP） 煙酰胺脫氫酶類的輔酶,（五）、 環(huán)腺苷酸cyclic adenosine monophosphate (c AMP） 與 環(huán)鳥苷酸cyclic guanosine monophosphate （cGMP） 調節(jié)體內代謝,是體內兩種對立的調節(jié)系統(tǒng)，引起生理效 應相反，是 陰陽學說的基礎,總結：核酸的組成,第二節(jié) 核酸的分子結構, pTpApCpGp 或 pT-A-C-G（pTACG）,一、核酸的一級結構 （一）DNA的一級結構primary 通過3,5-磷酸二酯鍵phosphodiester 連接linkage而成的多聚脫氧核苷酸鏈polydeoxynucleotides，也指脫氧核苷酸的排列順序。,（二）DNA與基因 基因gene編碼有功能的蛋白質多肽鏈或RNA所必需的 全部核酸序列。 基因組genome 一個細胞所含的全部DNA，包括細胞內全部基因和基因間序列intergenic region 人的基因組約含2.6-3. 9萬個基因，109個堿基,2、 DNA的雙螺旋double helix結構（1953，Watson Crick) 特點：兩鏈相互平行,方向相反antiparallel,圍繞同一中心軸axis旋轉，兩條DNA鏈通過氫鍵結合，堿基堆積力使之形成右手螺旋,二、DNA的二級結構secondary: 1、堿基組成特點 Chargaff規(guī)律：1）DNA堿基組成有物種差異，無組織差異。2）不同物種DNA堿基組成均有以下規(guī)律：A=T，G=C，A+G=T+C,外側：磷酸與脫氧核糖通過3,5-磷酸二酯鍵連接成骨架 維持二級結構穩(wěn)定的因素：堿基堆積力、氫鍵等。,內側：互補的堿基通過氫鍵hydrogen bond相連接。 堿基互補base matching原則： A = T C G,三、DNA的三級結構tertiary 指雙螺旋的進一步扭曲，即螺旋的螺旋超螺旋結構 supercoil。 （一）環(huán)狀DNA的超螺旋結構,右手,環(huán)狀,右手,（二）真核生物eucaryon的核小體nucleosome DNA在組蛋白histone參與下形成八聚體核，核間有連接DNA 核小體DNA長度約200bp。 組蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4,（三）真核生物DNA中基因的排布特點 1、有大量重復順序 2、基因的不連續(xù)性、斷裂基因splite gene：編碼一個蛋白質的DNA順序不連續(xù)，由編碼和非編碼的核苷酸序列間隔鑲嵌組成其結構基因。非編碼序列為內含子 intron，編碼序列為外顯子exon,四、RNA的分子結構和種類 RNA的一級結構: 多核苷酸鏈polyribonucleotide 二級結構 : 單股鏈，自身回折配對局部形成雙螺旋區(qū)， 不配對部分形成環(huán)狀,結構特點： 1）5端有帽子結構m7GpppNMP cap sequence， 阻礙RNA外切酶的攻擊作用，翻譯起始因子識別的標志 2) 3端有多聚A尾巴polyA 增加轉錄活性，使mRNA趨于相對穩(wěn)定,（一）mRNA,tRNA的三級結構 ： 倒“L”型,結構特點：,（二）tRNA 20種AA有32種tRNA,組成特點：在非配對區(qū)集中較多稀有堿基,大亞基5S、23S，5S、5.8S、28S 核糖體 小亞基16S，18S,（三）rRNA 結構特點：,（四）核酶 具有催化活性，可完成RNA剪接的RNA 底物是RNA或自身,第三節(jié) 核酸的理化性質,一、一般性質 粘度 沉降特性 兩性化合物，生物大分子 膠體,二、核酸的紫外吸收 紫外吸收光譜： 吸收高峰 260nm；吸收低谷 230nm 1OD260=50g/ml dsDNA = 37g/ml ssDNA = 40g/ml RNA,（二）復性（或退火）annealing 復性依據：紫外吸收下降（減色效應） 粘度增加